DE10005050A1 - Zweimotoren-Schiffsantriebsanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsanlage mit einer vorderen und einer hinteren Antriebsmaschine (M1, M2), deren Antriebsleistungen über eine Getriebeanordnung (6) auf eine Schiffsabtriebswelle (7) kuppelbar sind. Die Wellen des Getriebes sind im wesentlichen vertikal übereinander angeordnet. Die Schiffsabtriebswelle (7) verläuft unterhalb der hinteren Antriebsmaschine (M2). Es wird vorgeschlagen, daß ein auf einer hinteren Eingangswelle (10) angeordnetes Eingangsrad (14) in ständigem Zahneingriff mit einem auf einer ersten Drehachse (1) angeordneten Zwischenrad (Z2) ist und daß ein auf einer Getriebeabtriebswelle (11) angeordnetes Abtriebsrad (13) ebenfalls im Zahneingriff mit einem auf der ersten Drehachse (1) angeordneten Zwischenrad (Z1) ist, so daß trotz kleiner Raddurchmesser ein großer vertikaler Achsabstand zwischen der hinteren Eingangswelle (10) und der Getriebeabtriebswelle (11) entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsanlage mit einer vorderen und einer hinteren Antriebsmaschine, deren Antriebsleistungen über eine Getriebeanordnung auf eine Schiffsabtriebswelle kuppelbar sind, wobei die Schiffsab­ triebswelle unter der hinteren Antriebsmaschine hindurchge­ führt ist, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es sind Schiffsantriebsanlagen bekannt, bei denen zwei Schiffsschrauben von jeweils zwei - gleichen oder unter­ schiedlichen - Antriebsmaschinen antreibbar sind. Schiffs­ antriebsanlagen mit mehreren Antriebsmotoren erlauben, je nach Leistungsbedarf, nur einen oder mehrere Antriebsmoto­ ren zu betreiben. Im Teillast-Bereich wird hierdurch ein geringerer Kraftstoffverbrauch erzielt. Außerdem erhöht sich die Betriebssicherheit, da auch beim Ausfall von ein­ zelnen Antriebsmaschinen das Schiff manövrierfähig bleibt.

Insbesondere bei Hochleistungsschiffen, wie z. B. Ka­ tamaran-Fähren, die sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen können, bestehen besondere Anforderungen an die Antriebsan­ lage. Sie soll ein geringes Gewicht aufweisen und, aufgrund der schmalen Rümpfe, nur einen schmalen Einbauraum in An­ spruch nehmen. Zwischen üblicherweise verwendeten schnell­ laufenden Dieselmotoren und der Schiffsabtriebswelle, die einen Propeller oder ein anderes Schiffsabtriebselement antreibt, sind aufgrund der hohen Schiffsgeschwindigkeiten bei bestimmten Antriebsvarianten nur relativ kleine Über­ setzungen in den Getrieben zwischen den Eingangswellen und der Abtriebswelle notwendig.

Große Schiffe werden üblicherweise speziell auf ein vorgesehenes Einsatzprofil optimiert. Hierbei kommen unter­ schiedliche Antriebskonzepte mit feststehender oder ver­ stellbarer Schiffschraube oder auch sogenannte Water-Jet- Antriebe zum Einsatz. Dementsprechend werden an die Schiffsantriebsanlagen und deren Schiffsgetriebe unter­ schiedliche Anforderungen gestellt, die in der Regel auf­ wendige Speziallösungen erforderlich machen.

Durch Vorbenutzung ist eine Schiffsgetriebeanlage be­ kanntgeworden, bei welcher zwei Antriebsmaschinen in Längs­ richtung hintereinander angeordnet sind und deren Antriebs­ leistungen über ein zwischen den Antriebsmaschinen liegen­ des Getriebe auf eine Schiffsabtriebswelle kuppelbar sind, wobei die Schiffsabtriebswelle unter der hinteren Antriebs­ maschine hindurchgeführt ist. Die Eingangswelle der hinte­ ren Antriebsmaschine weist gegenüber der Abtriebswelle bau­ artbedingt nur einen geringen Achsversatz auf. Damit die Schiffsabtriebswelle unter der hinteren Antriebsmaschine hindurchgeführt werden kann, ist bei dieser Schiffsgetrie­ beanlage die hintere Antriebsmaschine mit großem axialen Abstand mittels einer geneigten Kardanwelle an das Getriebe gekoppelt. Nachteilig hierbei ist der große axiale Bauraum­ bedarf, der einen großen Maschinenraum notwendig macht. Große zusammenhängende Räume, die nicht durch ein Schott unterbrochen sind, sind jedoch aus Sicherheitsgründen un­ günstig. Darüber hinaus ist die hintere Antriebsmaschine gegenüber den anderen Komponenten der Antriebsanlage ge­ neigt eingebaut. Über die geneigt verlaufende Kardanwelle können unerwünschte Vibrationen im Antriebsstrang angeregt werden. Die beiden Antriebsmaschinen weisen sich gegenüber auch einen horizontalen Versatz auf, so daß die Antriebsan­ lage insgesamt breiter baut, als dies aufgrund der Abmessungen der einzelnen Antriebsmaschinen eigentlich notwendig wäre.

Schließlich ist aus der EP 0 509 712 A1 eine Schiffs­ antriebsanlage bekannt mit einer vorderen und einer hinte­ ren Antriebsmaschine, deren Antriebsleistungen über eine aus zwei zusammengeschalteten Getrieben bestehende Getrie­ beanordnung auf eine Schiffsabtriebswelle kuppelbar sind. Die beiden Eingangswellen und die Abtriebswelle dieser Ge­ triebeanordnung sind lediglich vertikal zueinander ver­ setzt, so daß es möglich ist, die beiden Antriebsmaschinen platzsparend ohne horizontalen Versatz im Schiffsrumpf an­ zuordnen. Der vertikale Achsversatz zwischen der hinteren Eingangswelle und der Abtriebswelle ist so groß, daß auf eine Kardanwelle zwischen der hinteren Antriebsmaschine und der Getriebeanordnung verzichtet werden kann. Allerdings weist auch diese Schiffsantriebsanlage einige Nachteile auf. Die Verwendung von zwei zusammengeschalteten Getrieben führt zu einem höheren Gesamtgewicht sowie zu einem größe­ ren benötigten axialen Bauraum. Beim Einbau in das Schiff ist ein höherer Montage- und Ausrichtaufwand erforderlich, um gegenseitige Verspannungen zu verhindern. Darüber hinaus weist die Getriebeanordnung eine sehr hohe Teilezahl auf. Bei der gezeigten Anordnung mit sich gegenüberliegenden Abtriebsseiten der Antriebsmaschinen ist es zudem erforder­ lich, Antriebsmaschinen mit entgegengesetzter Drehrichtung zu verwenden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine 77 Schiffsantriebsanlage zu schaffen, die einfacher aufgebaut ist, weniger Bauraum benötigt, die trotz einer relativ kleinen Übersetzung ein geringes Gewicht aufweist und die die Verwendung von gleichsinnig drehenden Antriebsmaschinen erlaubt. Die Schiffsantriebsanlage soll darüber hinaus mit geringem Aufwand an die durch verschiedene Antriebskonzepte vorgegebenen Anforderungen anpaßbar sein.

Diese Aufgabe wird mit einer, auch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs aufweisenden, gat­ tungsgemäßen Schiffsantriebsanlage gelöst.

Eine erfindungsgemäße Schiffsantriebsanlage weist also ein Getriebe auf, bei welchem die vordere Eingangswelle auf einer ersten Drehachse, die hintere Eingangswelle auf einer zweiten Drehachse und die Abtriebswelle auf einer dritten Drehachse angeordnet ist. Dabei verläuft die zweite Dreh­ achse im wesentlichen vertikal oberhalb der ersten Drehach­ se und die erste Drehachse im wesentlichen vertikal ober­ halb der dritten Drehachse. Ein auf der hinteren Eingangs­ welle angeordnetes Eingangsrad befindet sich in ständigem Zahneingriff mit einem auf der ersten Drehachse der vorde­ ren Eingangswelle angeordneten Zwischenrad und gleichzeitig befindet sich ein auf der Getriebeabtriebswelle angeordne­ tes Abtriebsrad mit einem auf der ersten Drehachse angeord­ neten Zwischenrad in Eingriff. Hierdurch entsteht ein gro­ ßer vertikaler Achsabstand zwischen der hinteren Eingangs­ welle und der Getriebeabtriebswelle.

Auch bei einer relativ kleinen Übersetzung zwischen den Eingangs- und der Abtriebswelle von beispielsweise 2 : 1 können Zahnräder kleinen Durchmessers verwendet werden, da der Achsversatz zwischen den Drehachsen sich addiert. Der Schwerpunkt der vorderen Antriebsmaschine liegt tiefer im Schiffsrumpf als der der hinteren Antriebsmaschine, was günstig hinsichtlich einer möglichst stabilen Lage des Schiffes ist.

Die beiden Antriebsmaschinen können platzsparend ohne einen horizontalen Achsversatz angeordnet werden, wenn die zweite Drehachse ohne horizontalen Versatz exakt vertikal über der ersten Drehachse verläuft. Der maximale Achsver­ satz zwischen der hinteren Eingangswelle und der Getriebe­ abtriebswelle wird erreicht, wenn die dritte Drehachse ohne horizontalen Versatz exakt vertikal unter der ersten und der zweiten Drehachse verläuft.

In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die erste, die zweite und die dritte Drehachse parallel zuein­ ander. Hierbei sind im Getriebe nur zylindrische Stirnräder notwendig und die beiden Antriebsmaschinen können parallel zueinander eingebaut werden. Alternativ hierzu ist jedoch auch eine sogenannte Down-Angle-Anordnung möglich, bei der die Getriebeabtriebswelle geneigt nach unten verläuft. Die Getriebeabtriebsstufe ist in diesem Fall eine Beveloid- oder Kegelradstufe. Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß beide Antriebsmaschinen horizontal im Schiff eingebaut werden können, während die Schiffsab­ triebswelle mit einem Neigungswinkel durch den Rumpfboden hindurchgeführt werden kann.

Neben der erfindungsgemäßen Schiffsgetriebeanlage und deren Ausgestaltungen wird auch für ein Schiffsgetriebe einer solchen Schiffsgetriebeanlage Schutz begehrt.

Weitere Ausführungsformen und vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung werden anhand der beiliegenden Figuren erläutert, wobei

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer erfin­ dungsgemäßen Schiffsantriebsanlage;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Getriebeschema eines Schiffsgetriebes gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Getriebeschema einer Ausführungsform in Seitenansicht;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Getriebeschema der Ausführungsform gemäß Fig. 3;

Fig. 5 ein Getriebeschema einer Ausführungsform in Seitenansicht;

Fig. 6 eine Draufsicht auf das Getriebeschema der Ausführungsform gemäß Fig. 5;

Fig. 7 ein Getriebeschema einer Ausführungsform in Seitenansicht;

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Getriebeschema der Ausführungsform gemäß Fig. 7;

Fig. 9 ein Getriebeschema einer Ausführungsform in Seitenansicht;

Fig. 10 eine Draufsicht auf das Getriebeschema der Ausführungsform gemäß Fig. 9 und

Fig. 11 eine Tabelle der Schaltzustände der Schalt­ kupplungen.

zeigen.

In den Figuren sind einander entsprechende Positionen mit gleichen Bezugsziffern versehen.

In der Fig. 1 ist mit M2 eine hintere und mit M1 eine vordere Antriebsmaschine einer Schiffsantriebsanlage be­ zeichnet. Die beiden beispielsweise als Diesel-Motoren aus­ gebildeten Antriebsmaschinen M2, M1 sind über ein Getriebe 6 miteinander kuppelbar, wobei die Antriebsleistung über eine Schiffsabtriebswelle 7 einem Schiffsabtriebselement - dargestellt ist ein Verstellpropeller 8 - zugeführt wird. Das Schiffsgetriebe 6 weist eine vordere Eingangswelle 9, die der vorderen Antriebsmaschine M1 zugeordnet ist, eine hintere Eingangswelle 10, die der hinteren Antriebsmaschi­ ne M2 zugeordnet ist, und eine Getriebeabtriebswelle 11, die der Schiffsabtriebswelle 7 zugeordnet ist, auf. Die vordere Eingangswelle 9 weist eine erste Drehachse 1, die hintere Eingangswelle 10 eine zweite Drehachse 2 und die Getriebeabtriebswelle 11 eine dritte Drehachse 3 auf.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegt die erste Drehachse vertikal oberhalb der dritten Drehachse und die zweite Drehachse vertikal oberhalb der ersten Drehachse. Der Achs­ abstand zwischen der hinteren Eingangswelle 10 und der Ge­ triebeabtriebswelle 11 ist ausreichend groß, so daß die Schiffsabtriebswelle 7 unter der hinteren Antriebsmaschine hindurch in Richtung Schiffsheck verlaufen kann. Auf der ersten Drehachse 1 ist ein erstes Zwischenrad Z1 mit einer Zwischenwelle 12 drehbar gelagert. Das Zwischenrad Z1 ist wahlweise mit einer ersten Schaltkupplung K1 mit der vorde­ ren Eingangswelle 9 und/oder mittels einer zweiten Schalt­ kupplung K2 mit einem zweiten Zwischenrad Z2, welches eben­ falls auf der ersten Drehachse drehbar gelagert ist, kup­ pelbar. Das Zwischenrad Z1 ist in ständigem Zahneingriff mit dem auf der Getriebeabtriebswelle 11 angeordneten Ab­ triebsrad 13. Das Zwischenrad Z2 ist in ständigem Zahnein­ griff mit einem auf der hinteren Eingangswelle 10 drehfest angeordneten hinteren Eingangsrad 14. Außerhalb des Getrie­ begehäuses 15 aus Leichtmetall befinden sich ein hinterer sowie ein vorderer Eingangsflansch 16, 17 sowie der Getrie­ beabtriebsflansch 18. Es ist ein großer vertikaler Achsabstand zwischen der hinteren Eingangswelle 10 und der Ge­ triebeabtriebswelle 11 vorhanden, so daß die Schiffsab­ triebswelle 7 problemlos unter dem hinteren Antriebsmo­ tor M2 hindurchgeführt werden kann.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform ermöglicht, die Schiffsabtriebswelle 7 wahlweise durch die vordere An­ triebsmaschine M1 und/oder die hintere Antriebsmaschine M2 anzutreiben. Mit geschlossener Schaltkupplung K1 ist die vordere Antriebsmaschine M1 mit der Schiffsabtriebswelle 7 gekoppelt, mit geschlossener Schaltkupplung K2 ist die hin­ tere Antriebsmaschine M2 mit der Schiffsabtriebswelle 7 gekoppelt. Die Schaltkupplungen K1, K2 sind hydraulisch betätigbare, lastschaltbare, nasse Lamellenkupplungen. Die­ ser Kupplungstyp ermöglicht weiche Schaltvorgänge. Vorzugs­ weise sind die Schaltkupplungen des Schiffsgetriebes 6 durch eine elektrohydraulische Steuerungseinrichtung an­ steuerbar. Die Ausführungsform nach Fig. 1 ist besonders für Schiffe geeignet, bei denen das Schiffsabtriebselement ein Verstellpropeller 8 ist, bei dem für Rückwärtsfahrt ein negativer Anstellwinkel der Propellerblätter eingesteuert werden kann und die Leistungsaufnahme für den Betrieb mit nur einer Antriebsmaschine durch einen geringeren Anstell­ winkel der Propellerblätter anpaßbar ist. Das hintere Ein­ gangsrad 14 bildet mit dem Zwischenrad Z2 eine Überset­ zungsstufe mit dem Übersetzungsverhältnis 1, so daß die beiden Antriebsmotoren M1, M2 mit dem selben Übersetzungs­ verhältnis an die Schiffsabtriebswelle 7 gekoppelt sind. Da die Antriebselemente auf der ersten Drehachse gegenüber den Antriebselementen auf der zweiten Drehachse entgegengesetz­ te Drehrichtung aufweisen und sich die Antriebsseiten der beiden Antriebsmaschinen M1, M2 einander gegenüberliegen, weisen die beiden Antriebsmaschinen gleiche Drehrichtung auf. Es können also zwei identische Antriebsmaschinen ver­ wendet werden. Das Konzept der vorgestellten Schiffsan­ triebsanlage ist erweiterbar, so daß auch Anforderungen, welche aus der Verwendung von anderen Schiffsabtriebsele­ menten herrühren, erfüllt werden.

In Fig. 3 und 4 ist das Getriebeschema einer Ausfüh­ rungsform gezeigt, bei der die Schiffsabtriebswelle 7 wahl­ weise durch die vordere und/oder die hintere Antriebsma­ schine wahlweise mit einer ersten Übersetzungsstufe - einem ersten Gang - oder einer zweiten Übersetzungsstufe - einem zweiten Gang - antreibbar ist. Ein solche Schiffsantriebs­ anlage eignet sich zum Antrieb eines sogenannten Water-Jet- Antriebs 308, bei dem Rückwärtsschub durch eine vor die Wasseraustrittsöffnung verschwenkbare Klappe 19 erzeugt wird. Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 4 weist darüber hinaus folgende Elemente auf: Koaxial zur hinteren Eingangswelle 10 ist auf der zweiten Drehachse ein Zwi­ schenrad Z3 mit einer Zwischenwelle 20 drehbar gelagert, welches in ständigem Zahneingriff mit einem Zwischenrad Z4 ist, welches auf der ersten Drehachse über die Zwischenwel­ le 12 mit dem Zwischenrad Z1 verbunden ist. Das Zwischen­ rad Z3 ist wahlweise über eine Schaltkupplung K3 mit der hinteren Eingangswelle 10 oder über eine Schaltkupplung K4 mit einem Zwischenrad Z5 kuppelbar. Das Zwischenrad Z5 ist ebenfalls um die zweite Drehachse drehbar gelagert und be­ findet sich in ständigem Zahneingriff mit einem auf der vorderen Eingangswelle 9 angeordneten vorderen Eingangs­ rad 21. Das zwischen dem Zwischenrad Z3 und dem Zwischen­ rad Z4 gebildete Übersetzungsverhältnis ist im ersten Gang wirksam und ist kleiner als das zwischen dem hinteren Ein­ gangsrad 14 und dem Zwischenrad Z2 gebildete Übersetzungs­ verhältnis. Zum Betrieb beider Antriebsmaschinen im zweiten Gang sind die Kupplungen K1 und K2 geschlossen, während die Kupplungen K3 und K4 geöffnet sind. Die Antriebsleistung der hinteren Antriebsmaschine wird hierbei über die Räder 14, Z2, Z1 und 13 auf die Getriebeabtriebswelle 11 übertra­ gen. Die Antriebsleistung der vorderen Antriebsmaschine wird über die Räder Z1 und 13 auf die Getriebeabtriebswelle 11 übertragen. Das Übersetzungsverhältnis entspricht einem Schnellfahrgang. Wird nur die hintere Antriebsmaschine be­ trieben, so ist nur die Schaltkupplung K3 geschlossen, wäh­ rend die Schaltkupplungen K1, K2 und K4 geöffnet sind. Die Leistungsübertragung erfolgt über die Räder Z3, Z4, Z1 und 13 auf die Getriebeabtriebswelle 11.

Das Zwischenrad Z5 und das vordere Eingangsrad 21 sind Zahnräder mit gleichen Zähnezahlen, so daß sie eine Über­ setzungsstufe mit dem Übersetzungsverhältnis 1 bilden.

Die Zwischenwelle 12 und die Getriebeabtriebswelle 11 drehen also in diesem Schaltzustand gegenüber der hinteren Getriebeeingangswelle 10 langsamer. Die geringere Drehzahl der Schiffsabtriebswelle 11 bzw. des Water-Jet-Antriebs 308 bewirkt eine an die Antriebsleistung einer Antriebsmaschine angepaßte geringere Leistungsaufnahme. Zum ausschließlichen Betrieb der vorderen Antriebsmaschine ist die Schaltkupp­ lung K4 geschlossen, während die Schaltkupplungen K1, K2 und K3 geöffnet sind. Die Antriebsleistung wird über das vordere Eingangsrad 21 auf das Zwischenrad Z5 und von dort über das Zwischenrad Z3 auf das Zwischenrad Z4 wiederum auf die Zwischenwelle 12 übertragen. Von dort wiederum über die Abtriebsstufe Z2 und 13 auf die Getriebeabtriebswelle 11. Es ist darüber hinaus möglich, beide Antriebsmaschinen gleichzeitig mit dem, einem Langsamfahrgang entsprechenden ersten Gang auf die Schiffsabtriebswelle 7 zu koppeln. Dies ist beispielsweise bei einer Fahrt mit erhöhtem Widerstand vorteilhaft. Dabei sind die Schaltkupplungen K3 und K4 ge­ schlossen, während die Schaltkupplung K1 und K2 geöffnet ist.

Das in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigte Getriebeschema be­ trifft eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Schiffsabtriebswelle 7 wahlweise durch die vordere und/oder die hintere Antriebsmaschine wahlweise im oder entgegen dem Uhrzeigersinn antreibbar ist. Das Getriebe weist eine vier­ te Drehachse 4 auf, welche gegenüber der ersten und der dritten Drehachse 1, 3 horizontal versetzt ist, und in ver­ tikaler Richtung zwischen der ersten und der dritten Dreh­ achse angeordnet ist, so daß die Achsmittelpunkte der er­ sten, dritten und vierten Drehachse ein Dreieck bilden. Auf der vierten Drehachse 4 ist ein Reversierrad 22 mit einer Zwischenwelle 23 drehbar gelagert, welches wahlweise mit einer Schaltkupplung K5 mit einem koaxialen Zwischenrad Z6 und/oder mittels einer Schaltkupplung K6 mit einem koaxia­ len Zwischenrad Z7 kuppelbar ist. Das Reversierrad 22 ist in ständigem Zahneingriff mit dem Abtriebsrad 13. Das Zwi­ schenrad Z6 ist in ständigem Zahneingriff mit dem auf der ersten Drehachse angeordneten Zwischenrad Z2 und das Zwi­ schenrad Z7 ist in ständigem Zahneingriff mit dem drehfest auf der vorderen Eingangswelle 9 angeordneten vorderen Ein­ gangsrad 21.

Zum Antrieb der Schiffsabtriebswelle 7 durch beide Antriebsmaschinen im Uhrzeigersinn sind die Schaltkupplun­ gen K1 und K2 geschlossen, während die Schaltkupplungen K5 und K6 geöffnet sind. Zum Antrieb der Schiffsabtriebswel­ le 7 durch beide Antriebsmaschinen entgegen dem Uhrzeiger­ sinn sind die beiden Schaltkupplungen K5 und K6 geschlossen, während die Schaltkupplungen K1 und K2 geöffnet sind. Zum Antrieb der Schiffsabtriebswelle 7 mit der vorderen Antriebsmaschine im Uhrzeigersinn ist lediglich die Schalt­ kupplung K1 geschlossen, während alle anderen Schaltkupp­ lungen geöffnet sind. Mit dem selben vorderen Motor kann in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden, wenn die Schaltkupplung K6 geschlossen ist und alle anderen geöffnet sind. Zum Antrieb der Schiffsabtriebswelle 7 mit dem hinte­ ren Motor im Uhrzeigersinn ist allein die Schaltkupplung K2 zu schließen, zum Antrieb mit dem hinteren Antriebsmotor in die entgegengesetzte Drehrichtung ist ausschließlich die Kupplung K5 zu schließen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere, wenn das Getriebeabtriebsglied ein Festpro­ peller 508 ist.

Eine Ausführungsform, bei der die Schiffsabtriebswel­ le 7 wahlweise durch die vordere und/oder die hintere An­ triebsmaschine wahlweise im oder entgegen dem Uhrzeigersinn und wahlweise mit einer ersten Übersetzungsstufe oder einer zweiten Übersetzungsstufe antreibbar ist, ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Das Getriebe weist alle Elemente auf, die bereits in Fig. 3 und Fig. 5 beschrieben wurden. Darüber hinaus ist eine fünfte Drehachse 5 vorhanden, welche gegen­ über der vierten Drehachse 4 radial versetzt ist. Auf der fünften Drehachse 5 ist ein Zwischenrad Z8 mit der Zwi­ schenwelle 24 drehbar gelagert, welches wahlweise mittels einer Schaltkupplung K7 mit einem koaxialen Zwischenrad Z9 und/oder mit einer Schaltkupplung K8 mit einem koaxialen Zwischenrad Z10 kuppelbar ist. Das Zwischenrad Z8 ist in ständigem Zahneingriff mit einem Zwischenrad Z11, welches auf der vierten Drehachse 4 durch die Zwischenwelle 23 drehfest mit dem Reversierrad 22 verbunden ist. Das auf der fünften Drehachse angeordnete Zwischenrad Z9 ist in ständigem Zahneingriff mit dem auf der vierten Drehachse angeord­ neten Zwischenrad Z6. Das Zwischenrad Z10 ist in ständigem Zahneingriff mit dem Zwischenrad Z7. Das zwischen dem Zwi­ schenrad Z11 und dem Zwischenrad Z8 gebildete Übersetzungs­ verhältnis ist größer als das zwischen dem Zwischenrad Z6 und dem Zwischenrad Z9 gebildete Übersetzungsverhältnis. Vorteilhafterweise weisen die Räder 14, Z5, Z2, 21, Z6, Z7, Z9 und Z10 gleiche Verzahnungsgeometrie auf oder sind Gleichteile. Ebenso werden für jeweils zwei Räder Z3 und Z8, Z1 und 22 sowie Z4 und Z11 Gleichteile verwendet. Diese Ausführungsform ist besonders geeignet in Kombination mit einem Festpropeller 708. Ausgehend von dieser Ausführungs­ form ist eine Ausführungsform mit nur einem Rückwärtsgang durch Weglassen der auf der fünften Drehachse angeordneten Elemente ableitbar. Soll ein Getriebe mit zwei Vorwärtsgän­ gen und einem Rückwärtsgang geschaffen werden, das am Ab­ trieb entgegengesetzte Drehrichtung aufweist, werden, aus­ gehend von der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform, auf der ersten Drehachse lediglich das vordere Eingangsrad 21 und das Zwischenrad Z2 und auf der zweiten Drehachse lediglich das hintere Eingangsrad benötigt.

In der in Fig. 11 gezeigten Übersichtstabelle sind diejenigen Schaltkupplungen K1 bis K8 durch einen schwarzen Punkt gekennzeichnet, die für die einzelnen Schaltzustände geschlossen sind.

Schließlich zeigen Fig. 9 und Fig. 10 ein Getriebe­ schema einer Ausführungsform, bei der die Schiffsabtriebs­ welle 7 wahlweise durch die vordere oder hintere Antriebs­ maschine antreibbar ist. Die Drehrichtung verläuft entge­ gengesetzt zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Auf der ersten Drehachse 1 ist das vordere Eingangsrad 21 auf der vorderen Eingangswelle 9 angeordnet. Koaxial, jedoch unabhängig hiervon drehbar gelagert, ist ein Zwischen­ rad Z2, welches in ständigem Zahneingriff mit dem auf der hinteren Eingangswelle 10 angeordneten hinteren Eingangs­ rad 14 ist. Auf der vierten Drehachse 4 ist ein Reversier­ rad 22 drehbar gelagert, welches wahlweise mittels einer hinteren Schaltkupplung K5 mit einem weiteren hinteren Zwi­ schenrad Z6 und/oder mittels einer vorderen Schaltkupplung K6 mit einem weiteren vorderen Zwischenrad Z7 kuppelbar ist. Das Reversierrad 22 ist in ständigem Zahneingriff mit dem Abtriebsrad 13. Das weitere hintere Zwischenrad Z6 ist in ständigem Zahneingriff mit dem Zwischenrad Z2 und das weitere vordere Zwischenrad Z7 ist in ständigem Zahnein­ griff mit dem vorderen Eingangsrad 21. Diese Ausführungs­ form einer Schiffsantriebsanlage, die sich zur Kombination mit einem Verstellpropeller 908 eignet, kann beispielsweise in einem Rumpf einer Katamaran-Fähre angeordnet sein, wäh­ rend im anderen Rumpf eine Ausführungsform vorgesehen ist, wie sie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist. Auf diese Weise können also insgesamt vier gleichartige Antriebsmotoren verwendet werden, wobei die beiden Schiffsschrauben entge­ gengesetzte Drehrichtung aufweisen.

Die erfindungsgemäße Schiffsantriebsanlage ist auf­ grund des variablen Aufbaus des Schiffsgetriebes für viel­ fältige Einsatzzwecke anpaßbar. Die einzelnen gezeigten Konfigurationen weisen sehr viele gemeinsam vorhandene Kom­ ponenten, wie Zahnräder und Schaltkupplungen, die identisch aufgebaut sind, auf. Hierdurch wird die Wartung und Ersatz­ teilhaltung vereinfacht.

Sämtliche Drehachsen der gezeigten Ausführungsformen verlaufen parallel zueinander, so daß zylindrische Zahnrä­ der verwendet werden können.

Bezugszeichen

1

Drehachse

2

Drehachse

3

Drehachse

4

Drehachse

5

Drehachse

6

Schiffsgetriebe

7

Schiffsabtriebswelle

8

Verstellpropeller

9

vordere Eingangswelle

10

hintere Eingangswelle

11

Getriebeabtriebswelle

12

Zwischenwelle

13

Abtriebsrad

14

hinteres Eingangsrad

15

Getriebegehäuse

16

Flansch

17

Flansch

18

Flansch

19

Schwenkklappe

20

Zwischenwelle

21

vorderes Eingangsrad

22

Reversierrad

23

Zwischenwelle

24

Zwischenwelle

308

Water-Jet-Antrieb

508

Festpropeller

708

Festpropeller

908

Verstellpropeller
K1-K8 Schaltkupplungen
Z1-Z11 Zwischenräder
M1 vordere Antriebsmaschine
M2 hintere Antriebsmaschine

Claims (15)

1. Schiffsantriebsanlage mit einer vorderen und einer hinteren Antriebsmaschine (M1, M2), deren Antriebsleistun­ gen über eine Getriebeanordnung (6) auf eine Schiffsab­ triebswelle (7) kuppelbar sind, wobei eine vordere Ein­ gangswelle (9) der Getriebeanordnung eine erste Drehach­ se (1) aufweist und der vorderen Antriebsmaschine (M1) zu­ geordnet ist, eine hintere Eingangswelle (10) eine zweite Drehachse (2) aufweist und der hinteren Antriebsmaschi­ ne (M2) zugeordnet ist, und eine Getriebeabtriebswelle (11) eine dritte Drehachse (3) aufweist und der Schiffsabtriebs­ welle (7) zugeordnet ist, wobei die Schiffsabtriebswel­ le (7) unter der hinteren Antriebsmaschine (M2) hindurchge­ führt ist, und wobei die zweite Drehachse (2) im wesentli­ chen vertikal oberhalb der ersten Drehachse (1) verläuft und die erste Drehachse (1) im wesentlichen vertikal ober­ halb der dritten Drehachse (3) verläuft, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Getriebeanordnung aus einem einzigen abgeschlossenen Getriebe (6) besteht, ein auf der hinteren Eingangswelle (10) angeordnetes Eingangs­ rad (14) in ständigem Zahneingriff mit einem auf der ersten Drehachse (1) angeordneten Zwischenrad (Z2) ist und daß ein auf der Getriebeabtriebswelle (11) angeordnetes Abtriebs­ rad (13) ebenfalls mit einem auf der ersten Drehachse (1) angeordneten Zwischenrad (Z1) im Zahneingriff ist, so daß ein großer vertikaler Achsabstand zwischen der hinteren Eingangswelle (10) und der Getriebeabtriebswelle (11) vor­ handen ist.

2. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drehach­ se (2) ohne horizontalen Versatz exakt vertikal über der ersten Drehachse (1) verläuft.

3. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Drehach­ se (3) ohne horizontalen Versatz exakt vertikal unterhalb der ersten und der zweiten Drehachse (1, 2) verläuft.

4. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, die zweite und die dritte Drehachse (1, 2, 3) paral­ lel zueinander verlaufen.

5. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten Drehachse (1) ein erstes Zwischenrad (Z1) dreh­ bar gelagert ist, welches wahlweise mittels einer ersten Schaltkupplung (K1) mit der vorderen Eingangswelle (9) und/oder mit einer zweiten Schaltkupplung (K2) mit einem ebenfalls auf der ersten Drehachse (1) drehbar gelagerten zweiten Zwischenrad (Z2) kuppelbar ist, wobei das erste Zwischenrad (Z1) in ständigem Zahneingriff mit dem auf der Getriebeabtriebswelle (11) angeordneten Abtriebsrad (13) ist, und wobei das zweite Zwischenrad (Z2) in ständigem Zahneingriff mit dem auf der hinteren Eingangswelle (10) drehfest angeordneten hinteren Eingangsrad (14) ist, so daß die Schiffsabtriebswelle (7) wahlweise durch die vordere und/oder die hintere Antriebsmaschine (M1, M2) antreibbar ist.

6. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zwischen­ rad (Z2) und das hintere Eingangsrad (14) Zahnräder mit gleichen Zähnezahlen sind, so daß sie eine Übersetzungsstu­ fe mit dem Übersetzungsverhältnis Eins bilden.

7. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der zweiten Drehachse (2) ein drittes Zwischenrad (Z3) drehbar gelagert ist, welches in ständigem Zahneingriff mit einem vierten Zwischenrad (Z4) ist, welches auf der ersten Drehachse (1) mit dem ersten Zwischenrad (Z1) drehfest verbunden ist, daß das dritte Zwischenrad (Z3) wahlweise über eine dritte Schaltkupplung (K3) mit der hinteren Eingangswelle 10 und/ oder über eine vierte Schaltkupplung (K4) mit einem fünften Zwischenrad (Z5) kuppelbar ist, welches um die zweite Dreh­ achse (2) drehbar gelagert ist und in ständigem Zahnein­ griff mit einem drehfest auf der vorderen Eingangswelle (9) angeordneten vorderen Eingangsrad (21) ist, und daß das zwischen dem dritten und dem vierten Zwischenrad (Z3, Z4) gebildete Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das zwi­ schen dem hinteren Eingangsrad (14) und dem zweiten Zwi­ schenrad (Z2) gebildete Übersetzungsverhältnis, so daß die Schiffsabtriebswelle (7) wahlweise durch die vordere und/ oder die hintere Antriebsmaschine (M1, M2) wahlweise mit einer ersten Übersetzungsstufe oder einer zweiten Überset­ zungsstufe antreibbar ist.

8. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das fünfte Zwi­ schenrad (Z5) und das vordere Eingangsrad (21) Zahnräder mit gleichen Zähnezahlen sind, so daß sie eine Überset­ zungsstufe mit dem Übersetzungsverhältnis Eins bilden.

9. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer vierten Drehachse (4), welche gegenüber der ersten und der dritten Drehachse (1, 3) horizontal versetzt ist und in vertikaler Richtung zwischen der ersten und der dritten Drehachse angeordnet ist, ein Reversierrad (22) drehbar gelagert ist, welches wahlweise mittels einer fünf­ ten Schaltkupplung (K5) mit einem sechsten Zwischenrad (Z6) und/oder mittels einer sechsten Schaltkupplung (K6) mit einem siebten Zwischenrad (Z7) kuppelbar ist, wobei das Reversierrad (22) in ständigem Zahneingriff mit dem Ab­ triebsrad (13) ist, wobei das sechste Zwischenrad (Z6) in ständigem Zahneingriff mit dem zweiten Zwischenrad (Z2) ist, und das siebte Zwischenrad (Z7) in ständigem Zahnein­ griff mit dem drehfest auf der vorderen Eingangswelle (9) angeordneten vorderen Eingangsrad (21) ist, so daß die Schiffsabtriebswelle (7) wahlweise durch die vordere und/ oder die hintere Antriebsmaschine (M1, M2) wahlweise im oder entgegen dem Uhrzeigersinn antreibbar ist.

10. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer fünften Dreh­ achse (5), welche gegenüber der vierten Drehachse (4) radi­ al versetzt ist, ein achtes Zwischenrad (Z8) drehbar gela­ geart ist, welches wahlweise mittels einer siebten Schalt­ kupplung (K7) mit einem neunten Zwischenrad (Z9) und/oder mittels einer achten Schaltkupplung (K8) mit einem zehnten Zwischenrad (Z10) kuppelbar ist, wobei das achte Zwischen­ rad (Z8) in ständigem Zahneingriff mit einem elften Zwi­ schenrad (Z11) ist, welches auf der vierten Drehachse (4) drehfest mit dem Reversierrad (22) verbunden ist, wobei das neunte Zwischenrad (Z9) in ständigem Zahneingriff mit dem sechsten Zwischenrad (Z6) ist und das zehnte Zwischenrad (Z10) in ständigem Zahneingriff mit dem siebten Zwi­ schenrad (Z7) ist, daß das zwischen dem achten und dem elf­ ten Zwischenrad gebildete Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das zwischen dem neunten und dem sechsten Zwischen­ rad gebildete Übersetzungsverhältnis, so daß die Schiffsab­ triebswelle wahlweise durch die vordere und/oder die hinte­ re Antriebsmaschine wahlweise im oder entgegen dem Uhrzei­ gersinn und wahlweise mit einer ersten Übersetzungsstufe oder einer zweiten Übersetzungsstufe antreibbar ist.

11. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten Drehachse (1) ein vorderes Eingangsrad (21) mit der vorderen Eingangswelle (9) und ein Zwischenrad (Z2) drehbar gelagert sind, wobei das Zwischenrad (Z2) in stän­ digem Zahneingriff mit einem auf der hinteren Eingangswel­ le (10) angeordneten hinteren Eingangsrad (4) ist, wobei auf einer vierten Drehachse (4) ein Reversierrad (22) dreh­ bar gelagert ist, welches wahlweise mittels einer hinteren Schaltkupplung (K5) mit einem weiteren hinteren Zwischen­ rad (Z6) und/oder mittels einer vorderen Schaltkupp­ lung (K6) mit einem weiteren vorderen Zwischenrad (Z7) kup­ pelbar ist, und wobei das Reversierrad (22) in ständigem Zahneingriff mit dem Abtriebsrad (13) ist, wobei das weite­ re hintere Zwischenrad (Z6) in ständigem Zahneingriff mit dem Zwischenrad (Z2) ist, und das weitere vordere Zwischen­ rad (Z7) in ständigem Zahneingriff mit dem drehfest auf der vorderen Eingangswelle (9) angeordneten vorderen Eingangs­ rad ist, so daß die Schiffsabtriebswelle wahlweise durch die vordere und/oder die hintere Antriebsmaschine in umge­ kehrter Drehrichtung antreibbar ist.

12. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens zwei oder mehrere der Zwischenräder (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z6, Z8, Z9, Z10 und Z11) identische Verzah­ nungsgeometrie aufweisen.

13. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens zwei oder mehrere der Schaltkupplungen (K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7 und K8) identisch aufgebaut sind.

14. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (6) ein Gehäuse (15) aus Leichtmetall aufweist.

15. Schiffsgetriebe (6) einer Schiffsantriebsanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.