DE102004056145A1 - Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug mit wenigstens zwei Antriebssträngen - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug mit wenigstens zwei Antriebssträngen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug, umfassend wenigstens zwei Antriebsstränge (25, 26) mit jeweils einem Antriebsmotor (1, 14), einer Kupplung (4, 16), einem Hauptgetriebe (8, 20), einer Propellerwelle (11, 23) und einem Propeller (13, 24), bei dem die Antriebswellen (2, 15) der beiden Antriebsmotoren (1, 14) in der gleichen Drehrichtung (3) drehen, während die Propellerwellen (11, 23) in entgegengesetzten Drehrichtungen (3 bzw. 12) rotieren. Zur Vereinfachung des Aufbaus einer Antriebsvorrichtung sowie zur Einsparung von Herstellkosten ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass in den Antriebssträngen (25, 26) zwischen den Kupplungen (4, 16) und den Hauptgetrieben (8, 20) antriebstechnisch jeweils ein Vorschaltgetriebe (5, 17) eingebunden ist, dass die jeweiligen Hauptgetriebe (8, 20) und die jeweiligen Vorschaltgetriebe (5, 17) identisch aufgebaut sind und dass die Ausgangswelle (7) des Vorschaltgetriebes (5) des einen Antriebsstrangs (25) zur Erzeugung der einen Drehrichtung (12) mit der Getriebeeingangswelle (9) des ersten Hauptgetriebes (8) antriebstechnisch verbunden ist, während die Ausgangswelle (19) des Vorschaltgetriebes (17) eines weiteren Antriebsstrangs (26) zur Erzeugung der entgegengesetzten Drehrichtung (3) mit einer Zwischenwelle (22) des weiteren Hauptgetriebes (20) in Antriebsverbindung steht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug mit wenigstens zwei Antriebssträngen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an einem in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung eines Schiffsantriebs mit jeweils zwei Antriebsmaschinen, Kupplungen, Vorschaltgetrieben, Hauptgetrieben und Propellern pro Antriebsstrang,
  • 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Hauptgetriebes zusammen mit einem Vorschaltgetriebe gemäß 1,
  • 3 eine Stirnseitenansicht der Getriebekombination gemäß 2 und
  • 4 eine dreidimensionale Seitenansicht der Getriebekombination gemäß 3.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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

Claims (5)

  1. Antriebsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug, umfassend wenigstens zwei Antriebsstränge (25, 26) mit jeweils einem Antriebsmotor (1, 14), einer Kupplung (4, 16), einem Hauptgetriebe (8, 20), einer Propellerwelle (11, 23) und einem Propeller (13, 24), bei dem die Antriebswellen (2, 15) der beiden Antriebsmotoren (1, 14) in der gleichen Drehrichtung (3) drehen, während die Propellerwellen (11, 23) in entgegengesetzten Drehrichtungen (3 bzw. 12) rotieren, dadurch gekennzeichnet, dass in den Antriebssträngen (25, 26) zwischen den Kupplungen (4, 16) und den Hauptgetrieben (8, 20) antriebstechnisch jeweils ein Vorschaltgetriebe (5, 17) eingebunden ist, dass die jeweiligen Hauptgetriebe (8, 20) und die jeweiligen Vorschaltgetriebe (5, 17) identisch aufgebaut sind, und dass die Ausgangswelle (7) des Vorschaltgetriebes (5) des einen Antriebsstrangs (25) zur Erzeugung der einen Drehrichtung (12) mit der Getriebeeingangswelle (9) des ersten Hauptgetriebes (8) antriebstechnisch verbunden ist, während die Ausgangswelle (19) des Vorschaltgetriebes (17) eines weiteren Antriebsstranges (26) zur Erzeugung der entgegengesetzten Drehrichtung (3) mit einer Zwischenwelle (22) des weiteren Hauptgetriebes (20) in Antriebsverbindung steht.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Getriebeeingangswelle (9, 21) und auf der Zwischenwelle (10, 22) des Hauptgetriebes (8, 20) miteinander kämmende Zahnräder (28 und 29) befestigt sind, die eine Drehrichtungsumkehr bewirken.
  3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung des Vorschaltgetriebes (5, 17) i = 1 beträgt.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptgetriebe (8, 20) und die Vorschaltgetriebe (5, 17) derartig ausgebildet sind, dass diese in unterschiedlichen Befestigungspositionen zueinander miteinander verbindbar sind.
  5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (30) des Vorschaltgetriebes (5, 17) und das Getriebegehäuse (31) des Hauptgetriebes (8, 20) über einen austauschbaren Adapterring (27) miteinander verbindbar sind.
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