WO2016055039A2 - Antriebssystem für ein schiff und verfahren zum betreiben des antriebssystems - Google Patents

Antriebssystem für ein schiff und verfahren zum betreiben des antriebssystems Download PDF

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Martie KANNEKENS
Norman SÜDEKUM
Koen VAN DER VOORDE
Rainer Henkner
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller

Definitions

  • the present invention relates to a propulsion system for a ship, comprising a first and a second internal combustion engine, wherein the first internal combustion engine via a first gear drives a first formed on a first propeller shaft propeller and the second internal combustion engine via a second gear a second formed on a second propeller shaft Propeller drives, wherein a rotational speed of the second internal combustion engine via a switching element with a rotational speed of the first internal combustion engine is synchronized.
  • Gear assembly is arranged, which has the task in a normal operation, to ensure that the propeller - both inwardly or outwardly hitting - synchronously rotate.
  • a precise synchronous operation is especially necessary when the propeller overlap, as each speed difference has a disturbing mutual influence of the two propellers result.
  • EP 0 010 973 a device for compensating free moments of inertia forces in an internal combustion engine, as the main or
  • Propulsion engine for a ship comprises a unit containing at least one rotating imbalance mass and an associated drive motor and synchronization means by which the unit can be coupled to the machine for the purpose of controlling the speed and the phase angle of the machine
  • the drive motor is a hydraulic motor from
  • Displacement type The hydraulic motor rotates at the same speed as the internal combustion engine.
  • Phase angle shift of the two propellers generate vibrations and beats. Depending on the shaft speed of the propellers, the beats occur at different time intervals. These beats lead, in particular on the bridge of the ship, to strong vibrations and noise emissions.
  • a sensor element for determining a respective phase angle of the respective propeller is arranged on the respective propeller shaft, wherein a control element for adjusting the phase angle of the second propeller is arranged on the second internal combustion engine in accordance with a control device processing at least the signals of the two sensor elements.
  • the respective sensor element can be formed directly on the respective propeller shaft and thus be integrated in the propeller shaft or as an additional element on the propeller shaft, preferably on one
  • Circumferential surface of the propeller shaft may be arranged.
  • control device controlled processes at least the signals of the two sensor elements for determining a respective phase angle of the respective propeller.
  • a difference of the two phase angles may usually be at most 5 °. The difference can not match the exact phase angle of the first Propellers, but also on site, by remote maintenance or self-learning einallbaren phase angle.
  • Control device the two phase angle and then adjusts the control unit via the phase angle of the second propeller.
  • the speed of the internal combustion engine and thus the speed of the propeller shaft is adjusted.
  • a sensor element in particular electrical, magnetic, mechanical and optical sensor elements are conceivable, which are suitable to measure the phase angle.
  • the two sensor elements each comprise a pole wheel for determining the phase angles.
  • the pole wheel particularly preferably has a plurality of permanent magnets which are formed along a peripheral surface of the pole wheel. The permanent magnets are detected by a reading element formed on the pole wheel or at least assigned to the pole wheel, so that the phase angle of the propeller is thereby determined.
  • the pole wheel for determining the respective phase angle of the respective propeller is particularly insensitive to dirt and moisture.
  • At least one sensor element for detecting vibrations is arranged on the ship, wherein the at least one sensor element provides the determined vibrations of the control device.
  • the at least one sensor element is arranged at the point on the ship, where the largest vibrations and resulting
  • the at least one sensor element for detecting vibrations comprises an acceleration sensor.
  • the at least one sensor element may also comprise other, in particular optical sensor elements for determining vibrations.
  • Such means for remote maintenance of the control device may for example be a unit suitable for wireless transmission, which allows control of the control device from outside the ship. This makes it possible for example
  • the invention includes the technical teaching that the two
  • Internal combustion engines are medium-speed to high-speed.
  • Medium-speed internal combustion engines for ships have a shaft speed of 400 to 1000 revolutions per minute
  • high-speed internal combustion engines for ships have a shaft speed of more than 1000 revolutions per minute. At a shaft speed over 500 revolutions per minute occur unwanted
  • Internal combustion engines are generated, usually at a distance of 10 to 20 seconds. Particularly preferably, the two internal combustion engines shaft speed over 500 revolutions per minute.
  • the phase angle of the second propeller is adjusted by the control device via the control element in order to minimize vibrations on the ship. For this purpose, according to a preferred embodiment of the
  • Adjusting the phase angle of the second propeller used by the sensor elements to determine the respective phase angle determined phase angle For this purpose, the control device compares the phase angle of the two propellers with each other and then adjusts the phase angle of the second propeller depending on
  • the difference between the two phase angles is usually at most 5 °.
  • the oscillation determined by the at least one sensor element for determining oscillations is utilized for adjusting the phase angle of the second propeller.
  • the at least one sensor for detecting vibrations is arranged at a point on the ship, where the vibrations are particularly high compared to other points on the ship. If both the sensor elements for determining the respective phase angle and the sensor elements for determining
  • Vibrations feed the controller with information, the information regarding the sensor elements for detecting vibrations receive an increased priority, so that adjusting the phase angle of the second
  • the control device is controlled via means for remote maintenance for adjusting the phase angle of the second propeller.
  • the adjustment of the phase angle of the second propeller is effected by a control from outside the ship.
  • a service technician is able to judge the information available to the controller and to adjust the phase angle of the second propeller based thereon. It is also conceivable, however, a direct adjustment of the phase angle on the ship on site.
  • Figure 1 is a block diagram of the drive system according to the invention according to a first exemplary embodiment
  • Figure 2 is a block diagram of the drive system according to the invention according to a second exemplary embodiment.
  • a drive system according to the invention for a ship has a first and a second internal combustion engine 1a, 1b.
  • the first internal combustion engine la drives a first gear 2a formed on a first propeller shaft 3 a propeller 4a and the second internal combustion engine lb drives via a second gear 2b a second formed on a second propeller shaft 3b propeller 4b.
  • a switching element 8 the speed of the second internal combustion engine
  • the propeller shafts 3a, 3b can move through the switching element 8 despite the synchronization of the rotational speeds of the internal combustion engines 1a, 1b Have different speeds and thus may also have the propeller 4a, 4b have a phase angle difference.
  • Phase angle of the respective propeller 4a, 4b is in each case a sensor element 5a, 5b, each comprising a pole wheel, arranged on the respective propeller shaft 3a, 3b.
  • a control element 6 for adjusting the phase angle of the second propeller 4b is arranged on the second internal combustion engine 1b.
  • phase angles of the propellers 4a, 4b are directed to the controller 7, which compares the information and controls the controller 6 in accordance with the difference between the two phase angles.
  • the rotational speed of the second internal combustion engine 1b is adjusted such that the difference in the phase angle between the two propellers is less than 5 °. As a result, can be minimized by the phase angle shift of the two propellers 3 a, 3 b generated vibrations and a resulting beating on the ship.
  • the drive system according to the invention from FIG. 1 has a further sensor element 5c for detecting vibrations on the ship.
  • the sensor element 5c for determining vibrations represents the determined
  • control device 7 Information regarding the vibrations also the control device 7 available.
  • the means 10 for remote maintenance it is possible for a service technician located outside the ship, the

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Schiff, umfassend eine erste und eine zweite Brennkraftmaschine (1a, 1b), wobei die erste Brennkraftmaschine (1a) über ein erstes Getriebe (2a) einen ersten an einer ersten Propellerwelle (3a) ausgebildeten Propeller (4a) antreibt und die zweite Brennkraftmaschine (1b) über ein zweites Getriebe (2b) einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle (3b) ausgebildeten Propeller (4b) antreibt, wobei eine Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine (1b) über ein Schaltelement (8) mit einer Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine (1a) synchronisierbar ist. Erfindungsgemäß ist jeweils ein Sensorelement (5a, 5b) zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers (4a, 4b) an der jeweiligen Propellerwelle (3a, 3b) angeordnet, wobei an der zweiten Brennkraftmaschine (1b) ein Steuerelement (6) zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) nach Maßgabe einer mindestens die Signale der beiden Sensorelemente (5a, 5b) verarbeitenden Regeleinrichtung (7) angeordnet ist.

Description

Antriebssvstem für ein Schiff und Verfahren zum Betreiben des
Antriebssvstems
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Schiff, umfassend eine erste und eine zweite Brennkraftmaschine, wobei die erste Brennkraftmaschine über ein erstes Getriebe einen ersten an einer ersten Propellerwelle ausgebildeten Propeller antreibt und die zweite Brennkraftmaschine über ein zweites Getriebe einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle ausgebildeten Propeller antreibt, wobei eine Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine über ein Schaltelement mit einer Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine synchronisierbar ist.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich insbesondere auf
Antriebssysteme für Schiffe mit Doppelmotoranlagen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik gehen Schiffsantriebe mit zwei oder mehreren Propellern hervor, die von je einer eigenen Antriebsmaschine angetrieben werden. Zwischen den Propellerwellen ist in der Regel eine
Getriebeverbindung angeordnet, die in einem normalen Betrieb die Aufgabe hat, dafür zu sorgen, dass die Propeller sich - beide nach innen oder nach außen schlagend - synchron drehen. Ein genauer Synchronlauf ist vor allem dann erforderlich, wenn sich die Propeller überlappen, da jeder Drehzahlunterschied eine störende gegenseitige Beeinflussung der beiden Propeller zur Folge hat.
Aus der DE 21 34 972 AI geht ein Schiffsgetriebe für synchronlaufende Propeller hervor. Zum Vermeiden von Torsionsschwingungen und daraus resultierende, hämmernde Geräusche, ist ein Teil der Getriebeverbindung zwischen den beiden Propellerwellen eine zweite Getriebeverbindung parallel geschaltet, wobei beide Getriebewellen gegeneinander verspannt sind. Um die hämmernden Geräusche zu
BESTÄTIGUNGSKOPIE verhindern wird das Verspannmoment so groß wie das größte auftretende
Torsionsschwingungsmoment eingestellt.
Ferner ist aus der EP 0 010 973 eine Vorrichtung zum Kompensieren freier Momente von Massekräften in einer Brennkraftmaschine, die als Haupt- oder
Antriebsmaschine für ein Schiff dient bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Einheit, die wenigstens eine rotierende Unwuchtmasse und einen zugehörigen Antriebsmotor enthält, sowie Synchronisationsmittel, durch welche die Einheit mit der Maschine kuppelbar ist zwecks Steuerung der Drehzahl und des Phasenwinkels des
Antriebsmotors in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Phasenwinkel der Maschine. Dabei ist der Antriebsmotor ein hydraulischer Motor vom
Verdrängungstyp. Der hydraulische Motor rotiert mit derselben Drehzahl wie die Brennkraftmaschine. Darüber hinaus ist bekannt, dass Schiffsantriebe mit zwei Propellern bei einer
Phasenwinkelverschiebung der beiden Propeller Schwingungen und Schwebungen generieren. Je nach Wellendrehzahl der Propeller treten die Schwebungen in unterschiedlichen Zeitabständen auf. Diese Schwebungen führen insbesondere auf der Brücke des Schiffes zu starken Vibrationen und Geräuschemissionen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem für ein Schiff mit zwei Brennkraftmaschinen und ein Verfahren zum Betreiben des
Antriebssystems bereitzustellen, die eine durch eine Phasenwinkelverschiebung zweier Propeller generierte Schwingung und eine daraus resultierende Schwebung auf dem Schiff minimieren.
Vorrichtungstechnisch wird die Aufgabe ausgehend von einem Antriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 7 mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen hervor. Erfindungsgemäß ist jeweils ein Sensorelement zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers an der jeweiligen Propellerwelle angeordnet, wobei an der zweiten Brennkraftmaschine ein Steuerelement zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers nach Maßgabe einer mindestens die Signale der beiden Sensorelemente verarbeitenden Regeleinrichtung angeordnet ist. Das jeweilige Sensorelement kann dabei direkt an der jeweiligen Propellerwelle ausgebildet sein und somit in der Propellerwelle integriert sein oder als zusätzliches Element an der Propellerwelle, vorzugsweise an einer
Umfangsfläche der Propellerwelle angeordnet sein. Das Steuerelement zur
Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers wird über die
Regeleinrichtung angesteuert. Dabei verarbeitet die Regeleinrichtung zumindest die Signale der beiden Sensorelemente zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers. Um Schwingungen und insbesondere auch Schwebungen zu minimieren, darf eine Differenz der beiden Phasenwinkel in der Regel höchstens 5° betragen. Die Differenz kann sich nicht auf den exakten Phasenwinkel vom ersten Propeller beziehen, aber auch auf einen vor Ort, per Fernwartung oder selbst lernend einstallbaren Phasenwinkel.
Da die beiden Propeller in der Regel bei einer Abweichung des Phasen winkels Schwingungen erzeugen, die sich nach dem Superpositionsprinzip additiv überlagern können und zu ungewollten Schwebungen fuhren können, vergleicht die
Regeleinrichtung die beiden Phasenwinkel und passt dann über die Steuereinheit den Phasenwinkel des zweiten Propellers an. Dazu wird insbesondere die Drehzahl der Brennkraftmaschine und somit die Drehzahl der Propellerwelle angepasst. Als Sensorelement sind insbesondere elektrische, magnetische, mechanische und optische Sensorelemente denkbar, die dazu geeignet sind den Phasenwinkel zu messen.
Vorzugsweise umfassen die beiden Sensorelemente zur Ermittlung der Phasenwinkel jeweils ein Polrad. Dabei weist das Polrad besonders bevorzugt eine Vielzahl von Permanentmagneten auf, die entlang einer Umfangsfläche des Polrads ausgebildet sind. Die Permanentmagneten werden durch ein an dem Polrad ausgebildeten oder zumindest dem Polrad zugeordneten Ausleseelement erfasst, sodass dadurch der Phasenwinkel des Propellers bestimmt wird. Gegenüber den zuvor genannten Sensorelementen ist das Polrad zur Ermittlung des jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers besonders unempfindlich gegen Schmutz und Feuchtigkeit.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mindestens ein Sensorelement zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff angeordnet, wobei das mindestens eine Sensorelement die ermittelten Schwingungen der Regeleinrichtung bereitstellt. Vorteilhafterweise ist das mindestens eine Sensorelement an der Stelle auf dem Schiff angeordnet, wo die größten Schwingungen und daraus resultierende
Schwebungen auftreten. In der Regel ist insbesondere die Brücke des Schiffes von den größten Schwingungen und Schwebungen betroffen. Es ist aber auch denkbar, eine Vielzahl von Sensorelementen zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff anzuordnen, um an unterschiedlichen Stellen auf dem Schiff die
Schwingungen zu messen.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine Sensorelement zur Ermittlung von Schwingungen einen Beschleunigungssensor. Jedoch kann das mindestens eine Sensorelement auch andere, insbesondere optische Sensorelemente zur Ermittlung von Schwingungen umfassen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Mittel zur
Fernwartung der Regeleinrichtung mit der Regeleinrichtung verbunden. Ein solches Mittel zur Fernwartung der Regeleinrichtung kann beispielsweise eine zur kabellosen Übertragung geeigneten Einheit sein, die eine Ansteuerung der Regeleinrichtung von außerhalb des Schiffes erlaubt. Dadurch ist es beispielsweise möglich den
Phasenwinkel des zweiten Propellers über die Regeleinrichtung und der an der zweiten Brennkraftmaschine angeordneten Stelleinheit von einem außerhalb des Schiffes befindlichen Servicetechniker einzustellen, sodass die Schwingungen und Schwebungen auf dem Schiff minimiert werden.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die beiden
Brennkraftmaschinen mittelschnelllaufend bis schnelllaufend sind. Dabei weisen mittelschnelllaufende Brennkraftmaschinen für Schiffe eine Wellendrehzahl von 400 bis 1000 Umdrehungen pro Minute auf und schnelllaufende Brennkraftmaschinen für Schiffe weisen eine Wellendrehzahl über 1000 Umdrehungen pro Minute auf. Bei einer Wellendrehzahl über 500 Umdrehungen pro Minute treten ungewollte
Schwebungen, welche durch eine Überlagerung der Schwingungen der beiden
Brennkraftmaschinen hervorgerufen werden, in der Regel in einem Abstand von 10 bis 20 Sekunden auf. Besonders bevorzugt weisen die beiden Brennkraftmaschinen Wellendrehzahl über 500 Umdrehungen pro Minute auf. Erfindungsgemäß wird der Phasenwinkel des zweiten Propellers zur Minimierung von Schwingungen auf dem Schiff über das Steuerelement von der Regeleinrichtung eingestellt. Dazu wird gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel zur
Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers der von den Sensorelementen zur Ermittlung der jeweiligen Phasenwinkel ermittelte Phasenwinkel genutzt. Hierzu vergleicht die Regeleinrichtung die Phasenwinkel der beiden Propeller miteinander und stellt dann den Phasenwinkel des zweiten Propellers je nach
Regelungseinstellung ein. Die Differenz der beiden Phasenwinkel beträgt in der Regel höchstens 5°.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel wird zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers die von dem mindestens einen Sensorelement zur Ermittlung von Schwingungen ermittelte Schwingung genutzt. Dazu ist der mindestens eine Sensor zur Ermittlung von Schwingungen an einer Stelle auf dem Schiff angeordnet, wo die Schwingungen im Vergleich zu anderen Stellen auf dem Schiff besonders hoch sind. Sofern sowohl die Sensorelemente zur Ermittlung der jeweiligen Phasenwinkel als auch die Sensorelemente zur Ermittlung von
Schwingungen die Regeleinrichtung mit Informationen speisen, erhalten die Informationen bezüglich der Sensorelemente zur Ermittlung von Schwingungen eine erhöhte Priorität, sodass sich die Einstellung des Phasenwinkels des zweiten
Propellers nach Maßgabe der Informationen der Sensorelemente zur Ermittlung von Schwingungen richtet. Ein anderes Priorisieren ist ebenfalls denkbar.
Vorzugsweise wird zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers die Regeleinrichtung über Mittel zur Fernwartung angesteuert. Mit anderen Worten erfolgt die Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers durch eine Ansteuerung von außerhalb des Schiffes. Somit ist ein Servicetechniker in der Lage, die der Regeleinrichtung zur Verfügung stehenden Informationen zu beurteilen und anhand dessen den Phasenwinkels des zweiten Propellers einzustellen. Denkbar ist aber auch eine direkte Einstellung der Phasenwinkel auf dem Schiff vor Ort. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Antriebssystems gemäß einem ersten Ausfuhrungsbeispiel, und
Figur 2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Antriebssystems gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausfuhrungsformen
Gemäß Figur 1 weist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem für ein Schiff eine erste und eine zweite Brennkraftmaschine la, lb auf. Die erste Brennkraftmaschine la treibt über ein erstes Getriebe 2a einen ersten an einer ersten Propellerwelle 3 a ausgebildeten Propeller 4a an und die zweite Brennkraftmaschine lb treibt über ein zweites Getriebe 2b einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle 3b ausgebildeten Propeller 4b an. Über ein Schaltelement 8 ist die Drehzahl der zweiten
Brennkraftmaschine lb mit der Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine la synchronisierbar. Demnach wird bei einer Betätigung des Schaltelements 8 die Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine lb mit der Drehzahl der ersten
Brennkraftmaschine la synchronisiert.
Aufgrund der im Leistungsstrang zwischen der jeweiligen Brennkraftmaschine la, 1 b und dem jeweiligen Propeller 4a, 4b befindlichen Motorabtriebswellen 9a, 9b, sowie Getriebe 2a, 2b können die Propellerwellen 3a, 3b trotz der Synchronisation der Drehzahlen der Brennkraftmaschinen la, lb durch das Schaltelement 8 unterschiedliche Drehzahlen aufweisen und somit können auch die Propeller 4a, 4b einen Phasenwinkelunterschied aufweisen. Zur Ermittlung des jeweiligen
Phasenwinkels des jeweiligen Propellers 4a, 4b ist jeweils ein Sensorelement 5a, 5b, umfassend jeweils ein Polrad, an der jeweiligen Propellerwelle 3a, 3b angeordnet. Darüber hinaus ist an der zweiten Brennkraftmaschine lb ein Steuerelement 6 zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers 4b angeordnet. Die
Informationen bezüglich der Phasenwinkel der Propeller 4a, 4b werden an die Regeleinrichtung 7 geleitet, wobei diese die Informationen vergleicht und das Steuerelement 6 nach Maßgabe der Differenz zwischen den beiden Phasenwinkel ansteuert. Die Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine lb wird derart angepasst, dass die Differenz der Phasenwinkel zwischen den beiden Propellern kleiner als 5° ist. Dadurch lassen sich durch die Phasenwinkelverschiebung der beiden Propeller 3 a, 3 b generierte Schwingungen und eine daraus resultierende Schwebung auf dem Schiff minimieren.
Gemäß Figur 2 weist das erfindungsgemäße Antriebssystem aus Figur 1 ein weiteres Sensorelement 5c zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff auf. Das Sensorelement 5c zur Ermittlung von Schwingungen stellt die ermittelten
Informationen bezüglich der Schwingungen ebenfalls der Regeleinrichtung 7 zur Verfügung. Darüber hinaus sind Mittel 10 zur Fernwartung der Regeleinrichtung 7, umfassend eine darin integrierte Einrichtung zur kabellosen Übertragung von Daten, mit der Regeleinrichtung 7 verbunden. Über die Mittel 10 zur Fernwartung ist es einem außerhalb des Schiffes befindlichen Servicetechniker möglich, den
Phasenwinkel der beiden Propeller 4a, 4b mit Hilfe der durch die Sensorelemente 5a, 5b, 5c bereitgestellten Informationen derart anzupassen, dass Schwingungen und daraus resultierende Schwebungen auf dem Schiff minimiert werden. Bezugszeichenliste la, lb Brennkraftmaschine
2a, 2b Getriebe
3a, 3b Propellerwelle
4a, 4b Propeller
5a-5c Sensorelement
6 Steuerelement
7 Regeleinrichtung
8 Schaltelement
9a, 9b Motorabtriebswelle
10 Mittel zur Fernwartung

Claims

Patentansprüche
1. Antriebssystem für ein Schiff, umfassend eine erste und eine zweite
Brennkraftmaschine (la, lb), wobei die erste Brennkraftmaschine (la) über ein erstes Getriebe (2a) einen ersten an einer ersten Propellerwelle (3 a) ausgebildeten Propeller (4a) antreibt und die zweite Brennkraftmaschine (lb) über ein zweites Getriebe (2b) einen zweiten an einer zweiten Propellerwelle (3b) ausgebildeten Propeller (4b) antreibt, wobei eine Drehzahl der zweiten Brennkraftmaschine (lb) über ein Schaltelement (8) mit einer Drehzahl der ersten Brennkraftmaschine (la) synchronisierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Sensorelement (5a, 5b) zur Ermittlung eines jeweiligen Phasenwinkels des jeweiligen Propellers (4a, 4b) an der jeweiligen Propellerwelle (3a, 3b) angeordnet ist, wobei an der zweiten Brennkraftmaschine (lb) ein Steuerelement (6) zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) nach Maßgabe einer mindestens die Signale der beiden Sensorelemente (5a, 5b) verarbeitenden Regeleinrichtung (7) angeordnet ist.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensorelement (5c) zur Ermittlung von Schwingungen auf dem Schiff angeordnet ist, wobei das mindestens eine Sensorelement (5c) die ermittelten Schwingungen der Regeleinrichtung (7) bereitstellt.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (10) zur Fernwartung der Regeleinrichtung (7) mit der Regeleinrichtung (7) verbunden sind.
4. Antriebssystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Brennkraftmaschinen (la, lb) mittelschnelllaufend bis schnelllaufend sind.
5. Antriebssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensorelemente (5a, 5b) zur Ermittlung der Phasenwinkel jeweils ein Polrad umfassen.
6. Antriebssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sensorelement (5c) zur Ermittlung von Schwingungen mindestens ein Beschleunigungssensor umfasst.
7. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenwinkel des zweiten Propellers (4b) zur Minimierung von Schwingungen auf dem Schiff über das Steuerelement (6) von der Regeleinrichtung (7) eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) der von den Sensorelementen (5a, 5b) zur Ermittlung der jeweiligen Phasenwinkel ermittelte Phasenwinkel genutzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) die von dem mindestens einen Sensorelement (5c) zur Ermittlung von Schwingungen ermittelte Schwingung genutzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Phasenwinkels des zweiten Propellers (4b) die Regeleinrichtung (7) über Mittel zur Fernwartung angesteuert wird.
PCT/DE2015/000480 2014-10-09 2015-10-02 Antriebssystem für ein schiff und verfahren zum betreiben des antriebssystems WO2016055039A2 (de)

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