EP0485715A1 - Process and device for decelerating a ship propulsion system, especially in an emergency stop - Google Patents

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EP0485715A1
EP0485715A1 EP91115714A EP91115714A EP0485715A1 EP 0485715 A1 EP0485715 A1 EP 0485715A1 EP 91115714 A EP91115714 A EP 91115714A EP 91115714 A EP91115714 A EP 91115714A EP 0485715 A1 EP0485715 A1 EP 0485715A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
clutch
speed
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP91115714A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans Dipl.-Ing. Gebhardt (Fh)
Heribert Dipl.-Ing. Kubis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Nutzfahrzeuge AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Nutzfahrzeuge AG filed Critical MAN Nutzfahrzeuge AG
Publication of EP0485715A1 publication Critical patent/EP0485715A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/02—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing
    • B63H23/08—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with mechanical gearing with provision for reversing drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/30—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements characterised by use of clutches
    • B63H2023/305—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements characterised by use of clutches using fluid or semifluid as power transmitting means

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • Ship propulsion systems generally have a three-shaft reversing reduction gear, which is connected between the internal combustion engine and the propeller shaft. With this transmission, the gears are always in mesh.
  • the gearbox is shifted by engaging or disengaging hydraulically operated clutches.
  • the clutches are activated from the deck by means of a deck switch with the help of electro-hydraulic valves. Both clutches are released when idling.
  • a synchronous clutch is engaged and when the internal combustion engine and the propeller shaft run in opposite directions, a counter-rotating clutch is engaged while the other clutch is disengaged Position.
  • the invention has for its object to allow the fastest possible change in the direction of rotation of the propeller shaft without the clutches of the gear wear out too quickly and the engine runs the risk of stalling or even start again in the opposite direction.
  • the propeller shaft is braked quickly at first by engaging the counter-rotating clutch before the gearbox is switched from “forward" to “reverse” and the synchronous actuation of an engine brake. Only when the speed of the internal combustion engine has dropped to a predetermined speed does the gearbox switch over, for example by flipping the cover switch into the "reverse” position.
  • the gearbox switch over for example by flipping the cover switch into the "reverse” position.
  • their rotational energy is significantly reduced.
  • the result is a high speed deceleration and a rapid change in the direction of rotation in the event of an emergency stop, as well as a strong reduction in the friction work in the clutches and the wear caused thereby.
  • the internal combustion engine is not stalled and the internal combustion engine is reliably prevented from starting in the opposite direction.
  • An advantageous device for carrying out the method according to claim 1 is characterized by the features of claim 2.
  • the engine brake allows the propeller shaft and the gear parts to be braked almost without wear.
  • the high braking deceleration of the gear parts results in a quick reversal of the direction of rotation of the propeller shaft and thus a high braking deceleration of the ship. If the throttle valve of the engine brake is closed during the warm-up phase of the internal combustion engine, this leads to a side effect because of the faster heating to reduce white smoke.
  • Figure 1 shows schematically a three-shaft reversing reduction gear of a ship's drive.
  • An internal combustion engine 1 first drives a first gearwheel 2 with a counter clutch 3.
  • the first gearwheel 2 is in engagement with a second gear 4 and a synchronization clutch 5.
  • the synchronization clutch 5 has a deflection shaft 6, which is connected in a rotationally fixed manner to a first pinion 7.
  • the counter-running clutch 3 has a counter-rotating shaft 8, which is connected in a rotationally fixed manner to a second pinion 9.
  • the two pinions 7 and 9 are in engagement with a third gearwheel 10, which in turn is non-rotatably connected to a drive shaft, for example a propeller shaft 11.
  • the counter-running clutch 3 or the synchronous clutch 5 can be hydraulically engaged or disengaged via a first or second pressure oil supply 12 or 13.
  • the pressure oil supply can be controlled from the deck via a deck switch 14 (FIG. 2).
  • the three-shaft reversing reduction gear shown in FIG. 1 is only suitable for this to a limited extent.
  • the main disadvantage is that all gears and pinions 2, 4, 7, 9, 10 are constantly engaged. Together with the propeller shaft and propeller, these gear parts have a high rotational energy. If the direction of rotation of the propeller shaft 11 is now to be reversed in the event of an emergency stop, these rotating rotating masses must first be brought to a standstill by withdrawing their rotational energy before the direction of rotation can be reversed. According to the previous procedure, the synchronizing clutch 5 is first disengaged.
  • the counter shaft 8 via pinion 9 has a reverse direction of rotation as the internal combustion engine 1, when engaging the counter clutch 3 to reverse the direction of rotation of the propeller shaft 11, the counter shaft 8, the propeller shaft 11 connected to it in a torque-locking manner and the reverse shaft 6 together with the synchronous clutch must be braked before a reversal the direction of rotation is reached.
  • a structurally complex remedy would be either a propeller shaft brake or an increase in the rotating masses on the primary side in order to prevent the internal combustion engine from stalling.
  • the gearbox is usually switched on by a deck switch 14, which is shown schematically in FIG.
  • the deck switch 14 has a switching lever 15 which enables switching positions 0 to IV.
  • Switch position 0 means “idling”, ie disengaged synchronous and counter-rotating clutches 5 and 3 (FIG. 1).
  • the switching positions I and III mean “forward” and “reverse”, either the synchronous clutch 5 or the counter-clutch 3 engaged and the other Clutch is disengaged. Beyond positions I and III, ie between positions I and II or III and IV, the load of internal combustion engine 1 is regulated, which reaches full load in positions II and IV, once in position II at "forward” and at position IV "Backward".
  • the deck switch 14 is first locked in position I until the propeller shaft 11 (FIG. 1) has dropped in speed, only then can position 0 be switched over to position III for "backward".
  • Curve a shows the position of the deck switch 14, as shown in FIG. 2.
  • the propeller shaft speed according to curve d in position II corresponds to a rigid transmission ratio 100% of the nominal speed.
  • the speed of the ship is constant according to curve e and is 100%.
  • the emergency stop maneuver begins at time t0.
  • the deck switch 14 (FIG. 2) is brought into position I, as shown in curve a.
  • the deck switch 14 is held in position I until the propeller shaft is largely braked.
  • the deck switch 14 In the period between t1 and t2, the deck switch 14 is brought into position 0 as a function of the reduced speed after the release of the position I, the throttle valve is opened again.
  • the gearbox is in the "idle" position.
  • the engine speed continues to decrease according to curve c until the idling speed is reached at time t2.
  • the propeller speed and the speed of the ship remain almost unchanged.
  • braking the propeller shaft while simultaneously closing the throttle valve of the engine brake considerably accelerates the reversal of the direction of rotation, protects the clutches of the three-shaft reversing reduction gear, and reverses the direction of rotation of the internal combustion engine with certainty.
  • the deck switch 14 can be mechanically fixed in position I by a lock until the propeller shaft is braked.
  • the method can also be carried out electronically by actuating an emergency stop switch, which deactivates the deck switch 14 for the emergency stop and controls the three-shaft reversing reduction gear by program so that the invention Procedure is carried out.
  • Another advantage of the method is that the throttle valve of the engine brake is closed briefly during a cold start, so that the increased push-out work in the form of heat remains in the engine itself and shortens its warm-up phase, which leads to a reduction in white smoke.

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Abstract

The invention relates to a process for decelerating a ship propulsion system, especially in an emergency stop. According to the invention, in order to reverse the direction of rotation of a propeller shaft more quickly, the deck switch first of all actuates the engine brake, before the three-shaft reversing reduction gear is changed over, in order to brake the engaging and rotating gear parts as quickly as possible. Only when the rotation of the gear parts has dropped to a predetermined speed is the gear changed over to the opposite direction of rotation by the deck switch and then the internal combustion engine is run up to full speed again, as a result of which the propeller shaft runs in the opposite direction of rotation and an emergency stop can thus be carried out in as short a time as possible. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Schiffsantriebe weisen im allgemeinen ein Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebe auf, welches zwischen der Brennkraftmaschine und der Propellerwelle eingeschaltet ist. Bei diesem Getriebe sind die Zahnräder stets im Eingriff. Die Schaltung des Getriebes erfolgt durch Ein- oder Ausrücken von hydraulisch betätigten Kupplungen. Die Kupplungen werden von Deck aus mittels eines Deckschalters unter Zuhilfenahme von elektrohydraulischen Ventilen aktiviert. Bei Leerlauf sind beide Kupplungen gelöst. Bei Gleichlauf von Brennkraftmaschine und Propellerwelle ist eine Gleichlaufkupplung und bei Gegenlauf von Brennkraftmaschine und Propellerwelle ist eine Gegenlaufkupplung eingerückt, während sich die jeweils andere Kupplung in gelöster Stellung befindet. Ein Nachteil eines derartigen Wendegetriebes ist darin zu sehen, daß bei schneller Drehrichtungsänderung durch die Massenträgheitsmomente der Kupplungen, Zahnräder der Propellerwelle und des Propellers ein hoher Verschleiß der Kupplungslamellen auftritt und die Brennkraftmaschine abgewürgt wird, oder sogar im umgekehrten Drehsinn wieder anläuft.Ship propulsion systems generally have a three-shaft reversing reduction gear, which is connected between the internal combustion engine and the propeller shaft. With this transmission, the gears are always in mesh. The gearbox is shifted by engaging or disengaging hydraulically operated clutches. The clutches are activated from the deck by means of a deck switch with the help of electro-hydraulic valves. Both clutches are released when idling. When the internal combustion engine and the propeller shaft are synchronized, a synchronous clutch is engaged and when the internal combustion engine and the propeller shaft run in opposite directions, a counter-rotating clutch is engaged while the other clutch is disengaged Position. A disadvantage of such a reversing gear is to be seen in the fact that when the direction of rotation changes rapidly due to the mass moments of inertia of the clutches, gear wheels of the propeller shaft and propeller, the clutch plates wear out a lot and the internal combustion engine is stalled, or even starts up in the opposite direction.

Ausgehend von einem Schiffsantrieb entsprechend dem Gattungsbegriff liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine möglichst schnelle Drehrichtungsänderung der Propellerwelle zu ermöglichen, ohne daß die Kupplungen des Getriebes zu schnell verschleißen und die Brennkraftmaschine Gefahr läuft abgewürgt zu werden oder gar in Gegenrichtung wieder anzulaufen.Starting from a ship propulsion according to the generic term, the invention has for its object to allow the fastest possible change in the direction of rotation of the propeller shaft without the clutches of the gear wear out too quickly and the engine runs the risk of stalling or even start again in the opposite direction.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensmerkmale des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the method features of claim 1.

Durch die eingerückte Gegenlaufkupplung vor dem Umschalten des Getriebes von "Vorwärts" auf "Rückwärts" und die synchrone Betätigung einer Motorbremse wird die Propellerwelle zunächst rasch abgebremst. Erst wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf eine vorgegebene Drehzahl abgesunken ist erfolgt eine Umschaltung des Getriebes, beispielsweise durch Umlegen des Deckschalters in Position "Rückwärts". Durch die Herabsetzung der Drehzahl der im Drehmomentschluß befindlichen Getriebeteile mittels der Motorbremse wird deren Rotationsenergie wesentlich vermindert. Die Folge ist eine hohe Drehzahlverzögerung und eine rasche Drehrichtungsänderung bei Not-Stop, sowie eine starke Verminderung der Reibarbeit in den Kupplungen und des dadurch hervorgerufenen Verschleißes. Darüberhinaus wird die Brennkraftmaschine nicht abgewürgt und zudem ein Anlaufen der Brennkraftmaschine in Gegenrichtung zuverlässig vermieden.The propeller shaft is braked quickly at first by engaging the counter-rotating clutch before the gearbox is switched from "forward" to "reverse" and the synchronous actuation of an engine brake. Only when the speed of the internal combustion engine has dropped to a predetermined speed does the gearbox switch over, for example by flipping the cover switch into the "reverse" position. By reducing the speed of the gear parts in the torque lock by means of the motor brake, their rotational energy is significantly reduced. The result is a high speed deceleration and a rapid change in the direction of rotation in the event of an emergency stop, as well as a strong reduction in the friction work in the clutches and the wear caused thereby. In addition, the internal combustion engine is not stalled and the internal combustion engine is reliably prevented from starting in the opposite direction.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zeichnet sich durch die Merkmale des Patentanspruches 2 aus.An advantageous device for carrying out the method according to claim 1 is characterized by the features of claim 2.

Die Motorbremse erlaubt eine nahezu verschleißfreie Abbremsung der Propellerwelle und der Getriebeteile. Die hohe Bremsverzögerung der Getriebeteile ergibt eine schnelle Drehrichtungsumkehr der Propellerwelle und damit eine hohe Bremsverzögerung des Schiffes. Wird die Drosselklappe der Motorbremse in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine geschlossen führt dies als Nebeneffekt wegen der schnelleren Erwärmung zur Reduzierung des Weißrauches.The engine brake allows the propeller shaft and the gear parts to be braked almost without wear. The high braking deceleration of the gear parts results in a quick reversal of the direction of rotation of the propeller shaft and thus a high braking deceleration of the ship. If the throttle valve of the engine brake is closed during the warm-up phase of the internal combustion engine, this leads to a side effect because of the faster heating to reduce white smoke.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Figur 1
eine schematische Darstellung eines Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebes mit Brennkraftmaschine und Propellerwelle
Figur 2
einen Deckschalter mit Schaltpositionen
Figur 3
ein Diagramm mit Darstellung verschiedener Parameter als Funktion der Zeit
The method according to the invention is explained with reference to drawings. It shows:
Figure 1
is a schematic representation of a three-shaft reversing reduction gear with internal combustion engine and propeller shaft
Figure 2
a deck switch with switch positions
Figure 3
a diagram showing various parameters as a function of time

Figur 1 zeigt schematisch ein Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebe eines Schiffsantriebes. Eine Brennkraftmaschine 1 treibt zunächst ein erstes Zahnrad 2 mit Gegenlaufkupplung 3. Das erste Zahnrad 2 ist im Eingriff mit einem zweiten Zahnrad 4 und einer Gleichlaufkupplung 5. Die Gleichlaufkupplung 5 weist eine Umlenkwelle 6 auf, welche drehfest mit einem ersten Ritzel 7 verbunden ist. Die Gegenlaufkupplung 3 weist eine Gegenlaufwelle 8 auf, welche drehfest mit einem zweiten Ritzel 9 verbunden ist. Die beiden Ritzel 7 und 9 stehen im Eingriff mit einem dritten Zahnrad 10, welches wiederum drehfest mit einer Antriebswelle, beispielsweise einer Propellerwelle 11 in Verbindung steht.Figure 1 shows schematically a three-shaft reversing reduction gear of a ship's drive. An internal combustion engine 1 first drives a first gearwheel 2 with a counter clutch 3. The first gearwheel 2 is in engagement with a second gear 4 and a synchronization clutch 5. The synchronization clutch 5 has a deflection shaft 6, which is connected in a rotationally fixed manner to a first pinion 7. The counter-running clutch 3 has a counter-rotating shaft 8, which is connected in a rotationally fixed manner to a second pinion 9. The two pinions 7 and 9 are in engagement with a third gearwheel 10, which in turn is non-rotatably connected to a drive shaft, for example a propeller shaft 11.

Die Gegenlaufkupplung 3 bzw. die Gleichlaufkupplung 5 können hydraulisch über eine erste, bzw. zweite Druckölzufuhr 12 bzw. 13 ein- oder ausgerückt werden. Die Druckölzufuhr kann von Deck aus über einen Deckschalter 14 (Figur 2) gesteuert werden.The counter-running clutch 3 or the synchronous clutch 5 can be hydraulically engaged or disengaged via a first or second pressure oil supply 12 or 13. The pressure oil supply can be controlled from the deck via a deck switch 14 (FIG. 2).

Wenn beide Druckölzufuhren 12, 13 drucklos sind wird die Brennkraftmaschine 1 im Leerlauf betrieben.If both pressure oil supplies 12, 13 are depressurized, the internal combustion engine 1 is operated in idle mode.

Bei Betätigung der zweiten Druckölzufuhr 13 durch Umlegen des Deckschalters 14 in Position I (Figur 2) ist die Gleichlaufkupplung 5 eingerückt, während die Gegenlaufkupplung 3 ausgerückt ist. Das zweite Zahnrad 4 ist drehmomentschlüssig mit der Umkehrwelle 6 verbunden, wodurch die Propellerwelle 11 im Gleichlauf mit der Brennkraftmaschine 1 ist.When the second pressure oil supply 13 is actuated by flipping the cover switch 14 into position I (FIG. 2), the synchronizing clutch 5 is engaged, while the counter-rotating clutch 3 is disengaged. The second gear wheel 4 is connected to the reversing shaft 6 in a torque-locking manner, as a result of which the propeller shaft 11 is in synchronism with the internal combustion engine 1.

Bei Betätigung der ersten Druckölzufuhr 12 durch Umlegen des Deckschalters 14 in Position III (Figur 2) ist die Gegenlaufkupplung 3 eingerückt, während die Gleichlaufkupplung 5 ausgerückt ist. Die Brennkraftmaschine 1 ist somit über die Gegenlaufkupplung 3 direkt mit der Gegenlaufwelle 8 drehmomentschlüssig verbunden, wodurch die Propellerwelle 11 in umgekehrter Richtung wie die Brennkraftmaschine 1 läuft.When the first pressure oil supply 12 is actuated by flipping the cover switch 14 into position III (FIG. 2), the counter-clutch 3 is engaged, while the clutch 5 is disengaged. The internal combustion engine 1 is thus directly connected to the counter shaft 8 torque-locking via the counter clutch 3, whereby the Propeller shaft 11 in the opposite direction as the internal combustion engine 1 runs.

Bei Fahrgastschiffen besteht nun die Forderung, das Schiff durch Umsteuerung der Drehrichtung der Propellerwelle 11 möglichst rasch zum Stehen zu bringen, um Kollisionen zu vermeiden. Hierzu ist das in Figur 1 gezeigte Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebe nur bedingt geeignet. Der Hauptnachteil besteht darin, daß sämtliche Zahnräder und Ritzel 2, 4, 7, 9, 10 ständig im Eingriff sind. Diese Getriebeteile weisen zusammen mit Propellerwelle und Propeller eine hohe Rotationsenergie auf. Soll nun die Drehrichtung der Propellorwelle 11 bei Not-Stop umgekehrt werden, so müssen zunächst diese rotierenden Drehmassen durch Entzug ihrer Rotationsenergie zum Stillstand gebracht werden, ehe eine Drehrichtungsumkehr erfolgen kann. Nach bisheriger Verfahrensweise wird zunächst die Gleichlaufkupplung 5 ausgerückt. Da aber die Gegenlaufwelle 8 über Ritzel 9 einen umgekehrten Drehsinn wie die Brennkraftmaschine 1 aufweist muß beim Einrücken der Gegenlaufkupplung 3 zur Drehrichtungsumkehr der Propellerwelle 11 zunächst die Gegenlaufwelle 8, die damit drehmomentschlüssig verbundene Propellerwelle 11 und die Umkehrwelle 6 samt Gleichlaufkupplung abgebremst werden, ehe eine Umkehr der Drehrichtung erreicht wird.In passenger ships there is now a requirement to bring the ship to a standstill as quickly as possible by reversing the direction of rotation of the propeller shaft 11 in order to avoid collisions. The three-shaft reversing reduction gear shown in FIG. 1 is only suitable for this to a limited extent. The main disadvantage is that all gears and pinions 2, 4, 7, 9, 10 are constantly engaged. Together with the propeller shaft and propeller, these gear parts have a high rotational energy. If the direction of rotation of the propeller shaft 11 is now to be reversed in the event of an emergency stop, these rotating rotating masses must first be brought to a standstill by withdrawing their rotational energy before the direction of rotation can be reversed. According to the previous procedure, the synchronizing clutch 5 is first disengaged. However, since the counter shaft 8 via pinion 9 has a reverse direction of rotation as the internal combustion engine 1, when engaging the counter clutch 3 to reverse the direction of rotation of the propeller shaft 11, the counter shaft 8, the propeller shaft 11 connected to it in a torque-locking manner and the reverse shaft 6 together with the synchronous clutch must be braked before a reversal the direction of rotation is reached.

Um eine schnelle Drehrichtungsumkehr zu erreichen ist leicht einzusehen, daß dies zu einem hohen Verschleiß der Gegenlaufkupplung 3 führt, da diese die Reibarbeit zur Umwandlung der Rotationsenergie der Getriebeteile zu verrichten hat. Bei zu schneller Umkehr der Drehrichtung kann es vorkommen, daß die Brennkraftmaschine 1 total abgewürgt wird, oder sogar in umgekehrter Drehrichtung wieder anläuft.In order to achieve a rapid reversal of the direction of rotation, it is easy to see that this leads to high wear of the counter-running clutch 3, since this has to do the friction work for converting the rotational energy of the gear parts. If the direction of rotation is reversed too quickly, it can happen that the internal combustion engine 1 is totally stalled, or even starts again in the opposite direction of rotation.

Eine konstruktiv aufwendige Abhilfe wäre entweder eine Propellerwellenbremse oder eine Erhöhung der primärseitigen rotierenden Drehmassen, um ein Abwürgen der Brennkraftmaschine zu verhindern.A structurally complex remedy would be either a propeller shaft brake or an increase in the rotating masses on the primary side in order to prevent the internal combustion engine from stalling.

Eine elegantere Lösung wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen. Bei Not-Stop wird zunächst eine nicht dargestellte Motorbremse der Brennkraftmaschine 1 betätigt, während die Gleichlaufkupplung 5 zunächst eingerückt bleibt, um die miteinander im Eingriff stehenden Getriebeteile und die Propellerwelle 11 auf eine vorgegebene Drehzahl abzubremsen, die von der Massenträgheit der rotierenden Teile abhängt und von Fall zu Fall so festzulegen ist, daß nach dem Ausrücken der Gleichlaufkupplung 5 die Drehzahl der Gegenlaufwelle 8 vor Einrückung der Gegenlaufkupplung 3 zur Drehzahlumkehr nahezu auf Null abgesunken ist.A more elegant solution is proposed with the method according to the invention. In the event of an emergency stop, an engine brake (not shown) of the internal combustion engine 1 is first actuated, while the synchronizing clutch 5 initially remains engaged in order to brake the gear parts in mesh with one another and the propeller shaft 11 to a predetermined speed which depends on the inertia of the rotating parts and on It should be determined on a case-by-case basis that after disengagement of the synchronous clutch 5, the speed of the countershaft 8 has dropped to almost zero before the counter-clutch 3 is engaged to reverse the speed.

Damit wird der Verschleiß der Gegenlaufkupplung 3 wesentlich reduziert, da sie nicht erst die aus der Stellung "Vorwärts" gegenläufige Drehbewegung der Getriebeteile 7, 9, 10, 11 abzubremsen hat. Ebenso zuverlässig wird ein Anlaufen der Brennkraftmaschine 1 in umgekehrter Richtung vermieden.This significantly reduces the wear of the counter-running clutch 3, since it does not first have to brake the rotational movement of the gear parts 7, 9, 10, 11, which is counter-rotating from the "forward" position. Start-up of the internal combustion engine 1 in the opposite direction is also reliably avoided.

Die Schaltung des Getriebe wird in der Regel von einem Deckschalter 14 übernommen, der schematisch in Figur 2 dargestellt ist. Der Deckschalter 14 weist einen Schalthebel 15 auf, der Schaltpositionen 0 bis IV ermöglicht. Die Schaltstellung 0 bedeutet "Leerlauf" also ausgerückte Gleich- und Gegenlaufkupplung 5 und 3 (Figur 1). Die Schaltpositionen I bzw. III bedeuten "Vorwärts" bzw. "Rückwärts", wobei entweder die Gleichlaufkupplung 5 bzw. die Gegenlaufkupplung 3 eingerückt und die jeweils andere Kupplung ausgerückt ist. Jenseits der Positionen I bzw. III, also zwischen den Positionen I und II bzw. III und IV wird die Last der Brennkraftmaschine 1 geregelt, die in den Positionen II und IV Vollast erreicht, einmal in Position II bei "Vorwärts" und bei Position IV "Rückwärts".The gearbox is usually switched on by a deck switch 14, which is shown schematically in FIG. The deck switch 14 has a switching lever 15 which enables switching positions 0 to IV. Switch position 0 means "idling", ie disengaged synchronous and counter-rotating clutches 5 and 3 (FIG. 1). The switching positions I and III mean "forward" and "reverse", either the synchronous clutch 5 or the counter-clutch 3 engaged and the other Clutch is disengaged. Beyond positions I and III, ie between positions I and II or III and IV, the load of internal combustion engine 1 is regulated, which reaches full load in positions II and IV, once in position II at "forward" and at position IV "Backward".

Bei Not-Stop wird der Deckschalter 14 zunächst in Position I arretiert, bis die Propellerwelle 11 (Figur 1) in der Drehzahl abgesunken ist, erst dann kann über Position 0 auf Position III für "Rückwärts" umgeschaltet werden.In the event of an emergency stop, the deck switch 14 is first locked in position I until the propeller shaft 11 (FIG. 1) has dropped in speed, only then can position 0 be switched over to position III for "backward".

Es ist aber auch denkbar, daß der unter Figur 1 beschriebene Ablauf des Not-Stop-Manövers durch Betätigen eines Not-Stop-Schalters erfolgt, welcher eine elektronische Steuerung aktiviert, die das Bremsmanöver im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens regelt, während der Deckschalter 14 abgeschaltet ist.However, it is also conceivable that the sequence of the emergency stop maneuver described in FIG. 1 takes place by actuating an emergency stop switch which activates an electronic control which regulates the braking maneuver in the sense of the method according to the invention while the deck switch 14 is switched off is.

Der Ablauf des Bremsmanövers ist qualitativ gesehen aus einem Diagramm in Figur 3 ersichtlich.The course of the braking maneuver can be seen qualitatively from a diagram in FIG. 3.

Kurve a gibt die Position des Deckschalters 14 wieder, wie er in Figur 2 dargestellt ist.Curve a shows the position of the deck switch 14, as shown in FIG. 2.

Bei voller Fahrt "Vorwärts" steht dieser in Position II:
Nach Kurve b ist die Drosselklappe der Motorbremse offen. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine beträgt entsprechend Kurve c in Position II 100 %, bei Teillast durch Verschieben in Richtung Position I entsprechend weniger.At full speed "forward" this is in position II:
After curve b, the throttle valve of the engine brake is open. The speed of the internal combustion engine is 100% according to curve c in position II, and correspondingly less at partial load by shifting in the direction of position I.

Die Propellerwellendrehzahl beträgt entsprechend Kurve d in Position II entsprechend einem starren Übersetzungsverhältnis 100 % der Nenndrehzahl.The propeller shaft speed according to curve d in position II corresponds to a rigid transmission ratio 100% of the nominal speed.

Die Geschwindigkeit des Schiffes ist nach Kurve e konstant und beträgt 100 %.The speed of the ship is constant according to curve e and is 100%.

Im Zeitpunkt t0 setzt das Not-Stop-Manöver ein. Erfindungsgemäß wird der Deckschalter 14 (Figur 2) in Position I gebracht, wie in Kurve a gezeigt. Als wesentliches Merkmal der Erfindung wird der Deckschalter 14 solange in Position I gehalten, bis die Propellerwelle weitgehend abgebremst ist.The emergency stop maneuver begins at time t0. According to the invention, the deck switch 14 (FIG. 2) is brought into position I, as shown in curve a. As an essential feature of the invention, the deck switch 14 is held in position I until the propeller shaft is largely braked.

Nach Kurve b wird zum Zeitpunkt to die Drosselklappe der Motorbremse geschlossen und damit die Propellerwelle und die Getriebeteile in Stellung "Vorwärts" mittels der Motorbremse zunächst schnell abgebremst. Nach Kurve d erfolgt die Abbremsung auf ca. 40 % der Propellerwellen-Nenndrehzahl. Durch Zurücknahme der Drehzahl der Brennkraftmaschine sinkt nach Kurve e die Geschwindigkeit des Schiffes geringfügig.After curve b, the throttle valve of the engine brake is closed at time to and the propeller shaft and the gear parts in the "forward" position are initially braked quickly using the engine brake. According to curve d, braking takes place to approx. 40% of the nominal propeller shaft speed. By reducing the speed of the internal combustion engine, the speed of the ship drops slightly after curve e.

Im Zeitraum zwischen t1 und t2 wird der Deckschalter 14 nach Freigabe der Position I als Funktion der gesunkenen Drehzahl in die Position 0 gebracht, die Drosselklappe ist wieder geöffnet. Das Getriebe steht in Stellung "Leerlauf". Die Motordrehzahl nimmt nach Kurve c weiter ab, bis im Zeitpunkt t2 die Leerlaufdrehzahl erreicht wird. Die Propellerdrehzahl und die Geschwindigkeit des Schiffes bleiben nahezu unverändert.In the period between t1 and t2, the deck switch 14 is brought into position 0 as a function of the reduced speed after the release of the position I, the throttle valve is opened again. The gearbox is in the "idle" position. The engine speed continues to decrease according to curve c until the idling speed is reached at time t2. The propeller speed and the speed of the ship remain almost unchanged.

Nach Umlegen des Deckschalters 14 in Position III erfolgt ab Zeitraum t3 die Richtungsumkehr des Getriebes und der damit verbundenen Propellerwelle. Die Motordrehzahl und die Propellerwellendrehzahl sind nach den Kurven c und d konstant. Die Geschwindigkeit des Schiffes nimmt nach Kurve c geringfügig durch den Eigenwiderstand ab.After flipping the deck switch 14 in position III, the direction of the transmission and the propeller shaft connected therewith are reversed from period t3. The engine speed and the propeller shaft speed are constant according to curves c and d. The speed of the ship decreases slightly according to curve c due to the inherent resistance.

Im Zeitpunkt t3 wird der Deckschalter 14 (Figur 2) von Position III in Richtung auf die Position IV umgelegt. Eine Regelstange des Motors geht in Stellung Vollast. Nach Kurve c nimmt die Drehzahl des Motors wieder schnell zu, ebenso wie die über das Getriebe gekoppelte Propellerwellendrehzahl, entsprechend Kurve d. Die Drehrichtung der Propellerwelle hat sich natürlich umgekehrt. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Schiffes gemäß Kurve e stark verzögert.At time t3, the deck switch 14 (FIG. 2) is flipped from position III towards position IV. A control rod of the engine goes into full load position. After curve c, the engine speed increases again quickly, as does the propeller shaft speed coupled via the gearbox, according to curve d. The direction of rotation of the propeller shaft has of course reversed. As a result, the speed of the ship is greatly decelerated according to curve e.

Erfindungsgemäß wird also durch das Abbremsen der Propellerwelle bei gleichzeitig geschlossener Drosselklappe der Motorbremse die Drehrichtungsumkehr erheblich beschleunigt, die Kupplungen des Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebes geschont und eine Drehrichtungsumkehr der Brennkraftmaschine mit Sicherheit vermieden.According to the invention, braking the propeller shaft while simultaneously closing the throttle valve of the engine brake considerably accelerates the reversal of the direction of rotation, protects the clutches of the three-shaft reversing reduction gear, and reverses the direction of rotation of the internal combustion engine with certainty.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Deckschalter 14 in Position I durch eine Arretierung auf mechanischem Wege fixiert werden, bis die Propellerwelle abgebremst ist.To carry out the method according to the invention, the deck switch 14 can be mechanically fixed in position I by a lock until the propeller shaft is braked.

In vorteilhafter Weise kann das Verfahren auch auf elektronischem Wege durchgeführt werden, indem ein Not-Stop-Schalter betätigt wird, der den Deckschalter 14 für den Not-Stop außer Betrieb setzt und das Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebe durch Programm so steuert, daß das erfindungsgemäße Verfahren vollzogen wird.Advantageously, the method can also be carried out electronically by actuating an emergency stop switch, which deactivates the deck switch 14 for the emergency stop and controls the three-shaft reversing reduction gear by program so that the invention Procedure is carried out.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß bei einem Kaltstart die Drosselklappe der Motorbremse kurzfristig geschlossen wird, so daß die dadurch erhöhte Ausschiebearbeit in Form von Wärme im Motor selbst verbleibt und dessen Warmlaufphase verkürzt, was zur Minderung von Weißrauch führt.Another advantage of the method is that the throttle valve of the engine brake is closed briefly during a cold start, so that the increased push-out work in the form of heat remains in the engine itself and shortens its warm-up phase, which leads to a reduction in white smoke.

Claims (2)

Verfahren zur Verzögerung eines Schiffsantriebes, insbesondere bei einem Not-Stop-Manöver, bei dem der Schiffsantrieb aus einer Brennkraftmaschine, einer Propellerwelle und einem zwischengeschalteten Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebe gebildet wird welches in drei Schaltpositionen, nämlich "Leerlauf", "Vorwärts" und "Rückwärts" mittels eines Deckschalter schaltbar ist und der Deckschalter außerhalb der Positionen "Vorwärts" und "Rückwärts" zugleich die Regelung der Drehzahl der Brennkraftmaschine erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einleiten des Not-Stop-Manövers zur Drehrichtungsumkehr des Schiffsantriebes nach Zurücknahme einer Regeleinrichtung der Brennkraftmaschine (1) auf Leerlauf zunächst eine Motorbremse der Brennkraftmaschine (1) aktiviert wird, während eine Gleichlaufkupplung (5) des Dreiwellen-Wende-Untersetzungsgetriebes solange eingerückt bleibt, bis die Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) durch die Motorbremse auf eine vorgegebene Drehzahl abgesunken ist, und daß anschließend die Gleichlaufkupplung (5) aus- und eine Gegenlaufkupplung (3) eingerückt wird, sowie nach dem Einrücken der Gegenlaufkupplung (3) die Brennkraftmaschine (1) wieder auf volle Drehzahl hochgefahren wird.Method for decelerating a ship's drive, in particular in an emergency stop maneuver, in which the ship's drive is formed from an internal combustion engine, a propeller shaft and an interposed three-shaft reversing reduction gear which is in three switching positions, namely "idling", "forward" and " Reverse "can be switched by means of a deck switch and the deck switch outside of the" forward "and" backward "positions also permits control of the speed of the internal combustion engine, characterized in that when the emergency stop maneuver is initiated to reverse the direction of rotation of the ship's drive after the control device has been withdrawn Internal combustion engine (1) is initially activated at idle a motor brake of the internal combustion engine (1), while a synchronous clutch (5) of the three-shaft reversing reduction gear remains engaged until the speed of the internal combustion engine (1) has dropped to a predetermined speed by the engine brake ken, and that the synchronous clutch (5) is then disengaged and a counter-rotating clutch (3) is engaged, and after engaging the counter-clutch (3) the internal combustion engine (1) is run up to full speed again. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorbremse aus einer Drosselklappe in einem Auspuffrohr der Brennkraftmaschine (1) gebildet wird, und daß die Drosselklappe exzentrisch gelagert ist.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the engine brake is formed from a throttle valve in an exhaust pipe of the internal combustion engine (1), and in that the throttle valve is mounted eccentrically.
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