CH625858A5

CH625858A5 - Coupling assembly, in particular for marine drives

Info

Publication number: CH625858A5
Application number: CH1146876A
Authority: CH
Inventors: Jacob Bastiaan Kerpestein
Original assignee: Schelde Nv
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1976-09-09
Publication date: 1981-10-15
Also published as: NL161241C; DE2640159B2; GB1543357A; NL7511027A; DE2640159A1; NL161241B

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsgruppe, insbesondere für Schiffsantriebe, mit einer Schaltkupplung und zwei biegeelastischen Kupplungen, wobei die beiden Kupplungshälften der Schaltkupplung bleibend koaxial zueinander gelagert sind.

Eine derartige Kupplungsgruppe ist bereits bekannt (Zeitschrift «Shipbuilding and Marine Engineering International», Juni 1973, Abbildung auf Seite 535). Im linken Teil der bekannten Abbildung wird vom Zahnradgetriebe nur das hintere Lager eines hohlen Ritzels gezeigt. Durch die Bohrung des Ritzels wird mit genügend Spiel eine schwimmend gelagerte Torsionswelle geführt, welche an der nicht gezeigten linken Seite des Getriebes biegeelastisch und oft auch torsionselastisch mit einer Kraftmaschine verbunden ist. Für die Kraftmaschine wird meistens ein Dieselmotor mittlerer Drehzahl verwendet, jedoch auch Dampf- oder Gasturbinen oder Kombinationen davon sind möglich. Bei Verwendung einer derartigen Kupplungsgruppe bei einem Schiff ist die Ausgangswelle des Getriebes mit dem Schiffspropeller verbunden. In der bekannten Abbildung ist auf der rechten Seite des Zahnradgetriebes das Ritzel mit einem Zapfen versehen, an dem über einen Flansch und ein Zwischenstück eine schaltbare Reibungskupplung montiert ist. Bei dieser Schaltkupplung ist der Sekundärteil mit dem Rizelzapfen direkt verbunden, während der primäre Teil mit Hilfe von Lagern derart im sekundären Teil gelagert ist, dass beide Mittellinien bleibend zusammenfallen. Zwischen dem Ende der Torsionswelle auf der rechten Seite der bekannten Abbildung und dem primären Teil der Schaltkupplung befindet sich die zweite biegeelastische Kupplung, welche zusammen mit der bei der Motorseite vorhandenen biegeelastischen Kupplung eine kardanische Befestigung der relativ langen Torsionswelle darstellt. Die Torsionselastizität der Torsionswelle, eventuell ergänzt mit der Torsionselastizität der bei der Motorseite vorhandenen biegeelastischen Kupplung, dienen dazu, Ungleichförmigkeiten und Stösse zwischen den rotierenden Massen von Propeller, Zahnrädern und Kraftmaschine zu reduzieren und zu dämpfen. Dabei kann einerseits gedacht werden an die Ungleichförmigkeit der Torsionsschwingungen vom treibenden Verbrennungsmotor und andererseits an Impulse, die durch den Propeller im Zusammenhang mit seiner Umgebung induziert werden.

Die bekannte Kupplungsgruppe ist vorzugsweise für schnelle Schiffe bestimmt, bei welchen die ganze Antriebsanlage im schlanken Hinterschiff angeordnet ist. Hierbei ist aber eine bleibend korrekte Ausrichtung zwischen der antreibenden Maschine und dem Getriebe ausgeschlossen. Wird aber eine derartige Anlage in einer steiferen Umgebung installiert, z.B. in einem Schleppkahn oder Eisbrecher, dann sind die unvermeidlichen Ausrichtfehler und Veränderungen der Ausrichtung während des Betriebes so viel kleiner, dass die relativ kostspielige Konstruktion mit der langen Torsionswelle durch das hohle Ritzel hindurch nicht notwendig ist. Da jedoch immer Ausrichtfehler auftreten, auch wenn es nur kleine sind, muss eine gewisse Nachgiebigkeit (Elastizität) vorhanden sein. Es wird die Schaffung einer Kupplungsgruppe bezweckt, mit der das erwähnte Problem einfach, billig und sicher gelöst werden kann.

Die erfindungsgemässe Kupplungsgruppe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung zwischen den beiden biegeelastischen Kupplungen angeordnet und von beiden getragen ist. Es ist noch vorteilhaft, wenn die antriebsseitige, biegeelastische Kupplung auch torsionselastisch ist.

Durch diese Anordnung der drei Elemente, woraus die Gruppe besteht, nämlich eine Schaltkupplung zwischen den beiden biegeelastischen Kupplungen, kann bei einer minimalen Gesamtlänge eine grösstmögliche elastische Länge zwischen den beiden biegeelastischen Kupplungen erreicht werden. Die schaltbare Kupplung kann dabei mit der Torsionswelle bei der bekannten Kupplungsgruppe verglichen werden, weil die Schaltkupplung nunmehr dieselbe Funktion erfüllt wie die Torsionswelle.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einem Längsschnitt dargestellt.

Vorausgeschickt sei, dass man sich die nicht dargestellte antreibende Kraftmaschine auf der rechten Seite der gezeigten Kupplungsgruppe denken muss, und dass das ebenfalls nicht dargestellte Eingangsritzel eines Zahnradgetriebes auf der linken Seite liegt. Ein Flansch 31 ist hierbei an die antreibende Kraftmaschine starr angeflanscht, und der Flansch 20 ist am Zapfen des Eingangsritzels starr angeflanscht, wobei eventuell noch starre Zwischenstücke vorgesehen sein können.

Es ist eine antriebsseitige biegeelastische Kupplung 8 vorhanden, die im Beispiel zusätzlich noch torsionselastisch ist. Diese Kupplung 8 ist mit radial gerichteten Blattfederpaketen 30 versehen, die einerseits in axial verlaufende, radial gerichtete Nuten des Flansches 31 eingreifen und die andererseits in axial verlaufende, radial gerichtete Nuten eines Gehäuses 32, 35, 36 eingespannt sind. Dieses zusammenverschraubte Gehäuse 32, 35, 36 erlaubt gegenüber dem Flansch 31 eine geringe Winkelabweichung von der Längsachse, so dass also eine gewisse Biegeelastizität (Nachgiebigkeit in der Achsauslenkung) vorhanden ist. Der Flansch 31 stellt den Primärteil und das Gehäuse 32,35,36 stellt den Sekundärteil der biegeelastischen Kupplung 8 dar. Die Gehäusewand 32 ist starr mit einer Platte 12 der Schaltkupplung 10 verbunden. An der Platte 12 ist ein ringförmiges Gehäuse 13 starr befestigt, das an seiner Innenseite an Umfang mit einer Mitnehmerverzahnung 25p versehen ist. Ferner ist in koaxialer Verlängerung des Flansches 31 an der Platte 12 ein Achsstumpf 33 befestigt, auf dem über Wälzlager 16 ein Nabenteil 17 der Schaltkupplung 10 befestigt ist. Der Nabenteil 17 ist auf seinem Mantel mit einer Mitnehmerverzahnung 25s versehen. Zwischen den Mitnehmerverzahnungen 25p und 25s sind mehrere Reibungsplatten 18s und 18p abwechselnd angeordnet, um mit Hilfe eines pneumatisch spannbaren Schlauches 19 gegeneinander gedrückt werden zu können. Der Schlauch 19 wird von einer Platte 14 gehalten, die am Nabenteil 17 starr befestigt ist. Zwischen dem Schlauch 19 und einer Reibungsplatte 18s befindet sich eine auswechselbare Distanzscheibe 37, um den Verschleiss aller Reibungsplatten zu kompensieren. An der Platte 14 ist eine weitere Platte 34 starr befestigt. Die Bauteile 12, 33,13 und 18p stellen den primären Teil der Schaltkupplung 10 dar, und die Bauteile 18s, 37,19,14 und 17 stellen den sekundären Teil dieser Kupplung 10 dar. Zwischen der Platte 34 und einer mit Flanschen versehenen Hülse 20 befinden sich elastische Federstäbe 38. Die Bauteile 34, 38 und 20 bilden die getriebeseitige biegeelastische Kupplung 23, wobei die Platte 34 der primäre Teil und die Hülse 20 der sekundäre Teil der biegeelastischen Kupplung 23 ist.

Die Schaltkupplung 10 ist in sich selbst gelagert, d.h. die Kupplungsteile haben zueinander kein axiales und kein radiales Spiel, damit der primäre Teil keine axiale und radiale Bewegungen gegenüber dem sekundären Teil ausführen kann,

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mit Ausnahme einer relativen Verdrehung, wodurch relative Bewegungen bei eingeschalteter Kupplung und der damit zusammenhängende Verschleiss vermieden werden.

Das Gewicht der Schaltkupplung wird von den beiden biegeelastischen Kupplungen 8, 23 getragen, und zwar anteilmäs- s sig, je nach dem Abstand jeder biegeelastischen Kupplung von der Schaltkupplung.

Je nach der Konstruktion der biegeelastischen Kupplungen 8, 23 können diese radiale Belastungen mehr oder weniger aufnehmen. Diese radialen Kräfte rühren vom Eigengewicht io der Schaltkupplung 10 her. Sind diese Kräfte zu gross für die biegeelastischen Kupplungen, so wird in bekannter Weise noch eine sphärische Lagerung 28, 29 vorgesehen. Letztere nimmt dann die radialen Kräfte auf, lässt aber Winkelabweichungen in Achsrichtung und Drehrichtung zu.

Eine solche Konstruktion wird insbesondere bei Eisbrechern und Kriegsschiffen angewandt. Hinsichtlich einer Korrektur von Abweichungen im axialen Abstand zwischen der antreibenden Kraftmaschine und dem Eingangsritzel des Zahnradgetriebes kann es erwünscht sein, dass eine oder beide elastischen Kupplungen 8, 23 axial verschiebbar sind. Beim erläuterten Beispiel sind die Blattfederpakete 30 der Kupplung 8 in den sie aufnehmenden Nuten axial verschiebbar.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

625 858 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Kupplungsgruppe, insbesondere für Schiffsantriebe, mit einer Schaltkupplung (10) und zwei biegeelastischen Kupplungen (8, 23), wobei die beiden Kupplungshälften (13, 14) der Schaltkupplung (10) bleibend koaxial zueinander gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung (10) zwischen den beiden biegeelastischen Kupplungen (8, 23) angeordnet und von beiden getragen ist.

2. Kupplungsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die antriebsseitige, biegeelastische Kupplung (8) auch torsionselastisch ist.