DE1005400B

DE1005400B - Control device for an internal combustion engine system

Info

Publication number: DE1005400B
Application number: DEK18233A
Authority: DE
Inventors: Jakob Barth
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1953-05-27
Filing date: 1953-05-27
Publication date: 1957-03-28

Description

Bedienungseinrichtung für eine Brennkraftmaschinenanlage Die Erfindung betrifft eine Bedienungseinrichtung für eine Breunkraftmaschinenanlage, insbesondere eine Schiffsantriebskraitanlage, bei der mehrere umsteuerbare Brennkraftmaschinen über je eine Schaltkupplung auf ein gemeinsames, keine Drehzahlunterschiede ausgleichendes Getriebe arbeiten und bei der die Anlaß-und Umsteuereinrichtungen der Antriebsmaschine und die Schaltorgane der Kupplungen so miteinander verblockt sind, daß mehrere Antriebsmaschinen jeweils nur dann gleichzeitig auf das Getriebe arbeiten können, wenn sie in bezug auf dasselbe gleichsinnig drehen.Control device for an internal combustion engine system The invention relates to an operating device for a Breunkraftmaschineanlage, in particular a ship propulsion system in which several reversible internal combustion engines via a clutch to a common, no speed differences compensating Gears work and the starting and reversing devices of the prime mover and the switching elements of the clutches are interlocked so that several prime movers can only work on the transmission at the same time if they are related rotate on the same in the same direction.

Bei einer bekannten Bedienungseinrichtung dieser Art für eine Schiffsantriebsanlage erfolgt die Verblockung der jeder Maschine und jeder Kupplung zugeordneten Bedienungsorgane mechanisch an einem gemeinsamen, Manövrierstand. Durch die erfindungsgemäße Bedienungseinrichtung wird ein solcher besonderer Manövrierstand eingespart, indem die Verblockung elektrisch in der Weise durchgeführt wird, daß an den einzelnen Fahrständen von den Bedienungshebeln gesteuerte Schaltkontakte vorgesehen sind, durch die jeweils direkt das Ein- und Ausrücken der der betreffenden Maschine zugeordneten Kupplung bewirkt oder eine in die Betätigungseinrichtung derselben eingebaute Verriegelungseinrichtung gesteuert wird und an jedem Fahrstand neben den Schaltkontakten noch weitere, ebenfalls von den Bedienungshebeln gesteuerte Kontakte vorgesehen sind, die mit den an den anderen Fahrständen zur Steuerung der Schaltkupplungen vorgesehenen Kontakten in Reihe liegen und so angeordnet sind, daß an jedem Fahrstand bei Einrücken des Anfahrhebels in Betriebsstellung die zur Steuerung der der hetrefenden Maschine zugeordnetem Schaltkupplung vorgesehenen Kontakte nur dann den Einschaltstromkreis für die Kupplung bzw. den die Verriegelung der Betätigungseinrichtung derselben aufhebenden Stromkreis schließen, wenn die anderen Maschinen entweder stehen oder bereits in dem gleichen Sinn wie mit der neu zuzuschaltenden Maschine beabsichtigt auf das gemeinsame Getriebe arbeiten. Zur Durchführung dieses Vorschlages können in der Elektrotechnik bekannte Schalt- und Steuerelemente, wie beispielsweise Schaltkontakte, Hubmagnete und Steuermotoren Verwendung finden.In a known operating device of this type for a ship propulsion system the locking of the operating elements assigned to each machine and each coupling takes place mechanically at a common, maneuvering stand. By the operating device according to the invention Such a special maneuvering station is saved by the interlocking electrically is carried out in such a way that the control levers at the individual control stands Controlled switching contacts are provided, through which each directly the on and Disengagement of the clutch assigned to the machine in question causes or a in the actuating device of the same built-in locking device controlled is and at each control station in addition to the switch contacts, also from the operating levers controlled contacts are provided, which with the on the other Control stands for controlling the clutches provided contacts are in series and are arranged so that when the starting lever is engaged in Operating position for controlling the clutch assigned to the coming machine provided contacts only the switch-on circuit for the coupling or the close the interlocking of the control device of the same canceling circuit, when the other machines are either stopped or already in the same sense as with the newly switched machine intends to work on the common transmission. To implement this proposal, switching devices known in electrical engineering can be used and control elements such as switch contacts, lifting magnets and control motors Find use.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienungseinrichtung beispielsweise schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of the control device according to the invention for example shown schematically.

Abb. 1 zeigt die Anordnung einer aus zwei Brennkraftmaschinen bestehenden Schiffsantriebskraftanlage, bei der jede Brennkraftmaschine mit einem eigenen Fahrstand ausgerüstet ist; Abb. 2 zeigt einen der beiden, gleichen Aufbau aufweisenden Fahrstände in perspektivischer Ansicht. mit aufgebrachten Schaltkontakten; Abb. 3 zeigt das Schaltschema der Bedienungseinrichtung mit Schalterstellungen für beide Brennkraftmaschinen »Voraus« ; Abb. 4 zeigt das gleiche Schaltschema mit Schalterstellungen für beide Maschinen »Rückwärts«; Abb. 5 zeigt die Schalterstellungen für Steuerbordmaschine »Rückwärts« und Backbordmaschine »Voraus«; Abb.6 veranschaulicht die Schalterstellungen für Steuerbordmaschine »Voraus« und Backbordmaschine »Rückwärts«.Fig. 1 shows the arrangement of one consisting of two internal combustion engines Ship propulsion system in which each internal combustion engine has its own control stand is equipped; Fig. 2 shows one of the two control stations with the same structure in perspective view. with applied switch contacts; Fig. 3 shows this Circuit diagram of the operating device with switch positions for both internal combustion engines "In advance" ; Fig. 4 shows the same circuit diagram with switch positions for both Machines "backwards"; Fig. 5 shows the switch positions for the starboard engine "Backward" and port machine "Ahead"; Fig.6 illustrates the switch positions for starboard engine »ahead« and port engine »backwards«.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Schiffsantriebskraftanlage sind die beiden direkt umsteuerbaren Brennkraftmaschinen mit 1 und 2 bezeichnet. 1 ist die Steuerbordmaschine und 2 die Backbordmaschine. Jede der Brennkraftmaschinen arbeitet über eine Schaltkupplung 3 bzw. 4 auf ein gemeinsames Getriebe 5 mit einer einzigen, die nicht gezeichnete Schiffsschraube antreibenden Antriebswelle 6. Jede Brennkraftmaschine ist mit einem Fahrstand 7 bzw. 8 ausgerüstet, von denen aus sowohl die Inbetriebsetzung als auch die Umsteuerung der Maschinen vorgenommen werden kann. Bei den Kupplungen 3 und 4 handelt es sich um elektromagnetische Kupplungen.In the marine propulsion system shown in Fig. 1, the two directly reversible internal combustion engines designated by 1 and 2. 1 is the Starboard engine and 2 the port engine. Each of the internal combustion engines works via a clutch 3 or 4 to a common transmission 5 with a single, the propeller (not shown) driving the drive shaft 6. Each internal combustion engine is equipped with a control stand 7 or 8, from which both the commissioning and the machines can be reversed. With the clutches 3 and 4 are electromagnetic clutches.

In der Abb. 2 ist der Fahrstand 8 der Backbordmaschine 2 der Anlage nach Abb. 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt. In der nachfolgenden Beschreibung sind hinter die für den Fahrstand 8 geltenden Bezugsziffern eingeklammert die für die entsprechenden Einrichtungen an dem nicht tierausgezeichneten Fahrstand 7 geltenden Bezugszeichen eingesetzt. Auf dem Fahrstand sind Schaltkontakte in der Weise angebracht, daß der Fahrhebel 9 (26) in der Betriebsstellung einen einfachen Schalter 10 (27) schließt; während der Umsteuerhebel 11 (28) in Stellung »Voraus « einen Schalter 12 (29), in der Stellung »Rückwärts« einen Schalter 13 (30) betätigt. Die beiden Schalter 12 (29) und 13 (30) besitzen gleichen Aufbau. Jeder Schalter besitzt zwei Kontaktschienen 14 (31) und 15 (32) bzw. 16 (33) und 17 (34). In Stellung »Voraus« überbrücken die Schienen 14 (31) und 15 (32) des Schalters 12 (29) die Kontakte 18 (35) und 19 (36), die Kontaktschienen 16 (33) und 17 (34) des Schalters 13 (30) die Kontakte 20 (37) und 21 (38). In Stellung »Rückwärts« des Hebels 11 (28) überbrücken die Kontaktschienen 14 (31) und 15 (32) die Kontakte 22 (39) und 23 (40) des Schalters 12 (29) und die Kontaktschienen 16 (33) und 17 (34) des Schalters 13 (30) die Kontakte 24 (41) und 25 (42).In Fig. 2 is the control stand 8 of the port engine 2 of the system shown in a perspective view according to Fig. 1. In the description below are bracketed behind the reference numbers applicable to the control stand 8, those for the corresponding facilities at control stand 7, which is not labeled as an animal, apply Reference symbols used. Switching contacts are attached to the control stand in such a way that that the drive lever 9 (26) in the operating position a simple switch 10 (27) closes; while the reversing lever 11 (28) is in position »Ahead « a switch 12 (29), in the "reverse" position a switch 13 (30) is actuated. The two switches 12 (29) and 13 (30) have the same structure. Every switch has two contact rails 14 (31) and 15 (32) or 16 (33) and 17 (34). In position The rails 14 (31) and 15 (32) of the switch 12 (29) bridge the “ahead” Contacts 18 (35) and 19 (36), the contact rails 16 (33) and 17 (34) of the switch 13 (30) contacts 20 (37) and 21 (38). In the "reverse" position of lever 11 (28) bridge the contact rails 14 (31) and 15 (32) the contacts 22 (39) and 23 (40) of the switch 12 (29) and the contact rails 16 (33) and 17 (34) of the switch 13 (30) contacts 24 (41) and 25 (42).

Der in Abb. 3 gezeigte Schaltplan veranschaulicht den Arbeitszustand der Schaltkontakte bei Stellung »Voraus« für beider Brennkraftmaschinen. In den Stromkreisen für die Kupplungen 3 und 4 sind elektrisch ferngesteuerte Schalter 43 und 44 angeordnet. Im Steuerstromkreis des Schalters 43 liegen, von der Plusleitung des Bordnetzes aus gesehen, eine Sicherung 45, der Schalter 27 am Fahrstand 7 der Steuerbordmaschine 1, die Auslösewicklung 46 des Schalters 43, ein Notschalter 47, der Betriebsschalter 48 für die Kupplung 3 sowie die geschlossenen Schalter 36 am Fahrstand 7 der Steuerbordmaschline 1 und 19 am Fahrstand 8 der Backbordmaschine 2 in Reihe. Der Notschalter 47 bleibt normalerweise geschlossen, bietet jedoch die Möglichkeit, die Kupplung 3 gegebenenfalls unabhängig von dem eigentlichen Betriebsschalter 48 auszurücken und notfalls auch unter Umgebung der Schalter an, den Fahrständen einzurücken. Zu letzterem Zweck führt von dem dritten Kontakt des Schalters 47 aus eine Umgehungsleitung 49 unmittelbar zur Minusleitung des Bordnetzes. Im Steuerstromkreis des Schalters 44 für die Backbordkupplung 4 liegen, von der Plusleitung des Bordnetzes aus gesehen, zunächst eine Sicherung 50, der Schalter 10 am Fahrstand 8 der Backbordmaschine 2, die Auslösewicklung 51 des Schaters 44, ein Notschalter 52, der Betriebsschalter 53 für die Kupplung 4 sowie die geschlossenen Schalter 35 am Fahrstand 7 der Steuerbordmaschine 1, und Schalter 18 am Fahrstand 8 der Backbordmaschine 2 in Reihe. Mit den Schaltern 43 und 44 für die, Kupplungen 3 und 4 sind noch, je ein einfacher Schalter 54 bzw. 55 so gekuppelt, daß beide Schalter 54 und 55 geschlossen sind, wenn die Kupplungen ausgerückt sind. Bei dem vorangestellten Fahrzustand der beiden Brennkraftmaschinen 1 und 2, bei dem beide so drehen, daß sie, auf das gemeinsame Getriebe 5 geschaltet, das Schiff »Voraus« antreiben, können die beiden Kupplungen 3 und 4 durch Betätigung der Schalter 48 und 53 eingerückt werden. Die Schalter 10 und 27 sind geschlossen, da die Fahrhebel 9 und 26 auf Betrieb stehen (s. Abb. 2). Die Notschalter 47 und 52 müssen ebenfalls geschlossen sein. Schließt man beispielsweise den Schalter 48, so erhält die Auslösewicklung 46 des Schalters 43 für die Steuerbordkupplung 3 Spannung, da die Schalter 36 und 15 an den beiden Fahrständen 7 und 8 geschlossen sind. Der Schalter 43 wird geschlossen und damit der Kraftschluß in der Kupplung 3 hergestellt. Beim Einrücken des Schalters 43 in Schließstellung öffnet sich zwar der Schalter 54, doch erfolgt hierdurch keine Unterbrechung des Steuerstromkreises des Schalters 44. Durch Einlegen des Schalters 53 kann, da die Schalter 18 und 35 an den Fahrständen 8 bzw. 7 geschlossen sind, ohne weiteres Spannung an die Auslösewicklung 51 für die Backbordkupplung gelegt und in letzterer der Kraftschluß hergestellt werden. Durch Einrücken des Schalters 44 in Schließstellung öffnet sich der Schalter 55, doch hat dies keine Unterbrechung des Steuerstromkreises für die Backbordkupplung 3 im Gefolge. Der Übersichtlichkeit halber sind die Steuerstromkreise für die Schalter 43 und 44 der Kupplung 3 und 4 stark ausgezogen. Es können somit bei Stellung »Voraus« an beiden Fahrständen der in Betrieb gesetzten Brennkraftmaschinen beide Kupplungen wahlweise nacheinander oder gleichzeitig eingerückt werden.The circuit diagram shown in Fig. 3 illustrates the working state the switching contacts in the "advance" position for both internal combustion engines. In the Circuits for clutches 3 and 4 are electrically remote-controlled switches 43 and 44 arranged. In the control circuit of the switch 43 lie from the positive lead of the electrical system, a fuse 45, the switch 27 on the operator's platform 7 of the Starboard engine 1, the release winding 46 of the switch 43, an emergency switch 47, the operating switch 48 for the clutch 3 and the closed switch 36 on Control stand 7 of the starboard engine 1 and 19 on control stand 8 of the port engine 2 in a row. The emergency switch 47 remains normally closed, but offers the Possibility to use the clutch 3 independently of the actual operating switch 48 and, if necessary, also under the switch, the control stands to engage. For the latter purpose leads from the third contact of the switch 47 a bypass line 49 directly to the negative line of the vehicle electrical system. In the control circuit of the switch 44 for the port clutch 4 are from the positive line of the electrical system seen from, first a fuse 50, the switch 10 on the operator's platform 8 of the port engine 2, the trigger winding 51 of the switch 44, an emergency switch 52, the operating switch 53 for the clutch 4 and the closed switch 35 on the operator's platform 7 of the starboard engine 1, and switch 18 on control stand 8 of port engine 2 in series. With the switches 43 and 44 for the, clutches 3 and 4 are still, each with a simple switch 54 or 55 so coupled that both switches 54 and 55 are closed when the couplings are disengaged. With the preceding driving state of the two internal combustion engines 1 and 2, in which both rotate so that they, switched to the common gear 5, To drive the ship “ahead”, the two clutches 3 and 4 can be actuated switches 48 and 53 are engaged. The switches 10 and 27 are closed, since the control levers 9 and 26 are in operation (see Fig. 2). The emergency switches 47 and 52 must also be closed. For example, if switch 48 is closed, so the release winding 46 of the switch 43 for the starboard clutch 3 receives voltage, since the switches 36 and 15 on the two control stands 7 and 8 are closed. Of the Switch 43 is closed and thus the frictional connection in clutch 3 is established. When the switch 43 is engaged in the closed position, the switch opens 54, but this does not interrupt the control circuit of the switch 44. By inserting the switch 53, the switches 18 and 35 on the control stands 8 and 7 are closed, without further voltage to the trigger winding 51 for the port clutch is placed and the frictional connection is established in the latter. By moving switch 44 into the closed position, switch 55 opens, but this does not interrupt the control circuit for the port clutch 3 in the wake. For the sake of clarity, the control circuits are for the switches 43 and 44 of the coupling 3 and 4 strongly pulled out. With the position »Ahead« you can Both clutches on both control stands of the internal combustion engines put into operation can be indented either one after the other or at the same time.

Abb. 4 veranschaulicht die Möglichkeiten hinsichtlich des Einschaltens der Kupplungen nach dem Schaltplan gemäß Abb. 3 für den Fall, daß beide Brennkraftmaschinen in Betrieb gesetzt sind und in Fahrtrichtung »Rückwärts« drehen. Es ist, wie ein Verfolg der stark ausgezogenen Steuerstromkreise für die Kupplungsschalter 43 und 44 zeigt, ebenfalls eine wahlweise oder gleichzeitige Einschaltung beider Kupplungen möglich.Fig. 4 illustrates the options for switching on the clutches according to the circuit diagram according to Fig. 3 for the case that both internal combustion engines are in operation and turn »backwards« in the direction of travel. It's like a Tracking of the heavily drawn out control circuits for the clutch switches 43 and 44 shows, likewise an optional or simultaneous engagement of both clutches possible.

Anders liegen die Schaltmöglichkeiten für die Kupplungen, wenn, wie in Abb, 5 angenommen, die Steuerbordmaschine 1 in Richtung »Voraus« und die Backbordmaschine in Richtung »Zurück« dreht. Bei ausgerückten Kupplungen führt der Steuerstromkreis für den Schalter 43 der Steuerbordkupplung über den Schalter 55 und der Steuerstromkreis für den Schalter 44 der Backbordkupplung über den Schalter 54. Es ist ersichtlich, daß, wenn beispielsweise der Schalter 44 in Schließstellung wandert und damit die Backbordmaschine 2 auf das Getriebe geschaltet wird, der Steuerstromkreis für den Schalter 43 durch das Öffnen des Schalters 55 unterbrochen wird. Dies bedeutet, daß die Steuerbordkupplung nicht betätigt werden kann, wenn die Backbordmaschine bereits auf das Getriebe und damit auf den Propeller arbeitet. Umgekehrt ist es auch nicht möglich, nach Einschalten der Steuerbordkupplung die Backbordmaschine ebenfalls noch auf das Getriebe zu schalten, da bei geschlossenem Schalter 43 der Schalter 54 offen und damit der Steuerstromkreis für den Schalter 44 der Backbordkupplung unterbrochen ist. Man kann also, wenn die Backbordmaschine in Richtung »Zurück« dreht, wahlweise nur mit der Steuerbordmaschine »Zurück« oder mit der Backbordmaschine »Voraus« fahren.The switching options for the clutches are different, if, how In Fig. 5, it is assumed that the starboard engine 1 is in the "ahead" direction and the port engine turns in the "back" direction. When the clutches are disengaged, the control circuit leads for the switch 43 of the starboard coupling via the switch 55 and the control circuit for switch 44 of the port clutch via switch 54. It can be seen that if, for example, the switch 44 moves in the closed position and thus the Port engine 2 is switched to the gearbox, the control circuit for the Switch 43 is interrupted by opening switch 55. This means, that the starboard clutch cannot be operated when the port engine is already working on the gearbox and thus on the propeller. It is the other way around also not possible after switching on the starboard clutch the port engine also still to switch to the transmission, since with the switch 43 closed the Switch 54 open and thus the control circuit for switch 44 of the port clutch is interrupted. So you can, when the port engine in the direction of "back" turns, either with the starboard engine »back« or with the port engine Drive "ahead".

Abb. 6 veranschaulicht die Schaltmöglichkeiten für die Kupplungen für den Fall, daß die Steuerbordmaschine in Richtung »Voraus« und die Backbordmaschine in Richtung »Zurück« dreht. Auch in diesem Falle ist nur ein wahlweises Einschalten der Kupplungen möglich, da die Schalter 54 und 55 in die Steuerstromkreise für die Kupplungen mit einbezogen sind. Wird eine Kupplung eingerückt, unterbricht sie den Steuerstromkreis für die andere.Fig. 6 illustrates the switching options for the clutches in the event that the starboard engine is in the "ahead" direction and the port engine turns in the "back" direction. In this case, too, there is only optional switching on of the clutches possible, since the switches 54 and 55 in the control circuits for the Couplings are included. If a clutch is engaged, it interrupts the Control circuit for the other.

Claims

PATENT CLAIM: Control device for an internal combustion engine system, in particular a ship propulsion system in which several reversible internal combustion engines via one clutch each on a common, no speed differences the same. Transmission work and where the starting and reversing devices the prime mover and the switching elements of the clutches so interlocked are that several prime movers are only used at the same time on the gearbox can work, if they rotate in the same direction in relation to the same, characterized by that the interlocking is carried out electrically in such a way that 1. to the individual Switching contacts controlled by the operating levers are provided are, by engaging and disengaging the associated machine directly Coupling causes or a locking device built into the actuating device of the same is controlled, and 2. at each control station next to the switching contacts according to 1 further contacts, also controlled by the operating levers, are provided. are, those with those provided at the other control stands for controlling the clutches Contacts are in a row and are arranged so that at each control station when engaging of the starting lever in the operating position to control the machine in question Associated clutch provided contacts only the switch-on circuit for the clutch or the locking of the actuating device of the same overriding Close the circuit when the other machines are either stopped or already in the same sense as intended with the new machine to be switched on, to the common gears work. Publications considered: German patent specification No. 861,213; U.S. Patent Nos. 2,444,324, 2,442,509.