DE102013219346B4 - Gearbox for a ship's propulsion system - Google Patents
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Abstract
Getriebe (1) für einen Schiffsantrieb mit zumindest zwei primärseitig angetriebenen Pumpenantrieben (20, 21) und zumindest zwei sekundärseitig angetriebenen Pumpenantrieben (30, 31), wobei das Getriebe (1) einen Antriebswellen-Anschlussflansch (2) aufweist, der ausgebildet ist, um unter Vermittlung einer Antriebswelle (3), einer lastschaltbaren Kupplung (4), einer Ritzelwelle (7) mit einem Abtriebsritzel (8) und einem Abtriebsrad (9) eine Abtriebswelle (10) anzutreiben, wobei ein Primärpumpenantriebsrad (26) verdrehfest mit der Antriebswelle (3) verbunden ist, um die primärseitig angetriebenen Pumpenantriebe (20, 21) anzutreiben, wobei ein Sekundärpumpenantriebsrad (32) verdrehfest mit der Ritzelwelle (7) verbunden ist, um die sekundärseitig angetriebenen Pumpenantriebe (30, 31) anzutreiben, wobei die Ritzelwelle (7) mittels der lastschaltbaren Kupplung (4) mit der Antriebswelle (3) kuppelbar ist, wobei der Antriebswellen-Anschlussflansch (2) auf einer Antriebsseite des Getriebes angeordnet ist, und wobei ein verdrehfest mit der Abtriebswelle (10) verbundener Abtriebswellen-Anschlussflansch (11) auf einer der Antriebsseite gegenüberliegenden Abtriebsseite des Getriebes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärpumpenantriebsrad (26) koaxial zu der Antriebswelle (3) angeordnet ist, dass das Sekundärpumpenantriebsrad (32) koaxial zu der Ritzelwelle (7) angeordnet ist, dass die zwei primärseitig angetriebenen Pumpenantriebe (20, 21) auf der Antriebsseite des Getriebes angeordnet sind, und dass die zwei sekundärseitig angetriebenen Pumpenantriebe (30, 31) auf der Abtriebsseite des Getriebes angeordnet sind.Gearbox (1) for a ship drive with at least two pump drives (20, 21) driven on the primary side and at least two pump drives (30, 31) driven on the secondary side, the gearbox (1) having a drive shaft connecting flange (2) which is designed to to drive an output shaft (10) by means of a drive shaft (3), a power-shiftable clutch (4), a pinion shaft (7) with an output pinion (8) and an output gear (9), a primary pump drive gear (26) being non-rotatably connected to the drive shaft ( 3) is connected to drive the pump drives (20, 21) driven on the primary side, a secondary pump drive wheel (32) being connected in a rotationally fixed manner to the pinion shaft (7) in order to drive the pump drives (30, 31) driven on the secondary side, the pinion shaft (7 ) can be coupled to the drive shaft (3) by means of the power-shiftable clutch (4), the drive shaft connecting flange (2) being arranged on a drive side of the transmission, and wherein an output shaft connecting flange (11) which is connected to the output shaft (10) in a rotationally fixed manner is arranged on an output side of the transmission opposite the drive side, characterized in that the primary pump drive wheel (26) is arranged coaxially to the drive shaft (3), that the secondary pump drive wheel (32) is arranged coaxially to the pinion shaft (7), that the two on the primary side driven pump drives (20, 21) are arranged on the drive side of the transmission, and that the two pump drives (30, 31) driven on the secondary side are arranged on the output side of the transmission.
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Schiffsantrieb mit zumindest zwei primärseitig angetriebenen Pumpenantrieben und zumindest zwei sekundärseitig angetriebenen Pumpenantrieben gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a transmission for a ship drive with at least two pump drives driven on the primary side and at least two pump drives driven on the secondary side according to the preamble of
Aus der Patentanmeldung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Getriebe für einen Schiffsantrieb mit zumindest zwei primärseitig angetriebenen Pumpenantrieben und zumindest zwei sekundärseitig angetriebenen Pumpenantrieben zu schaffen, das eine günstige Anordnung verschiedener Pumpen in Hinblick auf einen begrenzten Bauraum ermöglicht, sowie kostengünstig herzustellen und zu betreiben ist.It is therefore the object of the present invention to create a transmission for a ship drive with at least two pump drives driven on the primary side and at least two pump drives driven on the secondary side, which enables a favorable arrangement of various pumps with regard to a limited installation space and is inexpensive to manufacture and operate.
Die Aufgabe wird durch ein Getriebe für einen Schiffsantrieb gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beansprucht.The task is solved by a gearbox for a ship propulsion according to
Die Erfindung betrifft demnach ein Getriebe für einen Schiffsantrieb mit zumindest zwei primärseitig angetriebenen Pumpenantrieben und zumindest zwei sekundärseitig angetriebenen Pumpenantrieben. Das Getriebe weist einen Antriebswellen-Anschlussflansch auf, der ausgebildet ist, um unter Vermittlung einer Antriebswelle, einer lastschaltbaren Kupplung, einer Ritzelwelle mit einem Abtriebsritzel und einem Abtriebsrad eine Abtriebswelle anzutreiben. Dabei ist ein Primärpumpenantriebsrad verdrehfest mit der Antriebswelle verbunden, um die primärseitig angetriebenen Pumpenantriebe anzutreiben. Des Weiteren ist ein Sekundärpumpenantriebsrad ist verdrehfest mit der Ritzelwelle verbunden, um die sekundärseitig angetriebenen Pumpenantriebe anzutreiben. Die Ritzelwelle ist mittels der lastschaltbaren Kupplung mit der Antriebswelle kuppelbar. Der Antriebswellen-Anschlussflansch ist auf einer Antriebsseite des Getriebes angeordnet und ein verdrehfest mit der Abtriebswelle verbundener Abtriebswellen-Anschlussflansch ist auf einer der Antriebsseite gegenüberliegenden Abtriebsseite des Getriebes angeordnet.The invention therefore relates to a transmission for a ship drive with at least two pump drives driven on the primary side and at least two pump drives driven on the secondary side. The transmission has a drive shaft connecting flange which is designed to drive an output shaft through the mediation of a drive shaft, a powershift clutch, a pinion shaft with an output pinion and an output gear. A primary pump drive wheel is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner in order to drive the pump drives driven on the primary side. Furthermore, a secondary pump drive wheel is connected to the pinion shaft in a rotationally fixed manner in order to drive the pump drives driven on the secondary side. The pinion shaft can be coupled to the drive shaft using the power-shift clutch. The drive shaft connecting flange is arranged on a drive side of the transmission and an output shaft connecting flange, which is connected to the output shaft in a rotationally fixed manner, is arranged on an output side of the transmission opposite the drive side.
Die Antriebsseite und die Abtriebsseite werden durch eine Radialebene getrennt, in der das Abtriebsritzel liegt, d.h. alle Bauteile, die bezogen auf das Abtriebsritzel in axialer Richtung auf der Seite des Antriebswellen-Anschlussflansches angeordnet sind, befinden sich auf der Antriebsseite des Getriebes und alle Bauteile, die bezogen auf das Abtriebsritzel in axialer Richtung auf der Seite des Abtriebswellen-Anschlussflansches angeordnet sind, befinden sich auf der Abtriebsseite des Getriebes. Diese Definition gilt sowohl im Inneren eines Getriebegehäuses als auch außerhalb des Getriebegehäuses.The drive side and the output side are separated by a radial plane in which the output pinion lies, i.e. all components that are arranged in the axial direction on the side of the drive shaft connecting flange in relation to the output pinion are located on the drive side of the gearbox and all components, which are arranged in the axial direction on the side of the output shaft connecting flange in relation to the output pinion, are located on the output side of the transmission. This definition applies both inside a gearbox and outside the gearbox.
Erfindungsgemäß ist das Primärpumpenantriebsrad koaxial zu der Antriebswelle angeordnet und das Sekundärpumpenantriebsrad ist koaxial zu der Ritzelwelle angeordnet. Die zwei primärseitig angetriebenen Pumpenantriebe sind auf der Antriebsseite des Getriebes angeordnet und die zwei sekundärseitig angetriebenen Pumpenantriebe sind auf der Abtriebsseite des Getriebes angeordnet. Demnach sind die primärseitig angetriebenen Pumpenantriebe im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen ausschließlich antriebsseitig angeordnet und die sekundärseitig angetriebenen Pumpenantriebe sind ausschließlich abtriebsseitig angeordnet.According to the invention, the primary pump drive wheel is arranged coaxially to the drive shaft and the secondary pump drive wheel is arranged coaxially to the pinion shaft. The two pump drives driven on the primary side are arranged on the drive side of the transmission and the two pump drives driven on the secondary side are arranged on the output side of the transmission. Accordingly, in contrast to the known arrangements, the pump drives driven on the primary side are arranged exclusively on the drive side and the pump drives driven on the secondary side are arranged exclusively on the output side.
Das Abtriebsritzel kann auch einstückig mit der Ritzelwelle ausgeführt sein, sodass das Abtriebsritzel beispielsweise durch eine auf der Ritzelwelle angeordnete Ritzelwellenverzahnung gebildet ist.The output pinion can also be designed in one piece with the pinion shaft, so that the output pinion is formed, for example, by a pinion shaft toothing arranged on the pinion shaft.
Bei den in dieser Schrift erwähnten Rädern, beispielsweise Abtriebsrad, Primärpumpenrad, Sekundärpumpenrad oder Nebenantriebsrad, handelt es sich in der Regel um Zahnräder, die zum Zwecke der Leistungsübertragung mit anderen Zahnrädern bzw. Verzahnungen im Eingriff stehen. Die Verzahnungen können gerade oder schrägverzahnt sein.The wheels mentioned in this document, for example driven gear, primary pump gear, secondary pump gear or auxiliary drive gear, are generally gears that mesh with other gears or toothings for the purpose of power transmission. The teeth can be straight or helical.
Die beanspruchte Anordnung der primärseitigen und sekundärseitigen Pumpenantriebe ermöglicht eine bauraumsparende Ausführung des gesamten Getriebes, wobei insbesondere verschiedene Pumpentypen mit verschiedenen Abmessungen antriebs- und abtriebsseitig so platziert werden können, dass das gesamte Getriebe mit den Pumpen vorteilhaft in einem begrenzten Bauraum untergebracht werden kann. Da jeweils nur zwei Pumpen auf der Antriebsseite und der Abtriebsseite des Getriebes angeordnet werden, ergibt sich eine größere Flexibilität beim Anordnen der Pumpen an dem Getriebe in Bezug auf den begrenzten Bauraum in der Umgebung des Getriebes. Insbesondere auf der Abtriebsseite ergibt sich gegenüber bekannten Ausführungen aus dem Stand der Technik mehr Freiraum für die Anordnung der Pumpen. Dabei ist es auch vorteilhaft, dass die Pumpen im Hinblick auf die Wartung des Getriebes und der Pumpen so angeordnet werden können, dass die wartungsrelevanten Bauteile gut zugänglich sind. Dadurch kann die Wartung vereinfacht und kostengünstiger durchgeführt werden.The claimed arrangement of the primary-side and secondary-side pump drives enables a space-saving design of the entire transmission, whereby in particular different types of pumps with different dimensions can be placed on the drive and output sides in such a way that the entire transmission with the pumps can be advantageously accommodated in a limited installation space. Since only two pumps are arranged on the drive side and the output side of the transmission, there is greater flexibility when arranging the pumps the gearbox in relation to the limited installation space in the area surrounding the gearbox. Particularly on the output side, there is more freedom for the arrangement of the pumps compared to known designs from the prior art. It is also advantageous that, with regard to the maintenance of the transmission and the pumps, the pumps can be arranged in such a way that the maintenance-relevant components are easily accessible. This makes maintenance easier and more cost-effective.
Der durch die neue Anordnung der Pumpenantriebe gewonnene Bauraum erweitert auch die Möglichkeiten in Bezug auf die Größe und die Bauarten der verwendbaren Pumpen. Die verschiedenen Bauarten der Pumpen unterscheiden sich auch bei gleicher oder ähnlicher Leistung durch ihre Abmessungen. So haben beispielsweise Spindelpumpen eine verhältnismäßig große Länge in axialer Richtung. Zahnradpumpen weisen dagegen verhältnismäßig große Abmessungen in radialer Richtung auf. Je nach Verwendungszweck kann bei ausreichend Bauraum nun die optimale Bauart einer Pumpe an den jeweiligen Pumpenantrieb angebaut werden.The installation space gained by the new arrangement of the pump drives also expands the possibilities in terms of the size and types of pumps that can be used. The different types of pumps differ in their dimensions, even if they have the same or similar performance. For example, spindle pumps have a relatively long length in the axial direction. Gear pumps, on the other hand, have relatively large dimensions in the radial direction. Depending on the intended use, the optimal type of pump can now be attached to the respective pump drive if there is sufficient installation space.
Das hier vorgestellte Getriebe umfasst zumindest vier Pumpenantriebe, an denen jeweils eine Pumpe anschließbar ist. Die Anzahl der im Betrieb tatsächlich angeschlossenen Pumpen ist jedoch variabel. Wird eine Pumpe bei einer bestimmten Anwendung nicht benötigt, so kann der entsprechende Anschluss an dem Pumpenantrieb verschlossen werden. Es ist auch denkbar, dass, insbesondere auf der Sekundärseite, noch mehr Pumpen angebaut werden, vorausgesetzt der Bauraum ist vorhanden.The transmission presented here includes at least four pump drives, each of which can be connected to a pump. However, the number of pumps actually connected during operation is variable. If a pump is not required for a specific application, the corresponding connection on the pump drive can be closed. It is also conceivable that even more pumps could be installed, particularly on the secondary side, provided the installation space is available.
Bevorzugt ist das Getriebe so ausgeführt, dass die beiden primärseitigen Pumpenantriebe zumindest eine Primärpumpenwelle und zumindest ein mit der Primärpumpenwelle verdrehfest verbundenes Primärpumpenrad aufweisen. Das Primärpumpenrad steht mit dem Primärpumpenantriebsrad im Eingriff. Die beiden sekundärseitigen Pumpenantriebe weisen zumindest eine Sekundärpumpenwelle und zumindest ein mit der zugeordneten Sekundärpumpenwelle jeweils verdrehfest verbundenes Sekundärpumpenrad auf. Das Sekundärpumpenrad steht mit dem Sekundärpumpenantriebsrad im Eingriff.The transmission is preferably designed in such a way that the two pump drives on the primary side have at least one primary pump shaft and at least one primary pump wheel which is connected to the primary pump shaft in a rotationally fixed manner. The primary pump gear meshes with the primary pump drive gear. The two secondary-side pump drives have at least one secondary pump shaft and at least one secondary pump wheel which is connected in a rotationally fixed manner to the associated secondary pump shaft. The secondary pump wheel meshes with the secondary pump drive wheel.
Besonders bevorzugt weisen die primärseitigen Pumpenantriebe genau eine Primärpumpenwelle auf, an deren beiden Enden jeweils eine Primärpumpe angeordnet ist. Mit dieser Ausführung lässt sich eine besonders platzsparende Bauweise insbesondere in radialer Richtung erreichen, weil die Primärpumpenwelle beispielsweise parallel zu der Antriebswelle des Getriebes angeordnet werden kann und die beiden primärseitig angetriebenen Pumpen direkt an der Primärpumpenwelle anschließbar sind. Häufig ist in der Umgebung eines Schiffsgetriebes gerade der Bauraum in radialer Richtung sehr gering. Die vorgeschlagene Antriebsanordnung der primärseitig angetriebenen Pumpen ermöglicht durch die direkte Übertragung der Antriebsleistung von der Antriebswelle über das Primärpumpenantriebsrad, das Primärpumpenrad und die Primärpumpenwelle zu den beiden primärseitig angetriebenen Pumpen, d.h. über nur eine Stirnradstufe eine kompakte Bauweise in radialer Richtung.Particularly preferably, the primary-side pump drives have exactly one primary pump shaft, at both ends of which a primary pump is arranged. With this design, a particularly space-saving design can be achieved, particularly in the radial direction, because the primary pump shaft can be arranged, for example, parallel to the drive shaft of the transmission and the two pumps driven on the primary side can be connected directly to the primary pump shaft. In the vicinity of a ship's gearbox, the installation space in the radial direction is often very small. The proposed drive arrangement of the pumps driven on the primary side enables a compact design in the radial direction through the direct transmission of the drive power from the drive shaft via the primary pump drive wheel, the primary pump wheel and the primary pump shaft to the two pumps driven on the primary side, i.e. via only one spur gear stage.
Bei herkömmlichen primärseitigen Pumpenantrieben konnte auf einer ersten Pumpenwelle nur eine Pumpe an einem Ende der Pumpe angeordnet werden, weil an dem anderen Enden der Pumpenwelle eine Einrichtung zum Zuführen von Öl zu Ölkanälen in der Welle vorgesehen war, beispielsweise für druckmittelbetätigte Schaltelemente. Bei Bedarf wurde eine zweite primärseitig antreibbare Pumpe über eine zusätzliche, parallel zur ersten Pumpenwelle angeordnete zweite Pumpenwelle angetrieben. Diese Bauweise erfordert gegenüber der hier vorgeschlagenen Anordnung erheblich mehr Bauraum in radialer Richtung.With conventional primary-side pump drives, only one pump could be arranged on a first pump shaft at one end of the pump because a device for supplying oil to oil channels in the shaft was provided at the other end of the pump shaft, for example for pressure medium-operated switching elements. If necessary, a second pump that could be driven on the primary side was driven via an additional second pump shaft arranged parallel to the first pump shaft. This design requires considerably more space in the radial direction compared to the arrangement proposed here.
Ein weiterer Vorteil im Hinblick auf den begrenzten Bauraum ergibt sich mit einer weiteren bevorzugten Ausführung, bei der die Lastschaltkupplung einen Außenlamellenträger aufweist, der verdrehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Dabei ist das Primärpumpenantriebsrad als eine Verzahnung an dem Außenlamellenträger ausgebildet.A further advantage with regard to the limited installation space results from a further preferred embodiment in which the powershift clutch has an outer disk carrier which is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner. The primary pump drive wheel is designed as a toothing on the outer disk carrier.
Da das hier vorgestellte Getriebe vier Pumpenantriebe umfasst, an denen jeweils eine Pumpe anschließbar ist, lässt sich die Art der an dem jeweiligen Pumpenantrieb anzuschließenden Pumpe je nach Anwendungsfall variieren. Vorzugsweise ist mit den primärseitigen Pumpenantrieben jeweils eine Primärpumpe und eine Verstellpropeller-Pumpe verdrehfest verbunden, während mit den sekundärseitig angetriebenen Pumpenantrieben jeweils eine Sekundärpumpe und eine Wasserpumpe verdrehfest verbunden ist. Die Anordnung der einzelnen Pumpen, also ob eine Pumpe primärseitig oder sekundärseitig angetrieben wird, entscheidet die Funktion der Pumpe.Since the gearbox presented here includes four pump drives, to each of which a pump can be connected, the type of pump to be connected to the respective pump drive can be varied depending on the application. Preferably, a primary pump and a variable propeller pump are connected in a rotationally fixed manner to the pump drives on the primary side, while a secondary pump and a water pump are connected in a rotationally fixed manner to the pump drives driven on the secondary side. The arrangement of the individual pumps, i.e. whether a pump is driven on the primary or secondary side, determines the function of the pump.
Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Sekundärpumpenantriebsrad und dem Sekundärpumpenrad ein Zwischenrad angeordnet ist. Durch die Verwendung der Zwischenräder auf der Sekundärseite kann die Pumpenübersetzung der jeweiligen Pumpe für die Sekundärseite angepasst werden. Der Einsatz eines Zwischenrades vergrößert den Abstand der einzelnen Pumpen zur Ritzelwelle in radialer Richtung, wodurch eine größere Vielfalt an anbaubaren Pumpentypen zur Verfügung steht. Diese Ausführung schafft den Bauraum insbesondere für kurz bauende Pumpen mit großem Durchmesser, beispielsweise für Zahnradpumpen.A further preferred embodiment of the invention provides that an intermediate gear is arranged between the secondary pump drive wheel and the secondary pump wheel. By using the intermediate gears on the secondary side, the pump ratio of the respective pump for the secondary side can be adjusted. The use of an intermediate wheel increases the distance between the individual pumps to the pinion shaft in the radial direction, which means a greater variety of attachable pump types is available. This design creates the installation space, particularly for short pumps with a large diameter, for example gear pumps.
Die Erfindung kann auch bei einem sogenannten Wendegetriebe eingesetzt werden. Bei einem Wendegetriebe ist zu der oben beschriebenen Ritzelwelle eine weitere Ritzelwelle vorhanden. Die erste Ritzelwelle kann wie oben beschrieben mit der Antriebswelle über eine lastschaltbare Kupplung verbunden werden. Die weitere Ritzelwelle kann mittels einer Zwischenwellenkupplung mit einer Zwischenwelle gekoppelt werden, wobei die Zwischenwelle und die Antriebswelle über eine Laufverzahnung miteinander gekoppelt sind. Somit kann bei gleicher Antriebswellendrehrichtung je nachdem, welche Kupplung geschlossen wird, die Abtriebsdrehrichtung verändert werden, beispielsweise um die Fahrtrichtung des Schiffes umzukehren.The invention can also be used in a so-called reversing gear. In a reversing gear, there is another pinion shaft in addition to the pinion shaft described above. The first pinion shaft can be connected to the drive shaft via a powershift clutch as described above. The further pinion shaft can be coupled to an intermediate shaft by means of an intermediate shaft coupling, the intermediate shaft and the drive shaft being coupled to one another via running teeth. Thus, with the same direction of drive shaft rotation, depending on which clutch is closed, the output direction of rotation can be changed, for example to reverse the direction of travel of the ship.
Um das Getriebe für einen breiteren Anwendungsbereich geeignet zu machen ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Nebenabtriebskupplung koaxial zu der Primärpumpenwelle angeordnet ist. Über die Nebenabtriebskupplung ist ein schaltbarer Nebenabtrieb über die Primärpumpenwelle antreibbar. Ein Nebenabtrieb wird auch PTO (power take off) genannt. Über den schaltbaren Nebenabtrieb kann beispielsweise eine weitere Pumpe oder andere Nebenaggregate angetrieben werden.In order to make the transmission suitable for a broader range of applications, it is preferably provided that a power take-off clutch is arranged coaxially to the primary pump shaft. A switchable power take-off can be driven via the primary pump shaft via the power take-off clutch. A power take-off is also called PTO (power take off). For example, another pump or other auxiliary units can be driven via the switchable power take-off.
Dabei lässt sich eine kompakte, bauraumsparende Bauweise erreichen, indem das Primärpumpenrad gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung als eine Verzahnung des Außenlamellenträgers der Nebenabtriebskupplung ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der Nebenabtrieb dazu eine Nebenabtriebswelle auf, auf der ein Nebenabtriebsrad und ein Nebenabtriebsflansch verdrehfest angeordnet sind. Ein Innenlamellenträger der Nebenabtriebskupplung ist verdrehfest mit einem Nebenabtriebsantriebsrad verbunden und das Nebenabtriebsantriebsrad steht mit dem Nebenabtriebsrad im Eingriff.A compact, space-saving design can be achieved by designing the primary pump wheel according to a further preferred embodiment as a toothing of the outer disk carrier of the power take-off clutch. For this purpose, the power take-off preferably has a power take-off shaft on which a power take-off wheel and a power take-off flange are arranged in a rotationally fixed manner. An inner disk carrier of the power take-off clutch is connected to a power take-off drive wheel in a rotationally fixed manner and the power take-off drive wheel is in engagement with the power take-off gear.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Nebenabtrieb kann auch ein zuschaltbarer Nebenantrieb an dem Getriebe vorgesehen werden. Ein Nebenantrieb wird auch PTI (power take in) genannt. Dazu ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass das Getriebe einen zuschaltbaren Nebenantrieb aufweist, und dass die Ritzelwelle über ein verdrehfest auf der Ritzelwelle angeordnetes Nebenantriebsrad durch den Nebenantrieb antreibbar ist. Ein solcher Nebenantrieb kann beispielsweise als sekundär angeordneter Dieselmotor ausgeführt sein, der zusätzlich zum Hauptantriebsmotor Leistung an den Hauptabtrieb abgibt. Dieser Fahrbetrieb wird auch „Boosten“ genannt. In einer anderen Betriebsweise kann der Hauptantriebsmotor still stehen und die Schiffsantriebsanlage wird ausschließlich über den Nebenantrieb angetrieben. Dadurch ergeben sich Kostenvorteile, da sich so die Maschinenlaufzeiten des Hauptantriebs reduzieren lassen.Alternatively or in addition to the power take-off, a switchable power take-off can also be provided on the transmission. A power take-off is also called PTI (power take in). For this purpose, according to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the transmission has a switchable power take-off and that the pinion shaft can be driven by the power take-off via a power take-off wheel arranged on the pinion shaft in a rotationally fixed manner. Such a power take-off can, for example, be designed as a secondary diesel engine, which delivers power to the main output in addition to the main drive motor. This driving mode is also called “boosting”. In another mode of operation, the main drive engine can stand still and the ship's propulsion system is powered exclusively via the auxiliary drive. This results in cost advantages because the machine running times of the main drive can be reduced.
Bevorzugt weist der Nebenantrieb eine schaltbare Lamellenkupplung auf, deren Innenlamellenträger antriebswirksam mit dem Nebenantriebsrad verbunden ist und deren Außenlamellenträger antriebswirksam mit einem Nebenantriebsflansch verbunden ist. Besonders bevorzugt ist dabei weiter vorgesehen, dass der Außenlamellenträger eine Außenverzahnung aufweist, die mit einem Nebenantriebspumpenrad im Eingriff steht, wobei über das Nebenantriebspumpenrad eine Nebenantriebspumpe antreibbar ist. Diese Anordnung hat sich als besonders bauraumsparend herausgestellt.The power take-off preferably has a switchable multi-plate clutch, the inner disc carrier of which is connected to the power take-off wheel for driving purposes and the outer disc carrier of which is connected to a power take-off flange for driving purposes. Particularly preferably, it is further provided that the outer disk carrier has external teeth which are in engagement with a power take-off pump wheel, wherein a power take-off pump can be driven via the power take-off pump wheel. This arrangement has proven to be particularly space-saving.
Die Erfindung und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der dazugehörigen Figuren näher erläutert.The invention and further advantages are explained in more detail below with reference to the associated figures.
Dabei zeigen
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1 ein erstes erfindungsgemäßes Getriebeschema, -
2 ein zweites erfindungsgemäßes Getriebeschema mit einem primärseitig angetriebenen Nebenabtrieb, -
3 ein drittes erfindungsgemäßes Getriebeschema mit einem sekundärseitig eintreibenden Nebenantrieb, -
4 ein Getriebeschema in der Blickrichtung auf den Abtriebswellen-Anschlussflansch und -
5 ein Getriebeschema in der Blickrichtung auf den Abtriebswellen-Anschlussflansch für einen Schiffsantrieb, bei dem das Getriebe als Wendegetriebe ausgeführt ist.
-
1 a first transmission scheme according to the invention, -
2 a second transmission scheme according to the invention with a power take-off driven on the primary side, -
3 a third transmission scheme according to the invention with a secondary drive driving in on the secondary side, -
4 a gear diagram looking towards the output shaft connecting flange and -
5 a gear diagram looking towards the output shaft connecting flange for a ship drive, in which the gear is designed as a reversing gear.
Das in
Das Getriebe 1 weist zwei primärseitig angetriebene Pumpenantrieben 20, 21 und zwei sekundärseitig angetriebene Pumpenantriebe 30, 31 auf. Die zwei primärseitig angetriebenen Pumpenantriebe 20, 21 sind auf der Antriebsseite des Getriebes 1 angeordnet, weil sie bezogen auf das Abtriebsritzel 8 auf der Seite des Antriebswellen-Anschlussflansches 2 angeordnet sind.The
Ein Primärpumpenantriebsrad 26 ist verdrehfest mit der Antriebswelle 3 verbunden, um die primärseitig angetriebenen Pumpenantriebe 20, 21 anzutreiben. Das Primärpumpenantriebsrad 26 ist in Form einer Außenverzahnung auf einem Außenlamellenträger 5 der lastschaltbaren Kupplung 4 ausgebildet. Das Primärpumpenantriebsrad 26 ist somit koaxial zu der Antriebswelle 3 angeordnet. Die beiden primärseitigen Pumpenantriebe 20, 21 weisen gemeinsam eine Primärpumpenwelle 23 und ein mit der Primärpumpenwelle 23 verdrehfest verbundenes Primärpumpenrad 22 auf, das mit dem Primärpumpenantriebsrad 26 im Eingriff steht. An den beiden Enden der Primärpumpenwelle 23 ist jeweils eine Primärpumpe 24, 25 angeordnet. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle 3 über das Primärpumpenantriebsrad 26, das Primärpumpenrad 22 und die Primärpumpenwelle 23 zu den beiden primärseitig angetriebenen Primärpumpen 24 und 25 übertragen. So wird mit nur einer Stirnradstufe eine kompakte Bauweise in radialer Richtung ermöglicht.A primary
Die Primärpumpen 24 und 25 können in verschiedener Bauart ausgeführt sein und für verschiedene Anwendungszwecke eingesetzt werden. So kann die eine Primärpumpe 25 beispielsweise als primärseitig angetriebene Druckölpumpe für die Ölschmierung und für die Druckmittelbereitstellung der druckmittelbetätigten Kupplung 4, und die andere Primärpumpe 24 als Verstellpropeller-Pumpe dienen.The primary pumps 24 and 25 can be of different designs and used for different applications. For example, one
Die beiden sekundärseitig angetriebenen Pumpenantriebe 30, 31 sind auf der Abtriebsseite des Getriebes angeordnet, weil sie bezogen auf die Radialebene, in der das Abtriebsritzel 8 liegt, auf der Seite des Abtriebswellen-Anschlussflansches 11 angeordnet sind. Ein Sekundärpumpenantriebsrad 32 ist koaxial zu der Ritzelwelle 7 angeordnet. Das Sekundärpumpenantriebsrad 32 ist verdrehfest auf der Ritzelwelle 7 befestigt, um die sekundärseitig angetriebenen Pumpenantriebe 30, 31 anzutreiben. Die beiden sekundärseitigen Pumpenantriebe 30, 31 weisen zwei Sekundärpumpenwellen 33, 37 und jeweils ein mit der zugeordneten Sekundärpumpenwelle 33, 37 verdrehfest verbundenes Sekundärpumpenrad 34, 36 auf, das mit dem Sekundärpumpenantriebsrad 32 im Eingriff steht. Mit den sekundärseitig angetriebenen Pumpenantrieben sind eine Sekundärpumpe 38 und eine Wasserpumpe 35 verdrehfest verbunden. Die beiden Pumpen 35 und 38 sind unmittelbar an den Sekundärpumpenwellen 33 bzw. 37 angeschlossen.The two pump drives 30, 31 driven on the secondary side are arranged on the output side of the transmission because they are arranged on the side of the output
Zwischen dem Sekundärpumpenantriebsrad 32 und einem oder beiden Sekundärpumpenrädern 34 bzw. 36 kann auch ein Zwischenrad angeordnet werden, um bedingt durch den jeweiligen Anwendungszweck und die Pumpenbauart erforderliche Übersetzungsverhältnisse zu ermöglichen. Ein solches Zwischenrad ist in den vorliegenden Figuren nicht dargestellt.An intermediate gear can also be arranged between the secondary
Die Ritzelwelle 7 ist mittels der lastschaltbaren Kupplung 4 mit der Antriebswelle 3 kuppelbar. D.h. bei laufendem Hauptantriebsmotor kann dessen Antriebsleistung durch Schließen der lastschaltbaren Kupplung 4 auf die Abtriebswelle 10 und weiter bis zu einem auf der Propellerwelle befestigten Propeller geleitet werden. Die lastschaltbare Kupplung 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel als druckmittelbetätigte Lamellenkupplung mit einem ausgebildet und weist einen Außenlamellenträger 5 und einen Innenlamellenträger 6 auf. Der Außenlamellenträger 5 ist verdrehfest mit dem Antriebswellen-Anschlussflansch 2 verbunden. Der Innenlamellenträger 6 ist verdrehfest mit der Ritzelwelle 7 verbunden.The
Die Ritzelwelle 7 ist vorzugsweise als Vollwelle ausgebildet. In den vorliegenden Figuren ist die Ritzelwelle 7 in Form einer Doppellinie dargestellt, weil hier angedeutet werden soll, dass von dem abtriebsseitigen Ende der Ritzelwelle 7 durch Kanäle im Inneren der Ritzelwelle 7 Öl als Druckmittel zum Betätigen der lastschaltbaren Kupplung 4 und als Schmiermittel geleitet werden kann.The
Der Antriebswellen-Anschlussflansch 2 ist auf der Antriebsseite des Getriebes 1 an einem nicht dargestellten Getriebegehäuse angeordnet. Die Antriebsseite wird demnach durch die Position des Antriebswellen-Anschlussflansches 2 in Bezug auf eine Radialebene bestimmt, in der das Abtriebsritzel 8 liegt.The drive
Ein verdrehfest mit der Abtriebswelle 10 verbundener Abtriebswellen-Anschlussflansch 11 ist auf der der Antriebsseite gegenüber liegenden Abtriebsseite des Getriebes angeordnet. Die Abtriebsseite wird durch die Position des Abtriebswellen-Anschlussflansches 11 in Bezug auf die Radialebene, in der das Abtriebsritzel 8 liegt, bestimmt.An output
Die
Das Getriebeschema der
Das Getriebeschema der
Dazu ist die Ritzelwelle 7 über ein verdrehfest auf der Ritzelwelle 7 angeordnetes Nebenantriebsrad 54, ein Nebenantriebsantriebsrad 53, eine schaltbare Lamellenkupplung 55 und eine Nebenantriebswelle 52 mit einem Nebenantriebsflansch 51 antriebswirksam verbindbar. Die schaltbare Lamellenkupplung 55 ist koaxial zu der Nebenantriebswelle 52 angeordnet und weist einen Innenlamellenträger 56 auf, der verdrehfest mit dem Nebenantriebsrad 54 verbunden ist. Des Weiteren weist die schaltbare Lamellenkupplung 55 einen Außenlamellenträger 57 auf, der über die Nebenantriebswelle 52 verdrehfest mit dem Nebenantriebsflansch 51 verbunden ist.For this purpose, the
Im Bereich des Nebenantriebsflansches 51 ist des Weiteren eine Bremse 58 zum Abbremsen und Festhalten des Nebenantriebes 50 angeordnet.In the area of the power take-off
Zusätzlich weist das Getriebe gemäß
Die Nebenantriebspumpe 60 ist über eine Außenverzahnung 61 auf dem Außenlamellenträger 57 antreibbar, die mit einem verdrehfest auf einer Nebenantriebspumpenwelle 63 angeordneten Nebenantriebspumpenrad 62 im Eingriff steht.The power take-
Schließlich zeigen die
Dabei ist in der
Die
Die Antriebsleistung wird dabei in der einen Drehrichtung von der Antriebswelle 3 über die geschlossene lastschaltbare Kupplung 4 auf die Ritzelwelle 7 und weiter über das Abtriebsritzel 8 und das Abtriebsrad 9 auf die Abtriebswelle 10 geleitet. Die Zwischenwellenkupplung ist dabei geöffnet.The drive power is directed in one direction of rotation from the
In der anderen Drehrichtung wird die Antriebsleistung von der Antriebswelle 3 über die Laufverzahnungen 14 und 15 auf die Zwischenwelle übertragen und weiter über die geschlossene Zwischenwellenkupplung auf die weitere Ritzelwelle 12. Von der weiteren Ritzelwelle 12 wird der Kraftfluss über ein damit drehfest verbundenes, weiteres Abtriebsritzel 13 auf das Abtriebsrad 9 und die Abtriebswelle 10 geleitet. Die lastschaltbare Kupplung 4 ist dabei geöffnet.In the other direction of rotation, the drive power is transmitted from the
BezugszeichenReference symbols
- 11
- Getriebetransmission
- 22
- Antriebswellen-AnschlussflanschDrive shaft connection flange
- 33
- Antriebswelledrive shaft
- 44
- lastschaltbare Kupplungpowershift clutch
- 55
- AußenlamellenträgerExternal disk carrier
- 66
- InnenlamellenträgerInner disk carrier
- 77
- RitzelwellePinion shaft
- 88th
- Abtriebsritzeloutput pinion
- 99
- Abtriebsraddriven gear
- 1010
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1111
- Abtriebswellen-AnschlussflanschOutput shaft connecting flange
- 1212
- ZwischenwelleIntermediate shaft
- 1313
- ZwischenwellenradIntermediate shaft gear
- 1414
- LaufverzahnungBarrel gearing
- 1515
- LaufverzahnungBarrel gearing
- 2020
- primärseitiger Pumpenantriebprimary side pump drive
- 2121
- primärseitiger Pumpenantriebprimary side pump drive
- 2222
- PrimärpumpenradPrimary impeller
- 2323
- Primärpumpenwelleprimary pump shaft
- 2424
- PrimärpumpePrimary pump
- 2525
- PrimärpumpePrimary pump
- 2626
- PrimärpumpenantriebsradPrimary pump drive gear
- 3030
- sekundärseitiger Pumpenantriebsecondary pump drive
- 3131
- sekundärseitiger Pumpenantriebsecondary pump drive
- 3232
- SekundärpumpenantriebsradSecondary pump drive gear
- 3333
- SekundärpumpenwelleSecondary pump shaft
- 3434
- SekundärpumpenradSecondary impeller
- 3535
- SekundärpumpeSecondary pump
- 3636
- SekundärpumpenradSecondary impeller
- 3737
- SekundärpumpenwelleSecondary pump shaft
- 3838
- SekundärpumpeSecondary pump
- 4040
- NebenabtriebPTO
- 4141
- NebenabtriebsflanschPTO flange
- 4242
- NebenabtriebswellePTO shaft
- 4343
- NebenabtriebsradPTO gear
- 4444
- NebenabtriebsantriebsradPTO drive wheel
- 4545
- InnenlamellenträgerInner disk carrier
- 4646
- AußenlamellenträgerExternal disk carrier
- 4747
- NebenabtriebskupplungPTO clutch
- 5050
- NebenantriebPower take-off
- 5151
- NebenantriebsflanschPTO flange
- 5252
- NebenantriebswellePTO shaft
- 5353
- NebenantriebsantriebsradPTO drive wheel
- 5454
- NebenantriebsradPTO wheel
- 5555
- LamellenkupplungMulti-plate clutch
- 5656
- InnenlamellenträgerInner disk carrier
- 5757
- AußenlamellenträgerExternal disk carrier
- 5858
- NebenantriebsbremsePower take-off brake
- 6060
- NebenantriebspumpePower take-off pump
- 6161
- AußenverzahnungExternal gearing
- 6262
- NebenantriebspumpenradPTO pump wheel
- 6363
- NebenantriebspumpenwellePTO pump shaft
Claims (13)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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-
2013
- 2013-09-26 DE DE102013219346.7A patent/DE102013219346B4/en active Active
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Publication number | Publication date |
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