DD281164A5

DD281164A5 - Einrichtung zur stoerungssignalisation fuer elektro-hydraulische antriebssysteme von rudermaschinenanlagen

Info

Publication number: DD281164A5
Application number: DD32741089A
Authority: DD
Inventors: Bernd Buesch; Kurt Putensen; Dieter Gutzmann; Wolfgang Rothmeier
Original assignee: Klement Gottwald Werke Veb
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1990-08-01
Also published as: DD281164B3

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Einrichtung zur Störungssignalisation für elektro-hydraulische Antriebssysteme von Rudermaschinenanlagen. Der Einsatz der Erfindung ist bei Wasserfahrzeugen vorgesehen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hydraulikaggregat und der Rudermaschine angeordnete Strömungskontrollschalter mit einer elektrischen Überwachungsschaltung in Wirkverbindung stehen. Beim Einsatz von zwei Antriebsaggregaten, die gemeinsam oder einzeln auf die Rudermaschine arbeiten, ist jedem Hydraulikaggregat eine Strömungskontrollschalterkombination und eine elektrische Überwachungsschaltung zugeordnet. Fig. 1{Rudermaschinenanlage; Wasserfahrzeug; Antrieb, elektro-hydraulisch; Parallelbetrieb; Störungssignalisation; Überwachungsschaltung; Strömungskontrollschalter; Ruhestromschaltung; Schiffssicherheit}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Störungssignalisation für elektro-hydraulische Antriebssysteme von Rudermaschinen, deren Einsatz bei Wasserfahrzeugen erfolgt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Einrichtungen zur Störungssignalisation bekannt, bei denen der gesamte Regelkreis der Rudermaschinen durch Vergleich des vorgegebenen Sollwertes mit dem in einer bestimmten Zeit vorhandenen Ausgangsistwert entsprechend der tatsächlichen Ruderlage überwacht wird. Dabei umfaßt der Regelkreis die Teilsysteme Steuerung, Antrieb, Rudermaschine und Rückmeldung. Nachteilig bei diesen Ausführungen ist, daß bei einer Störung eine für den Schiffsbetrieb erforderliche schnelle Lokalisierung äußerst schwierig ist.

Hie Erfahrungen haben gezeigt, daß Störungen, u.a. bedingt durch eine Häufung von Verschleißteilen, insbesondere im Antriebss« stern in der Praxis auftreten, weshalb zur Absicherung der Manövrierfähigkeit bereits meist zwei Antriebssysteme gleicher Ausführung eingesetzt werden.

Mit weiteten bekannten Lösungen werden Schäden am Antriebssystem nur mit der Überwachung einzelner Funktionspaiameter, wie Steuerdruck, Phasenausfall, Unterbrechung der Energiezufuhr, elektrische Überlastwarnung, Signal^;sation beim Unterschreiten o*.s minimalen Ölstandes im Behälter als Folge einer Ölleckage, erfaßt. Bei den Einzel Störungsmeldungen ist es nicht möglich, so wesentliche Störungen, wie Ausfall der Steuermagnete an Wegeventilen, Verklemmen der Schieber in Wegeventilen und Sicherheitsventilen, Defekte an Übertragungselementen zwischen Hydraulikpumpe und Antriebsmotor, mit einem vertretbaren ökonomischen Aufwand zu realisieren.

Vorstehendes gilt insbesondere für zwei im Parallelbetrieb auf eine gemeinsame Rudermaschine arbeitende Hydraulikaggregate.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Sicherheit bei der Schiffsführung weiter zu erhöhen, bei auftretenden Störungen an der Rudermaschinenanlage ein schnelles Reagieren der Besatzung abzusichern und insbesondere bei Störungen im Parallelbetrieb zweier Antriebssysteme Fehlbedienungen zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu entwickeln, jei der neben den bekannten Einzelstörungsmeldungen, so wichtige Störungsquellen wie Ausfall der Steuermagnete an den Wegeventilen, Verklemmen der Schieber bzw. Kolben in Wegeventilen und Sicherheitsventilen, Lösen von Übertragungselementen zwischen Hydraulikpumpe und Antriebsmotor sowie Ausfall derselben in einem abgeschlossenen Teilsystem Antrieb lokalisiert überwacht werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem Hydraulikaggrega! und der Rudermaschine angeordnete Strömungskontrollschalter mit einer elektrischen Überwachungsschaltung in Wirkverbindung stehen. Beim Einsatz von zwei Antriebsaggregaten, die gemeinsam oder einzeln auf die Rudermaschine arbeiten, ist jedem Hydraulikaggregat eine Strömungskontrollschalterkombination und eine elektrische Überwachungsschaltung zugeordnet. Für das Backbord-Ruderlegen und das Steuerbord-Ruderlegen ist je ein Strömungskontrollschalter vorgesehen. Das Ausgangssignal der Steuerung wird als Eingangssignal für das Antriebssystem durch die Überwachungsschaltung derart mit dem Ausgangssignal des Antriebssystem verglichen, daß bei Nichtübereinstimmung eine Störungssignalisation erfolgt.

Für die Stromversorgung ist die Überwachungsschaltung mit der Ruderschalttafel verbunden, und für das Überwachungsprinzip wird die Ruhestromschaltung angewendet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Schema einer Rudermaschinenanlage

Fig. 2: hydraulischer Schaltplan eines Antriebssystems

Fig. 3: elektrischer Schaltplan der Einrichtung zur Störungssignaüsation.

In der Figur 1 wird die erfindungsgemäße Einrichtung zur Störungssignalisation in einer Rudermaschinenanlage, bei der zwei Hydraulikaggregate 1, V als jeweils unabhängige Antriebssysteme gemeinsam oder einzeln auf die Rudermaschine 2 arbeiten, dargestellt.

In den Figuren 2 und 3 wird die Einrichtung zur Störungssignalisation näher erläutert.

Durch einen Sollwertgeber 3, der entweder Teil der Handsteueranlage bzw. der Hand- und Selbststeueranlage bei einer wegabhängigen Steuerung oder einer Drucktasterkombination bei einer Zeitsteuerung ist, wird ein elektrisches Signal über den Verstärker 4,4' verarbeitet und auf einen Magneten 5 fü* das Backbord-Ruderlegen oder auf einen Magneten 6 für das Steuerbord-Ruderlegen eines Magnetwegeventils 7 gegeben. Durch einen Rückmelder 8 wird das Signal bei einer wegabhängigen Steuerung nach Erreichen des vorgewählten Ruderwinkels und bei einer zeitabhängigen Steuerung nach Erreichen des maximalen Ruderwinkels aufgehoben, wenn nicht vorher die Betätigung des Sollwertgebers 3 beendet wurde. Parallel zu den Magneten 5,6 sind die Relais 9,10 geschaltet. Damit erhält gleichzeitig das dem jeweiligen Magneten 5,6 zugehörige Relais 9,10 Spannung und zieht an. Ein Kontakt 11,12 der Relais 9,10 öffnet den Stromkreis der elektrischen Überwachungsschaltung 13,13'. Wird innerhalb einer am abfallverzögerten Relais 14 vorgegebenen Zeit dieser Stromkreis nicht wieder geschlossen, erfolgt durch einen Kontakt 15 das Relais 14 einer Alarmauslösung. Dies ist beispielsweise der Fall durch Verklemmen des Schiebers im Magnetwegeventil 7, durch NichtZustandekommen eines Magnetfeldes in den Magneten 5,6 oder wenn durch Ausfall des Elektromotors 16, der Kupplung 17, der Hydraulikpumpe 18 bzw. des Sicherheitsventils 19 kein Ölstrom im Strömungskontrollschalter 20 für die Backbord-Richtung oder Strömungskontrollschalter 21 für die Steuerbord-Richtung zustande kommt und damit kein Ruderlegen möp'ich ist. Erfolgt jedoch durch das elektrische Signal an den Magnoten 5,6 des Magnetwegeventils 7 innerhalb der vorgegebenen Zeit ein Ölstrom im Strömungskontrollschalter 20,21, dann wird in bekannter Weise über eine Differenzdruckblende ein Schaltkontakt 22,23 betätigt, welcher den Stromkreis der Überwachungsschaltung 13 schließt.

Im Teilsystem sind keine Störungen, und es wird kein Alarm ausgelöst. Wird nach Übereinstimmung der Istruderlage mit der Sollruderlage z.B. bei einer wegabhängigen Steuerung das elektrische Signal aus der Hand- und Selbststeueranlage abgeschaltet, fällt das Relais9,10 ab. Der Kontakt 11,12 unterbricht den Stromkreis der Überwachungsschaltung 13. Gleichzeitig wird durch das Schließen des Magnetwegeventils 7 der Ölstrom im Hydraulikkreislauf unterbrochen, die Kontakte 22, 23 im Strömungskontrollschalter 20,21 werden durch eigene Federkraft in die Ursprungslage zurückgeführt, und der Stromkreis der Überwachungsschaltung 13 wird erneut geschlossen. Es erfolgt keine Alarmauslösung. Klemmt jedoch der Schieber des Magnetwegeventils 7 in einer Endlage, dann wird der Ölstrom nicht unterbrochen, die Kontakte 22,23 im Strömungskontrollschalter 20,21 werden nicht zurückgeführt, und der Stromkreis der Überwachungsschaltung 13 wird nicht geschlossen. Dadurch fällt nach Ablauf der vorgegebenen Zeit das abfallverzögerte Relais 14 ab, und durch den Kontakt 15 wird Alarm an der örtlichen Störungsanzeige 24 angezeigt und gleichzeitig «in Relais 25 mit potentialfreien Kontakten füreine zentrale Störungsanzeige 26 betätigt.

Durch die Verknüpfung der Strömungskontrollschalter 20,21 mit den Kontakten 22,23 der Relais 9,10 in der elektrischen Überwachungsschaltung 13 erfolgt eine Alarmauslösung stets, wenn bei vorhandener Spannung an den Magneten 5,6 kein Ölstrom im Hydraulikkreislauf zustandekommt oder wenn ein Ölstrom im Hydraulikkreislauf vorhanden ist, obwohl keine Spannung an den Magneten 5,6 anliegt.

Damit können auch solche für die Schiffsführung gefährliche Situationen wie Verklemmen der Magnetwegeventile rechtzeitig erkannt worden.

Die Spannungsversorgung für die Überwachungsschaltung 13 erfolgt aus der zugehörigen Ruderschalttafel. Das Überwachungsprinzip ist in Ruhestromschaltung ausgeführt, dadurch wird auch bei Ausfall der Steuerspannung oder bei einem Leitungsbruch im elektrischen System Alarm ausgelost.

Die Erfindung wurde nach den Figuren 2 und 3 für ein Antriebssystem beschrieben. Beim Vorhandensein von zwei Antriebssystemen ist, wie in Figur 1 dargestellt, für jedes Antriebssystem eine Einrichtung zur Störungssignalisation erforderlich und die doppelt vorhandenen Funktionsteile wurden mit"'" gekennzeichnet.

Claims

1. Einrichtung zur Störungssignalisation für elektrohydraulisch^ Antriebssysteme von Rudermaschinen, insbesondere mit zwei Antriebsaggregaten, die gemeinsam oder einzeln auf die Rudermaschine arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hydraulikaggregat und der Rudermaschine angeordnete Strömungskontrollschalter mit einer elektrischen Überwachungsschaltung in Wirkverbindung stehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz von zwei Antriebsaggregaten dem Hydrauükaggregat (1) die Strömungskontrollschalter (20; 21) und die Überwachungsschaltung (13) sowie dem Hydraulikaggregat (1') die Strömungskontrollschalter (20'; 21') und die Überwachungsschaltung (13') zugeordnet sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Strömungskontrollschalter (20; 20') für das Backbord-Ruderlegen und ein Strömungskontrollschalter (21; 21') für das Steuerbord-Ruderlegen vorgesehen sind.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Steuerung als Eingangssignal für das Antriebssystem durch die Überwachungsschaltung (13; 13') mit dem Ausgangssignal des Antriebssystem derart verglichen wird, daß bei Nichtübereinstimmung eine Störungssignalisation erfolgt.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stromversorgung die Überwachungsschaltung (13; 13') mit der Ruderschalttafel verbunden ist und für das Überwachungsprinzip die Ruhestromschaltung angewendet wird.