DD281164B3

DD281164B3 - DEVICE FOR FAULT SIGNALING FOR ELECTRIC-HYDRAULIC DRIVE SYSTEMS OF RUDDER MACHINERY

Info

Publication number: DD281164B3
Application number: DD32741089A
Authority: DD
Inventors: Bernd Buesch; Kurt Putensen; Dieter Gutzmann; Wolfgang Rothmeier
Original assignee: Kgw Schweriner Maschinenbau Gm
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1993-01-21
Also published as: DD281164A5

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Störungssignalisation für elektrohydraulische Antriebssysteme von Rudermaschinen, deren Einsatz bei Wasserfahrzeugen erfolgt.The invention relates to a device for fault signaling for electro-hydraulic drive systems of rowing machines, which is used in water vehicles.

Characteristic of the known technical solutions

In den DE OS 2724990, B 63 H 25/12 und DE OS 2837842, B 63 H 25/36 werden Lösungen vorgestellt, bei denen der gesamte Regelkreis der Rudermaschinen durch Vergleich des vorgegebenen Soll-Wertes mit dem in einer bestimmten Zeit vorhandenen Ausgangs-Ist-Wert entsprechend der tatsächlichen Ruderlage überwacht wird.In DE OS 2724990, B 63 H 25/12 and DE OS 2837842, B 63 H 25/36 solutions are presented in which the entire control loop of the rowing machines by comparing the predetermined target value with the existing in a certain time output Actual value is monitored according to the actual rudder position.

Dabei umfaßt der Regelkreis die Teilsysteme Steuerung, Antrieb, Rudermaschine und Rückmeldung. Nachteilig bei diesen Ausführungen ist, daß bei Giner Störung eine für den Schiffsbetrieb erforderliche schnelle Lokalisierung äußerst schwierig ist. Die Erfahrungen haben gezeigt, daß Störungen, u.a. bedingt durch line Häufung von Verschleißteilen, insbesondere im Antriebssystem in der Praxis auftreten, weshalb zur Absicherung dor Manövrierfähigkeit bereits meist zwei Antriebssysteme gleicher Ausführung eingesetzt werden. ,The control circuit includes the subsystems control, drive, steering gear and feedback. A disadvantage of these embodiments is that when Giner disruption required for ship operation rapid localization is extremely difficult. Experience has shown that disturbances, i.a. caused by line accumulation of wear parts, especially in the drive system in practice, which is why usually two drive systems of the same design are used to hedge the maneuverability. .

Mit weiteren aus der Praxis bekannten Lösungen und im EP-PS 0C92919, B 63 H 25/12 werden Schäden am Antriebssystem nur mit der Überwachung einzelner Funktionsparameter, wie Steuerdruck, Phasenausfall, Unterbrechung der Energiezufuhr, elektrische Überlastwarnung, Signalisation beim Unterschreiten des minimalen Ölstandes im Behälter als Folge einer Ölleckage, erfaßt. Bei den Einzelstörungsmeldungen 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.With other known from practice solutions and in EP-PS 0C92919, B 63 H 25/12 damage to the drive system only with the monitoring of individual function parameters, such as control pressure, phase failure, interruption of power, electrical overload warning, signaling when falling below the minimum oil level in Container as a result of oil leakage, detected. In the case of individual fault messages, it is not possible to realize such essential disturbances as failure of the control magnets on directional control valves, jamming of the slides in directional valves and safety valves, defects in transmission elements between hydraulic pump and drive motor, with a justifiable economic outlay. The above applies in particular to two hydraulic units operating in parallel operation on a common steering machine.

Object of the invention

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 vermelden.It is the object of the invention to further increase safety in the ship's command, to ensure rapid response of the crew in the event of disruptions to the steering gear system and to report incorrect operations, in particular in the event of faults in the parallel operation of two drive systems.

Explanation of the essence of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu entwickeln, bei der neben den bekannten Einzelstörungsmeldungen so wichtige Störungsquellen wie Ausfall der Stauermagnete 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.It is the object of the invention to develop a device in which in addition to the known single failure messages as important sources of interference as failure of the stasis magnets on the directional control valves, jamming of the slide or piston in valves and safety valves, releasing transmission elements between the hydraulic pump and drive motor and failure thereof be tracked localized in a completed subsystem drive.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, 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. 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.According to the invention this is achieved in that arranged between the hydraulic unit and the steering machine flow control switch are in operative connection with an electrical monitoring circuit. When using two drive units that work together or individually on the steering machine, each hydraulic unit is associated with a flow control switch combination and an electrical monitoring circuit. For the port rudder and the starboard rudder a flow control switch is ever provided. The output of the controller is compared as an input signal to the drive system by the monitoring circuit in such a way with the output signal of the drive system, that in case of disagreement is a fault signaling.

Für die Stromversorgung ist die Überwachungsschaltung mit der Ruderschalttafel verbunden, und für das Überwachungsprinzip wird die Ruhestromschaltunß angewendet.For the power supply, the monitoring circuit is connected to the rudder panel, and for the monitoring principle the quiescent current switching is applied.

exemplary

Die Erfindung wild an einem Ausführungsbeispiel näher erläutertThe invention explained in more detail with an exemplary embodiment

In der zugehörigen Zeichnung zeigen In the accompanying drawing show

Fig. 1: Scheme of a rowing machine Fig. 2: hydraulic circuit diagram of a drive system Fig. 3: electrical circuit diagram of the device for fault signaling.

In der Figur 1 wird die erfindungsgemäße Einrichtung zur Störungssignalisation in einer Rudermaschinenanlage, bei der zwei Hydraulikaggregate 1, V als jeweils unabhängige Antrieb'ssysteme gemeinsam oder einzeln auf die Rudermaschine 2 arbeiten, dargestellt.In the figure 1, the device according to the invention for fault signaling in a rowing machine system, in which two hydraulic units 1, V as each independent Antrieb'ssysteme work together or individually on the steering machine 2, is shown.

In the figures 2 and 3, the device for fault signaling is explained in detail.

Durch ein Soll-Wert-Geber 3, der entweder Teil der Handsteueranlage bzw. der Hand- und Selbststeueranlage bei einer wegabhängiger: Steuerung oder einer Drucktasterkombination bei einer Zeitsteuerung ist, wird ein elektrisches Signal über den Verstärker 4,4' verarbeitet und auf einen Magneten 5 für 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 Soll-Wert-Gebers 3 beendet wurde. Parallel zu den Magneten 5,6 sind die Relais 9,10 geschaltet. Damit erhält gleichzeitig das dom jeweiligen Magneten 5,6 zugehörige Relais 9,10 Spannung und zieht an. Ein Kontakt 11,12 der Relais 9, IO 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 des Relais 14 eine 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 dia Steuerbord-Richtung zustande kommt und damit kein Ruderlegen möglich ist. Erfolgt jedoch durch das elektrische Signal an den Magneten 5, β des Magnetwegeventils 7 innerhalb der vorgegebenen Zeit ein Ölstrom im Strömungskontrollschalter 20,21, dann wird in bekannter Weise über eine Differenzdruckbler.de ein Schaltkontakt 22,23 betätigt, welcher den Stromkreis der Überwachungsschaltung 13 schließt.By a setpoint value transmitter 3, which is either part of the manual control system or the manual and self-control system in a path-dependent: control or a push-button combination at a time control, an electrical signal via the amplifier 4,4 'is processed and a magnet 5 for port rudder or on a magnet 6 for the starboard rudder a solenoid valve 7 given. By a feedback 8, the signal is canceled in a path-dependent control after reaching the preselected rudder angle and a time-dependent control after reaching the maximum rudder angle, if not previously the operation of the setpoint value transmitter 3 has been completed. Parallel to the magnets 5, 6, the relays 9, 10 are connected. This simultaneously receives the dom respective magnet 5.6 associated relay 9,10 voltage and attracts. A contact 11,12 of the relay 9, IO opens the circuit of the electrical monitoring circuit 13,13 '. If this circuit is not closed again within a time specified at the time-delayed relay 14, an alarm is triggered by a contact 15 of the relay 14. This is the case, for example, by jamming the slide in the magnetic directional control valve 7, by non-occurrence of a magnetic field in the magnet 5, 6 or if by failure of the electric motor 16, the clutch 17, the hydraulic pump 18 and the safety valve 19 no oil flow in the flow control switch 20 for the Port direction or flow control switch 21 for the starboard direction comes about and therefore no rudder is possible. However, if by the electrical signal to the magnet 5, β of the solenoid valve 7 within the specified time an oil flow in the flow control switch 20,21, then a switch contact 22,23 is operated in a known manner via a Differenzdruckbler.de, which the circuit of the monitoring circuit 13th closes.

Im Teilsystem sind keine Störungen, und es wird kein Alarm ausgelöst. Wird nach Übereinstimmung der Ist-Ruder-Lage mit der Soll-Ruder-Lago, z. B. bei einer wegabhSngigen Steuerung das elektrische Signal aus der Hand- und Selbststeueranlage abgeschaltet, fällt das Relais 9,10 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 ein Retain 25 mit potentialfreien Kontakten für eine zentrale Störungsanzeige 26 betätigt.There are no faults in the subsystem and no alarm is triggered. Is to match the actual rudder position with the desired rudder Lago, z. B. switched off in a wegabhSngigen control the electrical signal from the manual and self-steering system, the relay drops from 9.10. The contact 11,12 interrupts the circuit of the monitoring circuit 13. At the same time interrupted by the closing of the solenoid valve 7, the oil flow in the hydraulic circuit, the contacts 22,23 in the flow control switch 20,21 are returned by its own spring force in the original position and the circuit of the monitoring circuit thirteenth will be closed again. There is no alarm triggering. However, if the slide of the solenoid valve 7 in an end position, then the oil flow is not interrupted, the contacts 22,23 in the flow control switch 20,21 are not returned, and the circuit of the monitoring circuit 13 is not closed. As a result, after the predetermined time has elapsed, the delayed-action relay 14 drops out, and the contact 15 displays an alarm at the local fault indicator 24 and at the same time actuates a retainer 25 with potential-free contacts for a central fault indicator 26.

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 oderwenn ein Ölstrom im Hydraulikkreislauf vorhanden ist, obwohl keine Spannung an den Magneten 5,6 anliegt.By linking the flow control switch 20,21 with the contacts 22,23 of the relay 9,10 in the electrical monitoring circuit 13, an alarm is always triggered when there is no voltage in the hydraulic circuit with existing voltage to the magnet 5.6 or if an oil flow in the hydraulic circuit available is, although no voltage is applied to the magnet 5,6.

Damit können auch solche für die Schiffsführung gefährlichen Situationen wie Verklemmen der Magnetwegeventile rechtzeitig erkannt werden.Thus, even dangerous for the ship's leadership situations such as jamming the solenoid valves can be detected in good time.

Die Spannungsversorgung für die Überwachungsschaltung 13 erfolgt aus dor zugehörigen Ruderschalttafel. Das Überwachungsprinzip ist in Ruhestromschaltung ausgeführt, dadurch wird auch bei Ausfall der Steuerspannung oder bei einem Leitungsbruch im elektrischen System Alarm ausgelöstThe power supply for the monitoring circuit 13 takes place from dor associated control panel. The monitoring principle is executed in closed circuit, thereby alarm is triggered even in case of failure of the control voltage or a line break in the electrical system

Die Erfindung wurde nach den Figuren 2 und 3 für ein Antriebssystem beschrieben. The invention has been described with reference to FIGS. 2 and 3 for a drive system.

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.In the presence of two drive systems, as shown in Figure 1, a fault signaling device is required for each drive system, and the duplicate functional parts have been marked with '' '.

In Betracht gezogene Druckschriften: DE 2724990, B 63 H 25/12 DE 2837842, B 63 H 25/36Documents considered: DE 2724990, B 63 H 25/12 DE 2837842, B 63 H 25/36

Claims

1. means for fault signaling for electro-hydraulic ^ drive systems of rowing machines, especially with two drive units that work together or individually on the steering machine, characterized in that between the Hydraulikagg.regat and the steering machine arranged flow control switch with an electrical monitoring circuit are in operative connection.

2. Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic unit (1) the flow control switch (20,21) and the monitoring circuit (13) and the hydraulic unit (V), the flow control switch (20 ', 21') and the use of two drive units the monitoring circuit (13 ') are assigned,

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that a respective flow control switch (20,20 ') are provided for the port rudder and a flow control switch (21,21') for the starboard rudder.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the output signal of the controller as an input signal to the drive system by the monitoring circuit (13,13 ') is compared with the output signal of the drive system such that in case of disagreement occurs a fault signaling.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that for the power supply, the monitoring circuit (13,13 ') is connected to the rudder panel and door the monitoring principle, the quiescent current circuit is applied.