CH365623A - Schiffsantriebsvorrichtung - Google Patents

Schiffsantriebsvorrichtung

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CH365623A
CH365623A CH6051558A CH6051558A CH365623A CH 365623 A CH365623 A CH 365623A CH 6051558 A CH6051558 A CH 6051558A CH 6051558 A CH6051558 A CH 6051558A CH 365623 A CH365623 A CH 365623A
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CH
Switzerland
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coupling
input shaft
clutch
shaft
toothed
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Application number
CH6051558A
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Sinclair Harold
Original Assignee
Sinclair Harold
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Publication of CH365623A publication Critical patent/CH365623A/de

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    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/10Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches automatically producing the engagement of the clutch when the clutch members are moving at the same speed; Indicating synchronisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description


      Schiffsantriebsvorrichtung       Die vorliegende Erfindung     betrifft    eine Schiffs  antriebsvorrichtung mit einer im Normalbetrieb nur  in einer Richtung drehenden Antriebsmaschine und  einem Getriebe mit zwei Kraftwegen sowie zwei  Kraftkupplungen und einer mit dem Propeller wirk  verbundenen Welle, welche von der nur in einer  Richtung kraftübertragenden, antriebsverbundenen  Eingangswelle aus in beiden Richtungen     drehbar    ist,  wobei die Kupplungen von der Bauart sind,

   bei wel  cher beim     Rückwärtsdrehen    der     Eingangswelle        ein          Zwischenkupplungsglied    bezüglich einem zweiten  Kupplungsglied eine     schraubenförmige    Bewegung  ausführt und Feststellmittel vorgesehen sind, um  wahlweise die eine oder andere Kupplung im einge  kuppelten Zustand festzuhalten, und ferner eine  Bremse angeordnet ist zum Bremsen einer Welle der  angetriebenen Wellengruppe.  



  Das britische Patent Nr. 512517 beschreibt um  steuerbare Getriebe dieser Art mit einer     Vorwärts-          antriebsübertragung,    welche parallel mit einer Rück  wärtsantriebsübertragung zwischen einer Antriebs  und einer Ausgangswelle versehen ist, wobei jede  dieser Übertragungseinrichtungen eine schaltbare  synchronisierte Kupplung     aufweist.    Die synchroni  sierten Kupplungen sind beide von der Art, welche  ein gezahntes erstes Glied aufweist, ein zweites rela  tiv zum ersten Glied drehbares Glied, ein gezahntes,  schraubenförmig zum zweiten Glied bewegbares Mit  telglied und Mittel, um die Zähne des ersten Gliedes  und des Mittelgliedes synchron     miteinander    in Ein  griff zu bringen.  



  Jede Kupplung ist zudem mit     Mitteln    versehen,  um sie in eingekuppeltem Zustand festzuhalten. Fer  ner ist eine Bremse vorhanden, welche als Rückdreh  bremse bekannt ist und dazu dienen     kann,    die     An-          triebswelle    zu     bremsen    sowie das Getriebe und die  Antriebswelle um einen genügenden Winkel zurück-    zudrehen, zum Zwecke, das Getriebe in eine Stellung  zu drehen, in welcher beide     Synchronkupplungen    in  Eingriff gebracht werden können. Je nach der ge  wünschten Drehrichtung kann die eine oder andere  Kupplung     mittels    einer Steuerhülse in der eingerück  ten Lage festgehalten werden.  



  Diese Vorrichtung wäre ungenügend, wenn sie  ohne     Änderung        für        Schiffsantriebsvorrichtung    mit  grossen Kraftübertragungen verwendet     würde,    da die  Bremsrichtung     gemäss        Fig.    1 des     britischen    Patentes  Nr. 512517 nicht geeignet wäre, das     Antriebsmoment     der Turbokupplung mit konstanter     Füllung    und zu  sätzlich das Überholmoment, bedingt durch den Pro  peller eines Schiffes merklicher Grösse, d. h. von       einigen        hundert    Tonnen oder mehr Gewicht, aufzu  nehmen.

       Dies    gilt insbesondere auch dann, wenn  sich das     Schiff    mit relativ hoher Geschwindigkeit  bewegt.  



  Die Erfindung bezieht sich auf jede     eingangs    er  wähnte Bauart von Kupplungen, welche durch Zu  rückdrehen     einer    Eingangswelle eingerückt werden       können.     



  Gemäss dem britischen Patent Nr. 512517 weisen  die Mittel zum Einrücken der Kupplungen Klinken  auf, die auf dem Zwischenglied der Kupplung an  geordnet sind und     mit    den Zähnen des ersten Kupp  lungsgliedes zusammenwirken.     In    der normalen Dreh  richtung des ersten und     zweiten        Kupplungsgliedes     wird das Zwischenglied,     sofern    es     nicht        blockiert    ist,  auf Grund eines Drehmomentes auf die Eingangs  welle in eine ausgefahrene Stellung bewegt.

   Umge  kehrt wird das     Zwischenglied    bei einer     Umkehrung     des Momentes unter dem     Einfluss    der     Klinken    aus  der ausgefahrenen Stellung in die gekuppelte Stellung  bewegt.

   Bei der beschriebenen Anordnung der zwei  parallelen     Übermittlungswege    wird es     normalerweise     vorkommen,     dass,    wenn die Bremse zum Anhalten      und     anschliessenden        Rückwärtsdrehen    der Eingangs  welle betätigt wird (die Ausgangswelle und die mit  ihr verbundenen Zahnräder werden dann durch diese  Bremse ebenfalls angehalten), sich die     Klinken    der  entsprechenden Kupplungen in diesem Zeitpunkt  nicht in derselben     Winkelstellung        bezüglich    der  Zähne der mit ihnen zusammenarbeitenden ersten  Kupplungsglieder befinden,

   so dass beim Rückwärts  drehen der Antriebswelle eine Klinke der einen  Kupplung mit einem Zahn ihres ersten Gliedes in  Eingriff gelangt und die Klinke der andern Kupplung,  im Winkelmass     beurteilt,    von den Zähnen des mit  ihnen zusammenarbeitenden ersten Kupplungsglie  des noch einen gewissen Abstand aufweisen.

   Es  wäre höchst     aussergewöhnlich,    wenn die Wellen  und die Klinken sowie die mit ihnen     zusammenarbei-          tenden    Zähne der Kupplungsglieder in identischer  Winkelstellung     anhalten    würden, derart, dass das       Rückwärtsdrehen    der Eingangswelle beide Kupplun  gen gleichzeitig in     Eingriff    mit den entsprechenden  Kupplungszähnen bewegen würde.  



  Da die axialen Bewegungen der Zwischenglieder  in einkuppelnder Richtung durch Anschläge begrenzt  sind,     kann    sich eine Lage ergeben, in welcher nur  eine der Kupplungen eingerückt ist und an ihrem  Anschlag anliegt und in welcher die andere Kupp  lung nicht eingerückt werden kann, da ein weiteres  Zurückdrehen der Antriebswelle mit den mit ihr ver  bundenen vor- und     rückwärtsdrehenden    Zahnrädern  durch den Anschlag der eingerückten Kupplung     ver-          unmöglicht    wird.

   Es ist dabei der Tatsache Rech  nung zu tragen, dass das ausgangsseitige Wellen  system und der Propeller     stillstehen    und das Dreh  moment zum Zurückdrehen     dieses    System über der       Kapazität    der     Rückdrehbremse    liegt, wenn das Rück  wärtsgetriebe für grosse     Schiffsantriebskräfte    ge  braucht wird. Es ist daher wünschenswert, auch an  der Ausgangswelle eine kräftige Bremse vorzusehen  (oder an einer mit der Ausgangswelle verzahnten  Nebenwelle), um das Drehmoment zu überwinden  oder an der Überwindung des Drehmomentes mitzu  helfen, welches Drehmoment dadurch bedingt ist,  dass der Propeller infolge der     Schiffsbewegung    wei  terdreht.

   In diesem Falle verhütet die     Ausgangswel-          lenbremse    das Zurückdrehen des Getriebewellen  systems mittels der     Eingangswellenbremse    unter den  vorstehend     dargelegten    Bedingungen, bei welchen  das Zurückdrehen um den vollen Betrag eine not  wendige Voraussetzung ist, um die zwei Kupplungen  in den gezahnten     Eingriff    zu bringen und damit  wahlweise die Vor- oder     Rückwärtskupplung    im ein  gerückten Zustand festzuhalten.  



  Die im vorstehenden beschriebenen Schwierig  keiten träten in     ähnlicher    Weise auch bei den selbst  einrückbaren Synchronkupplungen auf, auch wenn  diese andere Mittel zum Einrücken der Kupplung  aufwiesen, z. B. magnetische Mittel, wie diese im  schweizerischen Patent Nr. 331929 oder axial arbei  tende, elastische Mittel, Wie sie im schweizerischen  Patent Nr. 337375 beschrieben sind.

      Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es  daher, die vorstehenden Nachteile beim Gebrauch  von Kupplungen der eingangs geschilderten     Bauart     zu umgehen und ein für Schiffsantriebe brauchbares       übertragungssystem    für grössere Kräfte zu schaffen,  bei welchem eine kraftvolle Bremse mit einer Aus  gangswelle zusammenwirkt (welche nicht unbedingt  die Propellerwelle sein muss), um das Wellensystem  anzuhalten, zusammen mit Mitteln, um die     Antriebs-          bzw.    Eingangswelle in notwendiger Weise rückwärts  zu drehen, beide Kupplungen einzurücken und wahl  weise die eine oder andere festzuhalten.  



  Die     erfindungsgemässe        Schiffsantriebsvorrichtung     ist dadurch gekennzeichnet, dass bei stillstehender  und festgehaltener Ausgangswelle die Zwischen  kupplungsglieder beider Kupplungen     bezüglich    der  zweiten Kupplungsglieder beim     Rückwärtsdrehen    der  Eingangswelle auch im teilweise eingefahrenen Zu  stand der Kupplung relativ zueinander um einen vor  bestimmten Winkel drehbar sind, welcher das voll  ständige Einrücken beider Kupplungen und das  wahlweise Festhalten einer der Kupplungen zur  Übertragung des Antriebsmomentes erlaubt.  



  Die     Schiffsantriebsvorrichtung    kann dabei derart  ausgebildet sein, dass die Kupplungen ein gezahntes  erstes Kupplungsglied, ein zweites     Kupplungsglied     und ein gezahntes Zwischenglied besitzen und     dass     Mittel vorgesehen sind, um beim Zurückdrehen der  Eingangswelle jedes dieser Zwischenglieder in ge  zahnten Eingriff mit dem zusammenarbeitenden er  sten Kupplungsglied zu bringen, wobei mindestens  eines der zusammenarbeitenden Glieder jeder Kupp  lung     Zähne    von derartiger axialer Breite besitzt, dass  das Zwischenglied der Kupplung durch Zurückdrehen  der Eingangswelle axial so weit verschiebbar ist, dass  es einerseits im Eingriff mit dem zugehörigen ersten.

    Kupplungsglied bleibt und anderseits dem Zwischen  glied der anderen Kupplung ermöglicht wird, mit  seinem ersten Kupplungsglied in den gewünschten  Zahneingriff zu gelangen, in dem es dann festgehal  ten werden     kann.     



  Die     Schiffsantriebsvorrichtung    weist     vorteilhaf-          terweise    ein gezahntes erstes Kupplungsglied, ein  zweites     Kupplungsglied    und ein     gezahntes    Mittelglied  auf und ferner Mittel, um bei     rückwärtsdrehender     Eingangswelle jedes Zwischenglied in gezahnten Ein  griff mit dem zusammenarbeitenden ersten Glied zu  bringen, wobei Massnahmen getroffen sind, um beim  weiteren     Rückwärtsdrehen    der Welle mindestens  eines der Zwischenglieder axial in eine Stellung wei  terzuschieben, in welcher es ausser Eingriff mit sei  nem zusammenarbeitenden ersten Kupplungsglied ge  langt, und Mittel vorgesehen sind,

   um das sich     aus-          ser    Eingriff befindende Glied wieder in den gezahn  ten Eingriff mit dem zusammenarbeitenden Kupp  lungsglied zu bringen, wenn die Eingangswelle des  Getriebes anschliessend in     Normaldrehrichtung    ver  setzt wird.      Ausführungsbeispiele des     Erfindungsgegenstandes     werden anschliessend anhand von Zeichnungen ein  gehend dargelegt.

   Es zeigen       Fig.    1 eine schematische Darstellung der Ge  triebeanordnung und     Rückdreheinrichtung    in einem       Kraftübertragungssystem    ;       Fig.    2 einen vergrösserten Ausschnitt aus     Fig.    1  mit einem Kupplungsteil;       Fig.    3 eine Seitenansicht einer     Rückdrehbremse,     und       Fig.    4 eine weitere     Ausführungsform    einer Kupp  lung analog     Fig.    2.  



  Das in     Fig.    1 dargestellte     Kraftübertragungs-          system    weist eine Eingangswelle 1 auf, die mittels  einer Dampf- oder Gasturbine oder eines Diesel  motors über eine     dazwischengeschaltete    hydraulische  Turbokupplung angetrieben wird, wobei diese  Kupplung beispielsweise die im britischen     Patent     Nr. 493703 beschriebene Bauart aufweisen kann.  Auf der Eingangswelle 1 sitzt ein     Ritzel    A, welches  mit einem Zahnrad B auf einer     Vorwärtsvorgelege-          welle    2 in Eingriff steht.

   Auf dieser Welle 2 ist ein       Vorwärtsritzel    F angeordnet, welches mit einem auf  einer Ausgangswelle 3 befestigten Zahnrad D im  Eingriff steht. Das Zahnrad B kämmt mit einem  Zahnrad C auf einer     Rückwärtsvorgelegewelle    4, auf  welcher ein     Rückwärtsritzel    R angeordnet ist, das  ebenfalls mit dem Zahnrad D auf der Ausgangswelle  3 im Eingriff steht. Dem Zahnrad B ist eine Vor  wärtskupplung     CL2    zugeordnet, mittels welcher das  Zahnrad B wahlweise mit der     Vorwärtsvorgelege-          welle    2 gekuppelt oder von dieser entkuppelt werden  kann.

   Dem Zahnrad C ist eine     Rückwärtskupplung          CL4    zugeordnet, durch welche das Zahnrad C wahl  weise mit der     Rückwärtsvorgelegewelle    4 gekuppelt  oder von dieser entkuppelt werden kann.  



  Wenn die Kupplung     CL2    eingekuppelt und die  Kupplung     CL4    ausgekuppelt ist, so     erfolgt    der An  trieb von der Eingangswelle 1 zu der     Ausgangswelle     3 in     Vorwärtsdrehrichtung,    d. h. über A, B, F und D.  Wenn die Kupplung     CL2    ausgekuppelt und die  Kupplung     CL4    eingekuppelt ist, so     erfolgt    der An  trieb von der Eingangswelle 1 zur Ausgangswelle 3  in     Rückwärtsdrehrichtung    über A, B, C, R und D.  



  Die Ausgangswelle 3 ist mit einer kraftvollen  Bremse     BR3    und die Eingangswelle 1 mit einer       Rückdrehvorrichtung        BR1    ausgerüstet.  



       Fig.    2 stellt die Kupplung     CL2    dar, welche mit  dem Zahnrad B und der     Vorwärtsvorgelegewelle    2  verbunden ist. Die Kupplung weist einen Ring mit  innern Zähnen 5 im Zahnrad B auf (welches das  erste Kupplungsglied bildet), schraubenlinienförmige  Nuten 6 auf der     Vorgelegewelle    2 (welche das  zweite Kupplungsglied bildet) und ein Zwischenglied  7, welches mit innern schraubenlinienförmigen Kei  len versehen ist, die in die Nuten 6 der Welle 2 ein  greifen.

   Das Zwischenglied 7 ist hierbei für zwang  läufige schraubenförmige Bewegung auf der Welle 2  vorgesehen, wobei das Ausmass der Bewegung durch  einen axialen Anschlag in Form einer Schulter 8 auf    der Welle 2 und eine gezahnte Hülse 9, die auf der  Welle 2 angeordnet ist, begrenzt wird.  



  Das Zwischenglied 7 ist mit äusseren Kupplungs  zähnen 10 versehen und trägt Klinken 11, die     an     Stiften l     l'    montiert sind. In der in     Fig.    2 dargestell  ten Stellung mit dem Zahnrad B mit Blickrichtung  von links in der Figur im Uhrzeigersinn rotierend,  rätschen die Kupplungszähne 5 über die     Klinken    11.  Wenn jedoch die relative Drehrichtung des Zahn  rades B umkehrt, so werden eine oder mehrere Klin  ken 11 von den Kupplungszähnen 5     erfasst    und das  Zwischenglied 7 wird     schraubenförmig    längs der  Welle 2 bewegt, wobei die Kupplungszähne 10 des  Zwischengliedes 7 reibungslos in Eingriff mit den  Kupplungszähnen 5 gebracht werden.

   Da die Kupp  lungszähne 5 länger sind als die     Kupplungszähne    10,  bleiben sie mit den Kupplungszähnen 5 auch in Ein  griff, wenn das Zwischenglied 7 an den     axialen    An  schlag 8 anstösst. Die Kupplung ist mit einer Stell  hülse 12 ausgerüstet, die einen Ring mit     innern    Tei  len 13 besitzt, welche fortwährend im     Eingriff    stehen  mit geraden Nuten 14 auf dem Zwischenglied 7. Die       Stellhülse    12 besitzt weiterhin zwei Ringe mit In  nenzähnen 15 und 16, die, wenn die Kupplung aus  gekuppelt ist     (Fig.    2), axial von den Ringen mit den  Sperrzähnen 17 und 18 auf der Hülse 9 getrennt  sind.

   Wenn     die    Kupplungszähne 10 in vollen     Eingriff     mit den Kupplungszähnen 5 eingefahren sind,     jedoch     nicht über diese Lage hinaus (die rechten Seiten der  Zähne 10 nehmen dann eine in     Fig.    2     mit    einer  gestrichelten Linie X angegebene Stellung ein)     kann     die Steuerhülse 12 axial verschoben werden, um ihre  Zähne 15 und 16 in Eingriff mit den Sperrzähnen  17 und 18 zu bringen, wobei die Kupplung     in    der  gekuppelten Stellung festgehalten wird.

   Wenn die  Steuerhülse 12 zurück in die dargestellte Stellung  bewegt wird, so ist die Kupplung nicht     blockiert    und  die Vorwärtsdrehung der     Eingangswelle    mit Drehung  des Zahnrades B im Uhrzeigersinn verursacht das  Lösen der Kupplung, wobei das     Zwischenglied    7  sich in die dargestellte Lage zurückschraubt, in wel  cher die Zähne 5 über die     Klinken    11 rätschen.  



  Die Kupplung     CL4    zwischen dem Zahnrad C  und der     Rückwärtsvorgelegewelle    4 ist     ähnlich    wie  die Kupplung     CL2    aufgebaut. Sie     unterscheidet    sich  von ihr nur durch die     schraubenlinienförmigen    Keile  in ihrem     Zwischenglied    und den Nuten auf der Vor  gelegewelle 4, welche rechtsgängig sind, wobei die  Klinken derart gerichtet sind, dass, wenn das Zahn  rad C mit     Blickrichtung    von     links    in     Fig.    1 sich im       Uhrzeigersinne    dreht (auf Grund der Eingangswelle 1,  welche rückwärts dreht),

   die Kupplung     CL4    einge  rückt wird. Wenn die     Eingangswelle    1 mit der Stell  hülse 12 der Kupplung     CL4    in der entkuppelten  Stellung     vorwärtsdreht,    so wird die Kupplung     ent-          kuppelt    und die innern     Kupplungszähne    5 des Zahn  rades C rätschen über die Klinken 11 der Kupplung       CL4,    da sich das Zahnrad C im     Gegenuhrzeigersinn     dreht.

        Die Bremse     BR3    auf der Ausgangswelle 3 ist als  kräftige Plattenbremse ausgebildet, mit einem auf der  Welle 3 befestigten Teller 20 sowie Bremsschuhen  21, welche mittels Flüssigkeitsdruck durch die Lei  tungen 22 gegen den Teller 20 gedrückt werden.  Diese Bremse     kann    die Propellerwelle 3 abbremsen  und sie in diesem Zustand halten, d. h. sie kann die  grosse Kraft überwinden, welche den Propeller zu  treiben versucht, wenn das Schiff noch eine wesent  liche Geschwindigkeit besitzt.  



  Mit der     Rückwärtsdrehvorrichtung    gemäss     Fig.    3  kann die Eingangswelle 1     angehalten    und in ent  gegengesetzter Richtung gedreht werden, wenn die  Ausgangswelle 3     stillsteht.    Sie     umfasst    eine Brems  trommel 24 auf der Welle 1, welche das     Ritzel    A  trägt, und     Bremsschuhe    25, welche mit Rückzieh  federn 26 ausgerüstet sind. An einem Hebel 28 ist  ein Nocken 27 vorgesehen, und der Hebel 28 selbst  ist drehbar an einem Drehkreuz 36 befestigt sowie  über einen Lenker 29 mit der Kolbenstange eines       flüssigkeitsbetätigten    Servomotors (nicht dargestellt)  verbunden.

   Wenn auf den     Zylinder    des Servomotors  Druck gegeben wird, bewegt sich der Lenker 29 in  Pfeilrichtung, der Nocken 27 dreht sich um seine  Achse und drückt einen Bremsbelag 32 auf den  Bremsschuhen 25 gegen die     Bremstrommel    24.  Wenn die Bremse fest angedrückt ist, so hört die  Drehbewegung des Nockens 27 um seine Achse auf  und die weitere Bewegung der     Kolbenstange    des  Servomotors veranlasst die Bremsvorrichtung und  die Eingangswelle 1, sich als Ganzes zu drehen, wo  bei das Drehkreuz 36 sich um die Achse der Welle 1  gegen die Kraft einer     Rückführfeder    31 dreht, welche  Feder zwischen     einem    Arm 34 am Drehkreuz 36  und einem     Verankerungsorgan    37 angeordnet ist.  



  Es wird vorausgesetzt, das Schiff sei mit einge  kuppelter     Vorwärtskupplung        CL2    angetrieben, wel  che Kupplung mittels der Steuerhülse 12 in Einrück  stellung festgehalten wird. Die Zähne 10 befinden  sich mit den     linken    Teilen der Zähne 5 im     Eingriff,     nämlich mit den Teilen zwischen der     linken    Kante  dieser Zähne und der gestrichelten     Linie    X in     Fig.    2.

    Die     Rückwärtskupplung        CL4    befindet sich in ihrer  Rätsch- oder     Freidrehstellung    und ist mit schweren       Zentrifugalschwanzklinken    versehen, so dass bei nor  maler Drehzahl die Klinkenspitzen aus der Berüh  rung mit den     innern    Kupplungszähnen des Zahn  rades C zurückgezogen werden.  



  Beim Übergang zum     Rückwärtsantrieb    bei vor  wärtsbewegtem Schiff wird die     Brennstoffsteuerung     der Maschine so weit geschlossen, dass diese im Leer  lauf dreht. Die Steuerhülsen der Kupplungen     CL2     und     CL4    werden derart betätigt, dass die     Vorwärts-          kupplung        CL2        entsperrt    wird.

   Dies     kann    mittels  eines Steuerhebels 40     (Fig.    1) erfolgen, welcher die       Feststellhülsen    12 über elastische Hebel und     Gabeln,     die in Vertiefungen in den     Feststellhülsen    12 ein  greifen, verschiebt. Die Bremse     BR3    wird     anschlies-          send    derart betätigt, dass sie das Wellensystem zur  Ruhe und die     Vorwärtskupplung        CL2    ausser Ein-    griff bringt.

   Während dieser Zeit, und bis der Pro  peller stillsteht, hält die Drehung der Wellen des Ge  triebes die     Rückwärtskupplung        CL4    ausser Eingriff,  und deren Klinken gelangen infolge der sich verrin  gernden Zentrifugalkraft in     Rätschverbindung    mit  den Kupplungszähnen des Zahnrades C, kurz bevor  das Wellensystem stillsteht.  



  Wenn die Ausgangswelle 3 stillsteht, wird die       Rückwärtsdrehbremse        BRI    betätigt, welche die Ein  gangswelle 1 zurückdreht (zusammen mit der Aus  gangswelle der Turbine oder Turbokupplung, die un  ter     Leerlaufbedingungen    drehen), bei welcher Bewe  gung sowohl die Vorwärtskupplung     CL2    als auch die       Rückwärtskupplung        CL4    unter dem     Einfluss    ihrer  Klinken in die eingekuppelte Stellung bewegt werden.

    Wenn das Zwischenglied der     Rückwärtskupplung          CL4    weit genug gegen die volle Kupplungsstellung  fortbewegt ist, so wird dessen Feststellhülse betätigt,  um die     Rückwärtskupplung    festzuhalten und damit  in die Lage zu bringen, das Antriebsmoment zu über  tragen, sobald die normale Drehung der Eingangs  welle 1 einsetzt. was erfolgt, nachdem die Bremsen       BR1    und     BR3    gelöst und die Brennstoffzufuhr zur  Antriebsmaschine geöffnet wird.  



  Während des Eingriffs der     Rückwärtskupplung          CL4    (angenommen, die Vorwärtskupplung     CL2    sei  die erste gewesen, deren Klinke einen innern Kupp  lungszahn     erfasst    habe und somit die erste, welche  in Eingriff gekommen sei) veranlasst das Zurück  drehen der Eingangswelle 1 relativ zur stillstehenden  Ausgangswelle 3 mittels der Bremse     BR1    das Zwi  schenglied 7 der Vorwärtskupplung     CL2,    sich weiter  axial in derselben Richtung zu bewegen (nach rechts  in     Fig.    2), wobei die Zähne 10 des Zwischengliedes  in Eingriff mit den breiten Zähnen 5 bleiben.

   Wenn  die     Rückwärtskupplung        CL4    voll eingekuppelt ist,  wird eine weitere Bewegung des Zwischengliedes 7  der Vorwärtskupplung     CL2    durch die Schulter 8  der Kupplung     CL4    vereitelt und eine weitere Rück  drehbewegung angehalten, da der Kupplungsvorgang  der Kupplung     CL4    vollzogen ist.  



  Wenn die Eingangswelle 1 in     Vorwärtsrichtung     durch den Antriebsmotor angetrieben und die Rück  wärtskupplung     CL4    zur Übertragung des Antriebs  momentes in Einrückstellung festgehalten wird (mit  tels des Glücks 12),     beginnt    die Propellerwelle 3 in       Rückwärtsrichtung    zu drehen. Die     Vorwärtskupp-          lung        CL2    wird, da sie nicht in Einrückstellung fest  gehalten ist, entkuppelt, indem sich ihr Zwischen  glied 7 in die     ausgekuppelte    Stellung, wie in     Fig.    2  ersichtlich,     bewegt.     



  Die Betätigungen zum Übergang von der Rück  wärtsdrehbewegung zur     Vorwärtsdrehbewegung    sind  ähnlich.  



  In einer andern Ausführungsart sind die Kupp  lungen anstatt von der     vorbeschriebenen    Art, in wel  cher die Kupplungszähne 10 des     Zwischengliedes    7  in Eingriff mit abnormal breiten Zähnen 5 bleiben,  wenn dieses Zwischenglied über seine Stellung des  vollständigen Eingriffs hinausbewegt wird, von der-           jenigen    Bauart,     in    welcher die Kupplungszähne     des     Zwischengliedes und die entsprechend mit     diesen    zu  sammenwirkenden Zähne normale Breite aufweisen.  



       Fig.    4 stellt eine Kupplung dieser letzterwähnten  Bauweise dar, welche als Kupplung     CL2    der     Fig.    1  verwendbar ist. Die in den     Fig.    4 und 2 sich entspre  chenden Teile sind gleich numeriert. Es ist ersichtlich,  dass die Kupplungszähne 5 und 10 gleiche Breite  aufweisen, so dass, wenn die     Rückwärtsdrehbremse     BR 1 während des Überganges von der Rückwärts  zur     Vorwärtsdrehung    verwendet wird und das Zwi  schenglied 7 sich gegen die Schulter 8 bewegt, die       Kupplungszähne    10 durch     die    Kupplungszähne 5  hindurch und über     diese    hinausgeschoben werden.

    Um dem     Zwischenglied    7     zu    ermöglichen, sich wäh  rend der     Vorwärtsbewegung    der Eingangswelle 1  nach links zu bewegen, ist ein weiterer Ring mit  Hilfsklinken 11" vorgesehen, deren Nasen in umge  kehrter Richtung wie die Nasen der Klinken 11 wei  sen.

   Wenn sich das     Zwischenglied    7 in seiner voll  ständigen Rechtslage     befindet,    so sind die Klinken  11" bezüglich der Kupplungszähne 5 in     Rätschstel-          lung,    so     dass    bei Wiederaufnahme der Vorwärtsdre  hung (mit der Steuerhülse 12 in nicht blockierter  Stellung) eine oder mehrere Klinken 11" von den  Kupplungszähnen 5     erfasst    und das Zwischenglied 7  nach links geschoben wird,

   wobei die Kupplungs  zähne 10 des Zwischengliedes 7 zurück in     Eingriff     mit den Kupplungszähnen 5 gebracht werden und  das Zwischenglied 7 anschliessend unter dem von  den Kupplungszähnen 5 auf die Kupplungszähne 10  ausgeübten Einfluss weiter nach     links    geschoben  wird, bis die in     Fig.    4 dargestellte Stellung erreicht  wird, in welcher die Kupplungszähne 10 von den  Kupplungszähnen 5 getrennt sind und die Klinken  11 sich in     Rätschstellung    befinden.  



  In einer andern Ausführungsform der letztbe  schriebenen Kupplung sind die Hilfsklinken 11" weg  gelassen und das     Zwischenglied    7 mit einer schwa  chen Feder ausgerüstet, welche zusammengedrückt  wird, wenn das Zwischenglied über diejenige Stellung  hinausgeschoben wird, in welcher sie im gezahnten  Eingriff und in der Nähe der Schulter 8 steht und  welche Feder das Zwischenglied wieder     axial    in den  teilweisen Eingriff mit seinem zusammenarbeitenden  ersten Kupplungsglied zurückdrückt, wenn die Ein  gangswelle 1 sich     wiederum    in     Vorwärtsrichtung     dreht.  



  In den     vorbeschriebenen    Ausführungen wird die  Kraft der Antriebsmaschine     vorteilhafterweise    über  eine Turbokupplung mit     veränderbarem    Füllungs  grad auf die Antriebswelle     übertragen,    d. h. durch  eine Kupplung von der Bauart, welche mit einem ein  stellbaren Schöpfrohr versehen ist, dessen Stellung  den Füllungsgrad des Arbeitskreislaufes bestimmt.  In diesen Fällen wird das Schöpfrohr der Turbo  kupplung betätigt, um die Füllung des Arbeitskreis  laufes zu verringern, wenn die Brennstoffzufuhr ge  drosselt und die Maschine im Hinblick auf den  Wechsel in der Drehrichtung in     Leerlaufstellung    ge-    setzt wird.

   Das Schöpfrohr wird ferner derart einge  stellt, dass der Arbeitskreis wieder aufgefüllt wird,  wenn die Bremsen losgelassen und bevor der     Zufluss     des Brennstoffs zur Antriebsmaschine erhöht wird.  



  Die Turbokupplung kann, wie dies im . schweize  rischen Patent Nr. 338062 dargelegt ist, mit     Mitteln     ausgerüstet sein, welche erlauben, den im     Schöpf-          rohrsystem    entwickelten Druck unter der Kontrolle  eines     Steuerorgans    (Schieber) zum Verschieben des       Schöpfrohres    zu benützen. Die Bremsen     BR1    und       BR3    können derart angeordnet sein, dass sie durch  den     Flüssigkeitsdruck    aus dem Schöpfrohrsystem der  Turbokupplung betätigt werden können.  



  Wenn die Antriebsmaschine anstatt eines Ver  brennungsmotors eine Gasturbine mit einer getrenn  ten Kraftturbine oder     eine        Hochdruckheissdampf-          turbine    ist, welche zur Erzeugung einer     Rückwärts-          drehung    ungeeignet ist, so wird keine Turbokupp  lung verwendet, da die Welle der Antriebsturbine  direkt mit der     Eingangswelle    gekuppelt wird.

   Bei die  ser Anordnung müssen die Mittel zum     Rückwärts-          drehen    der Eingangswelle auch ein     Untersetzungs-          zahnradgetriebe    aufweisen, welches Getriebe     ge-          bräuchlicherweise    dazu vorgesehen ist, den Rotor  einer solchen Turbine zu sperren, wenn diese nicht  unter Last steht.

   Eine derartige Vorrichtung ist in       Fig.    1 dargestellt, in welcher die Bremse     BRl    eine  Reibungskupplung 38 besitzt, welche derart betätigt  werden kann, dass eine Antriebsbewegung     mit    der  Eingangswelle über ein Schneckenrad 39 hergestellt  wird, welches     fortlaufend    im     Gegendrehsinn    der Ein  gangswelle 1 durch eine Schnecke 40 eines Sperr  antriebs angetrieben wird.  



  Die     Kupplungssteuersysteme    in einem Turbinen  antriebssystem werden vorzugsweise so ausgebildet,  dass die Vorwärtskupplung     CL2    nur in die ausge  rückte Stellung bewegt werden     kann,    wenn die Rück  wärtskupplung     CL4    in Kupplungsstellung blockiert  ist und umgekehrt, wie dies     schematisch    in     Fig.    1  dargestellt ist.  



  Wenn     das    System zur Ruhe kommt und sich die  Kupplungen und Steuerungen in     Zufallstellungen    be  finden, wird das Getriebe in Vorwärts- oder     Rück-          wärtstrieblage    versetzt, indem mittels der Bremse       BRl    die Eingangswelle rückwärts gedreht wird, wo  bei die Bremse     BR3    die Ausgangswelle festhält, wenn  diese z. B. auf Grund einer Flutströmung sich dreht,  wobei die Kupplungen in vollen     Zahneingriff    ge  bracht und wahlweise festgehalten werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Schiffsantriebsvorrichtung mit einer im Normal betrieb nur in einer Richtung drehenden Antriebs maschine und einem Getriebe mit zwei Kraftwagen, sowie zwei Kraftkupplungen und einer mit dem Pro peller wirkverbundenen Welle, welche von der nur in einer kraftübertragenden, antriebsverbundenen Eingangswelle aus in beiden Richtungen drehbar ist, wobei die Kupplungen von der Bauaxt sind,
    bei wel cher beim Rückwärtsdrehen der Eingangswelle ein Zwischenkupplungsglied bezüglich einem zweiten Kupplungsglied eine schraubenförmige Bewegung ausführt und Feststellmittel vorgesehen sind, um wahlweise die eine oder andere Kupplung im einge kuppelten Zustand festzuhalten, und ferner eine Bremse angeordnet ist zum Bremsen einer Welle (3) der angetriebenen Wellengruppe (2, 3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass bei stillstehender und festgehal tener Ausgangswelle (3) die Zwischenkupplungsglie- der (7) beider Kupplungen bezüglich der zweiten Kupplungsglieder (2)
    beim Rückwärtsdrehen der Ein gangswelle (1) auch im teilweise eingefahrenen Zu stand der Kupplungen relativ zueinander um einen vorbestimmten Winkel drehbar sind, welcher das vollständige Einrücken beider Kupplungen (CL2, CL4) und das wahlweise Festhalten einer der Kupp lungen (CL2 bzw. CL4) zur Übertragung des An triebsmotors erlaubt. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen ein gezahntes erstes Kupplungsglied (B), ein zweites Kupplungs glied (2) und ein gezahntes Zwischenglied (7) besit zen und dass Mittel (11, 5, 6) vorgesehen sind, um beim Zurückdrehen der Eingangswelle (1) jedes die ser Zwischenglieder (7) in gezahnten Eingriff mit ihrem zusammenarbeitenden ersten Kupplungsglied (B) zu bringen, wobei diese zwei zusammenarbeiten den Glieder (B, 7) mindestens der einen Kupplung <I>Zähne (5,</I> 10) von derartiger axialer Breite besitzen, dass das Zwischenglied dieser Kupplung durch Zu rückdrehen der Eingangswelle (1) axial so weit ver schiebbar ist, dass es einerseits im Eingriff mit dem zugehörigen Kupplungsglied (B)
    bleibt und ander seits dem Zwischenglied der anderen Kupplung er möglicht wird, mit seinem ersten Kupplungsglied in den gewünschten Zahneingriff zu gelangen, in dem es dann festgehalten werden kann (Fig. 2). 2. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kupplung ein gezahntes erstes Kupplungsglied (B) ein zweites Kupplungs glied (2) und ein gezahntes Zwischenglied (7) auf weist und dass ferner Mittel (11,5) angeordnet sind, um bei rückwärtsdrehender Eingangswelle (1) jedes Zwischenglied (7) in gezahnten Eingriff mit dem zu sammenarbeitenden ersten Glied (B) zu bringen, dass Massnahmen getroffen sind, um beim weiteren Rück wärtsdrehen der Welle (1) mindestens eines der Zwi schenglieder (7)
    axial in eine Stellung weiterzuschie ben, in welcher es ausser Eingriff mit seinem zu sammenarbeitenden ersten Kupplungsglied (B) ge langt, und dass Mittel (11", 5) vorgesehen sind, um das sich ausser Eingriff befindende Glied (7) wieder in den gezahnten Eingriff mit dem zusammen arbeitenden Kupplungsglied (B) zu bringen, wenn die Eingangswelle (1) des Getriebes anschliessend in Normaldrehrichtung versetzt wird (Fig. 4).
CH6051558A 1957-06-14 1958-06-12 Schiffsantriebsvorrichtung CH365623A (de)

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