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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug mit wenigstens
zwei Antriebssträngen
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Es
ist allgemein bekannt, dass insbesondere bei größeren Wasserfahrzeugen die
Anordnung der jeweiligen Antriebsanlage in deren Maschinenraum sehr
individuell ist. Dies liegt beispielsweise an der Ausstattung eines
solchen Wasserfahrzeuges mit üblicherweise
mehreren Antriebsmotoren, die je nach Ausbildung des Antriebstranges
auf ein oder mehrere Getriebe wirken können. Zudem bestimmt die Einbaulage
der Antriebsmotoren und der Propellerwellen nicht selten die Bauform
des einen oder der mehreren Getriebe in solchen Antriebssträngen, so
dass ein solches Getriebe neben seiner Funktion als Drehzahl- und
Drehmomentwandler auch noch die Aufgabe hat, als antriebstechnisches
Bindeglied zwischen der Einbaulage des Antriebsmotors und der Propellerwelle
im Schiffskörper
zu dienen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass Schiffsgetriebe,
insbesondere für
große
Wasserfahrzeuge, üblicherweise
individuell an die Gegebenheiten des jeweiligen Wasserfahrzeugs
angepasst gebaut werden. Dies macht solche Getriebe vergleichsweise
kostenintensiv in der Herstellung.
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Vor
diesem Hintergrund ist aus der
DE 100 46 424 A1 ein Schiffsantrieb mit mindestens
einer Antriebsmaschine, einem Getriebe und einer Vortriebseinheit
bekannt, bei der das Getriebe als sogenanntes Grundgetriebe in Planetenbauweise
ausgebildet ist, welches an seiner Eingangsseite mit einer sogenannten
Adaptionsgetriebeeinheit in Vorgelegebauweise antriebstechnisch
verbunden ist. Diese Adaptionsgetriebeeinheit steht zudem mit der
Antriebs maschine des Schiffes in Antriebsverbindung. Um diesen Schiffsantrieb
für verschiedene
Schiffsanwendungen leicht modifizieren zu können, ist vorgesehen, dass
die Adaptionsgetriebeeinheit wahlweise in unterschiedlichen Winkelpositionen
um ihre Ausgangswelle gedreht mit dem Grundgetriebe verbunden werden
kann. Dies geschieht dadurch, dass das Grundgetriebe in unterschiedlichen
Einbaulagen in das Gehäuse
der Adaptionsgetriebeeinheit angeordnet und befestigt wird.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine
Antriebsvorrichtung für ein
Wasserfahrzeug mit wenigstens zwei Antriebssträngen vorzuschlagen, welche
einfach aufgebaut und kostengünstig
für eine
Mehrzahl von Wasserfahrzeugtypen herstellbar ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung
mit einer Antriebsvorrichtung für
ein Wasserfahrzeug mit den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar
sind.
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Die
Erfindung betrifft demnach eine Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug,
umfassend wenigstens zwei Antriebsstränge mit jeweils einem Antriebsmotor,
einer Kupplung, einem Hauptgetriebe, einer Propellerwelle und einem
Propeller, bei dem die Antriebswellen der beiden Antriebsmotoren
in der gleichen Drehrichtung drehen, während die Propellerwellen in
entgegengesetzten Drehrichtungen rotieren.
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Bei
einer solchen Antriebsvorrichtung ist gemäß der Erfindung zudem vorgesehen,
dass in den Antriebssträngen
zwischen den Kupplungen und den Hauptgetrieben antriebstechnisch
jeweils ein Vorschaltgetriebe eingebunden ist, dass die jeweiligen Hauptgetriebe
und die jeweiligen Vorschaltgetriebe identisch aufgebaut sind, und
dass die Ausgangswelle des Vorschaltgetriebes des einen Antriebsstrangs zur
Erzeugung der einen Drehrichtung mit der Getriebeeingangswelle des
ersten Hauptgetriebes antriebstechnisch verbunden ist, während die
Ausgangswelle des Vorschaltgetriebes eines weiteren Antriebsstranges
zur Erzeugung der entgegengesetzten Drehrichtung mit einer Zwischenwelle
des weiteren Hauptgetriebes in Antriebsverbindung steht.
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Diese
Wasserfahrzeug-Antriebsvorrichtung ermöglicht einen modulartigen Aufbau
sowie eine vergleichsweise kostensparende Herstellung derselben.
Insbesondere bei Wasserfahrzeugen mit zwei und mehr Antriebssträngen mit
gleichsinnig drehenden Antriebsmotoren und gegensinnig drehenden Propellern
können
so vorteilhaft für
die jeweiligen Antriebsstrände
identische Grundgetriebe und identische Vorschaltgetriebe verbaut
werden, wodurch auch der Lagerhaltungsaufwand für diesbezügliche Antriebsstrang-Ersatzteile
reduzierbar ist.
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Bevorzugt
sieht die Erfindung außerdem
vor, dass auf der Getriebeeingangswelle und auf der Zwischenwelle
des Hauptgetriebes miteinander kämmende
Zahnräder
befestigt sind, die eine Drehrichtungsumkehr bewirken. Durch diese
bauliche Maßnahme
wird erreicht, dass bei einer Verbindung der Ausgangswelle des Vorschaltgetriebes
mit der Zwischenwelle des Hauptgetriebes eine andere Drehrichtung
erzeugt wird, als wenn diese Ausgangswelle mit der Getriebeeingangswelle
verbunden ist.
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In
diesem Zusammenhang sei erwähnt,
dass die Übersetzung
des Vorschaltgetriebes dann bevorzugt i = 1 beträgt, wenn mit diesem lediglich
Baulagenunterschiede zwischen den jeweiligen Antriebsmotoren und
den Propellerwellen des Wasserfahrzeugantriebs ausgeglichen werden
sollen. Selbstverständlich
ist es durch die Erfindung mit erfasst, dass das Vorschaltgetriebe
auch jede andere sinnvoll Übersetzung
aufweisen kann. Zudem kann der Achsabstand des Vorschaltgetriebes
zwischen dessen Eingangswelle und dessen Ausgangswelle bei verschiedenen
Antriebssträngen
unterschiedlich sein, sofern diese weitere Maßnahme zum geometrischen Ausgleich
von Einbaulagenunterschieden zweckdienlich ist. Trotz dieser Varianten
sind diese Vorschaltgetriebe hinsichtlich ihres grundsätzlichen
Aufbaus sowie hinsichtlich deren Einbindung in den jeweiligen Antriebsstrang
hier als identische Vorschaltgetriebe definiert.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass die Hauptgetriebe und die Vorschaltgetriebe derartig ausgebildet
sind, dass diese in unterschiedlichen Befestigungspositionen zueinander
miteinander verbindbar sind. So kann das Gehäuse des jeweiligen Vorschaltgetriebes
in unterschiedlichen Verschwenkungspositionen um dessen Ausgangswelle
am Hauptgetriebegehäuse
befestigt sein, welches zum Ausgleich von Einbaulageunterschieden
zwischen der jeweiligen Antriebsmaschine und dem betroffenen Hauptgetriebe
bzw. der Propellerwelle dient.
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Zudem
wird es als besonders vorteilhaft beurteilt, wenn das jeweilige
Getriebegehäuse
des Hauptgetriebes und des Vorschaltgetriebes mittels austauschbarer
Adapterringe miteinander verbindbar sind. Dadurch können bei
der Montage eines wasserfahrzeugindividuellen Antriebsstranges mit
wenig Aufwand standardisierte und identische Vorschaltgetriebe und
Hauptgetriebe miteinander verbunden werden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden an einem in einer Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel näher erläutert. In
dieser Zeichnung zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines Schiffsantriebs mit jeweils zwei
Antriebsmaschinen, Kupplungen, Vorschaltgetrieben, Hauptgetrieben und
Propellern pro Antriebsstrang,
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2 eine
schematische Querschnittsdarstellung eines Hauptgetriebes zusammen
mit einem Vorschaltgetriebe gemäß 1,
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3 eine
Stirnseitenansicht der Getriebekombination gemäß 2 und
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4 eine
dreidimensionale Seitenansicht der Getriebekombination gemäß 3.
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Demnach
zeigt 1 eine schematische Darstellung eines Schiffsantriebes
mit zwei Antriebssträngen 25 und 26,
die kostensparend identisch aufgebaut sind. Zu jedem dieser beiden
Antriebsstränge 25 und 26 gehört eine
Antriebsmaschine 1 bzw. 14, die beispielsweise
als Brennkraftmaschinen ausgebildet sein können. Beide Antriebsmaschinen 1, 14 treiben
ihre jeweilige Antriebswelle 2 bzw. 15 mit dem gleichen
Drehsinn 3 an. Diese Antriebswelle 2 bzw. 15 ist
jeweils drehfest mit der Eingangsseite einer Kupplung 4, 16 verbunden,
deren Ausgangsseite mit Eingangswelle 6 bzw. 18 eines
Vorschaltgetriebes 5 bzw. r antriebsverbunden
ist. Während
die Ausgangswelle 7 des Vorschaltgetriebes 5 mit
der Getriebeeingangswelle 9 des Hauptgetriebes 8 des
ersten Antriebsstranges 25 antriebswirksam verbunden ist, steht
die Ausgangswelle 19 des Vorschaltgetriebes 17 des
zweiten Antriebsstranges 26 mit einer Zwischenwelle 22 des
zweiten Hauptgetriebes 20 in Antriebsverbindung.
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Durch
diesen bei beiden Antriebssträngen 25 und 26 unterschiedlichen
Antriebseingang in die jeweils identisch aufgebauten Hauptgetriebe 8, 20 werden
unterschiedliche Drehrichtungen 3, 12 an den jeweiligen
Getriebeausgangswellen 11 bzw. 23 der beiden Hauptgetriebe 8, 20 realisiert,
wodurch die beiden mit den Getriebeausgangswellen 11 bzw. 23 drehfest
verbundenen Propeller 13 und 24 des Wasserfahrzeugantriebes
ebenfalls in eine entgegengesetzte Drehrichtung 3, 12 drehbar
sind.
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Die
unterschiedlichen Drehrichtungen 3, 12 der beiden
Getriebeausgangswellen 11 und 23 der Hauptgetriebe 8, 20 werden
vorzugsweise durch zwei miteinander kämmende Zahnräder 28 und 29 realisiert,
welche auf deren Getriebeeingangswelle 9, 21 bzw.
der Zwischenwelle 10, 22 drehfest angeordnet sind.
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Die übrigen Figuren
zeigen beispielhaft in einem Querschnitt (2), in einer
Stirnseitenansicht (3) und einer seitlich perspektivischen
Darstellung (4) eine erfindungsgemäß ausgebildete Kombination
aus einem Hauptgetriebe 8 bzw. 20 und einen Vorschaltgetriebe 5 bzw. 17.
Aus diesen Abbildungen wird deutlich, dass das Gehäuse 30 des
Vorschaltgetriebes 5, 17 und das Gehäuse 31 des Hauptgetriebes 8, 20 mittels
eines Adapterringes 27 verbunden sind, der vorzugsweise
austauschbar ausgebildet ist.
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Das
Vorschaltgetriebe 5, 17 kann in diesem Beispiel
mit seinem Gehäuse 30 stirnseitig
links oder rechts an das Gehäuse 31 des
Hauptgetriebes 8, 20 angeflascht werden (3 und 4),
wobei auch eine diesbezügliche
Antriebsverbindung zwischen der Ausgangswelle 7, 19 des
Vorschaltgetriebes 5, 17 und der Zwischenwelle 10, 22 oder
der hier rechts daneben angeordneten Getriebeeingangswelle 9, 11 geschaffen
wird.
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Schließlich ist
den Zeichnungsfiguren entnehmbar, dass das Gehäuse 30 des Vorschaltgetriebes 7, 17 in
unterschiedlichen Verschwenkungslagen um deren Ausgangswelle 7, 19 mit
dem Gehäuse 31 des
Hauptgetriebes 8, 20 verbindbar ist, so dass vorteilhaft
schiffsindividuelle Einbaulagen zwischen der jeweiligen Antriebsmaschine 1, 14 und
der Propellerwelle 11, 23 des Antriebsstranges 25, 26 ausgleichbar
sind.
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- 1
- Erster
Antriebsmotor
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Erste
Drehrichtung
- 4
- Erste
Kupplung
- 5
- Erstes
Vorschaltgetriebe
- 6
- Eingangswelle
des ersten Vorschaltgetriebes
- 7
- Ausgangswelle
des ersten Vorschaltgetriebes
- 8
- Erstes
Hauptgetriebe
- 9
- Getriebeeingangswelle
des ersten Hauptgetriebes
- 10
- Zwischenwelle
des ersten Hauptgetriebes
- 11
- Getriebeausgangswelle
des Hauptgetriebes
- 12
- Zweite
Drehrichtung
- 13
- Erster
Propeller
- 14
- Zweiter
Antriebsmotor
- 15
- Antriebswelle
- 16
- Zweite
Kupplung
- 17
- Zweites
Vorschaltgetriebe
- 18
- Eingangswelle
des zweiten Vorschaltgetriebes
- 19
- Ausgangswelle
des zweiten Vorschaltgetriebes
- 20
- Zweites
Hauptgetriebe
- 21
- Getriebeeingangswelle
des zweiten Hauptgetriebes
- 22
- Zwischenwelle
des zweiten Hauptgetriebes
- 23
- Getriebeausgangswelle
des zweiten Hauptgetriebes
- 24
- Zweiter
Propeller
- 25
- Erster
Antriebsstrang
- 26
- Zweiter
Antriebsstrang
- 27
- Adapterring
- 28
- Zahnrad
- 29
- Zahnrad
- 30
- Getriebegehäuse Vorschaltgetriebe
- 31
- Getriebegehäuse Hauptgetriebe
- i
- Übersetzung