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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiffsgetriebe mit einer Wellenbremse.
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Aus der
DE 33 32 135 A1 ist ein Schiffsgetriebe mit einer hydraulisch betätigbaren Wellenbremse bekannt. Die Wellenbremse ist als Lamellenbremse mit ineinander geschachtelten äußeren und inneren Reibungslamellen ausgeführt. Dabei sind die inneren Reibungslamellen an einer Vorwärtswelle des Schiffsgetriebes verankert, während äußere Reibungslamellen in einem Gehäuse des Schiffsgetriebes verankert sind. Durch hydraulischen Druck können die äußeren und inneren Reibungslamellen zusammengepresst werden, wodurch die Vorwärtswelle gegenüber dem Gehäuse festgebremst wird.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2011 007 758 A1 ein Schiffsgetriebe mit einer Wellenbremse bekannt, bei dem die Wellenbremse auf einer Ritzelwelle angeordnet ist. An einem freien Wellenende dieser Ritzelwelle ist zudem eine Antriebseinrichtung anschließbar. Das freie Wellenende ist dabei permanent mit der Ritzelwelle verbunden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Schiffsgetriebe mit einer Wellenbremse zu schaffen, insbesondere im Hinblick auf eine große Zahl an Gleichteilen für verschiedene Anwendungen und eine einfache Bauweise.
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Diese Aufgaben werden durch ein Schiffsgetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Es wird ein Schiffsgetriebe mit einem Gehäuse, mit einer Getriebewelle und mit einer konzentrisch zu der Getriebewelle angeordneten Wellenbremse vorgeschlagen. Die Wellenbremse ist als Lamellenbremse mit rotierbaren Lamellen und mit stationären Lamellen ausgeführt. Die rotierbaren Lamellen sind verdrehfest zu der Getriebewelle angeordnet während die stationären Lamellen verdrehfest zu dem Gehäuse angeordnet sind. Die rotierbaren Lamellen können beispielsweise unmittelbar auf der Getriebewelle verdrehfest gelagert sein. Eine verdrehfeste Verbindung bedeutet, dass sich die verdrehfest miteinander verbundenen Bauteile in Umfangsrichtung zumindest nicht wesentlich gegeneinander verdrehen können. In axialer Richtung sind Bewegungen der genannten Bauteile zueinander jedoch möglich. Zur Funktion der als Lamellenbremse ausgeführten Wellenbremse ist es beispielsweise erforderlich, dass die rotierbaren Lamellen und die stationären Lamellen zumindest teilweise in axialer Richtung beweglich angeordnet sind und zum Herstellen einer verdrehfesten Verbindung aufeinandergepresst werden können.
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Gemäß der Erfindung ist die Getriebewelle als Hohlwelle ausgeführt und auf einer konzentrisch zu der Getriebewelle angeordneten gehäusefesten Achse rotierbar gelagert.
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Diese Anordnung der Wellenbremse ermöglicht deren Anwendung in einem Schiffsgetriebe, welches anstatt der Wellenbremse an der gleichen Stelle des Schiffsgetriebes eine Kupplung für einen schaltbaren Zusatzantrieb aufweist. Ein solcher Zusatzantrieb wird auch PTI - Power Take In - genannt. Vorteilhaft können so viele Gleichteile für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Insbesondere können in derselben Gussform gegossene Gehäuse für die genannten Anwendungen verwendet werden. Darüber hinaus kann die in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendete Achse zumindest weitgehend identisch ausgeführt sein, wie eine rotierbar in einem Gehäuse gelagerte Zusatzsantriebswelle bei dem genannten Schiffsgetriebe mit Zusatzantrieb.
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Die Achse kann gemäß einer Ausführung der Erfindung mittels eines Zentrierteils in dem Gehäuse befestigt und zentriert sein. Das genannte Zentrierteil kann eine Lageranordnung ersetzen, die bei dem genannten Schiffsgetriebes mit Zusatzantrieb zur Lagerung der Zusatzantriebswelle in dem Gehäuse erforderlich ist.
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Die stationären Lamellen können an einem Lamellenträger verdrehfest gelagert sein, der wiederum verdrehfest auf der Achse befestigt ist. Ein solcher Lamellenträger kann wie auch die Achse vorteilhaft als identisches Bauteil bei dem genannten Schiffsgetriebe mit Zusatzantrieb verwendet werden, wobei ein identischer Lamellenträger als Teil einer schaltbaren Kupplung für den Zusatzantrieb dienen kann.
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Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die stationären Lamellen an dem Zentrierteil verdrehfest angeordnet sind. Bei dieser Ausführung sind die Funktionen des Zentrierens der Achse und des Lamellenträgers für die stationären Lamellen in einem einzigen Bauteil vereint. Die stationären Lamellen sind dabei unmittelbar, das heißt ohne weitere Bauteile, an dem Zentrierteil verdrehfest angeordnet bzw. gelagert. Daher weist diese Ausführung einen besonders einfachen Aufbau mit wenigen Bauteilen auf und erfordert einen geringeren Montageaufwand.
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Vorzugsweise weist das Zentrierteil einen Zentrierflansch auf, der mit einer dazu passenden Zentrierbohrung in dem Gehäuse zusammenwirkt. Eine exakte Zentrierung der Achse in dem Gehäuse ist wichtig, weil die auf der Achse gelagerte Getriebewelle über deren Verzahnung mit zumindest einer anderen Verzahnung auf zumindest einer anderen Welle zusammenwirkt und die zuverlässige und langfristige Funktion im Verzahnungseingriff stark von einer exakten Ausrichtung der jeweiligen Getriebewelle abhängt. Dazu trägt auch die unmittelbare Anordnung der Achse in dem Zentrierteil und des Zentrierteils in dem Gehäuse bei, weil durch wenige Verbindungstellen, beispielsweise Passungen, wenige Fertigungstoleranzen berücksichtigt werden müssen und so eine sehr genaue Zentrierung bzw. Positionierung der Achse in dem Gehäuse möglich ist.
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Das Zentrierteil kann durch eine Schraubverbindung mit dem Gehäuse verbunden sein, wodurch eine langlebige feste Verbindung gegeben ist, die bei Bedarf jedoch auch wieder lösbar ist. Beispielsweise kann das Zentrierteil zur Inspektion und Wartung der Wellenbremse einfach abgebaut und wieder montiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführung ist kann vorgesehen sein, dass das Zentrierteil eine Passungsbohrung aufweist, in der die Achse verdrehfest aufgenommen ist. Durch eine solche Presspassung kann die Achse zuverlässig und ohne zusätzlichen Teilebedarf unmittelbar mit dem Zentrierteil verbunden werden.
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Die vorgeschlagene Anordnung einer Wellenbremse eignet sich für ein Schiffsgetriebe mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle, einer koaxial zu der Antriebswelle angeordneten ersten Ritzelwelle mit einem ersten Antriebsritzel, einer parallel zu der ersten Ritzelwelle angeordneten zweiten Ritzelwelle mit einem zweiten Antriebsritzel sowie der genannten Getriebewelle mit der Wellenbremse. Die Getriebewelle mit der Wellenbremse kann dabei vorteilhaft parallel zu der ersten und zweiten Ritzelwelle angeordnet sein. Dabei stellt die Getriebewelle eine sogenannte vierte Welle des Schiffsgetriebes dar, die zusätzlich zu den anderen genannten Wellen angeordnet ist. Über die vierte Welle kann nun mit geringem Mehraufwand und insbesondere mit einer geringen Teilevielfalt je nach Anwendung entweder ein Schiffsgetriebe mit kuppelbarem Zusatzantrieb oder mit einer Wellenbremse bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführung kann vorgesehen sein, dass das erste Antriebsritzel, das zweite Antriebsritzel und ein auf der Getriebewelle angeordnetes Getriebewellenritzel mit einem verdrehfest auf der Abtriebswelle angeordneten Abtriebzahnrad im Eingriff stehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele in den anliegenden Figuren noch näher erläutert.
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Dabei zeigen
- 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schiffsgetriebes;
- 2 einen Ausschnitt des ersten Ausführungsbeispiels in einer Schnittdarstellung;
- 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schiffsgetriebes und
- 4 einen Ausschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels in einer Schnittdarstellung.
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Das in der 1 gezeigte Schiffsgetriebe 1 umfasst ein Gehäuse 2, eine Antriebswelle 3 und eine Abtriebswelle 30. Die Antriebswelle 3 dient der Verbindung mit einem Antriebsmotor als primärer Antriebsmaschine. Die Antriebswelle 3 weist dazu einen Antriebsflansch 4 zur Verbindung mit einer Motorwelle des Antriebsmotors auf. Die Abtriebswelle 30 ist mittels eines Abtriebsflansches 31 mit einer Propellerwelle verbindbar. Die Antriebswelle 3 ist koaxial zu einer ersten Kupplungswelle 10 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Antriebswelle 3 und die erste Kupplungswelle 10 einstückig ausgeführt, also aus einem Stück gefertigt. Die Antriebswelle 3 und die erste Kupplungswelle 10 sind in dem Gehäuse 2 gelagert.
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Die erste Kupplungswelle 10 ist verdrehfest verbunden mit einem ersten Außenlamellenträger 11 einer ersten Kupplung 12. Über die erste Kupplung 12 ist die Antriebswelle 3 verbindbar mit einer ersten Ritzelwelle 13, die koaxial zu der Antriebswelle 3 und der ersten Kupplungswelle 10 angeordnet ist. Die erste Ritzelwelle 13 ist als Hohlwelle ausgebildet, auf der ersten Kupplungswelle 10 gelagert und weist ein erstes Antriebsritzel 14 auf. Die erste Kupplungswelle 10 erstreckt sich also durch die erste Ritzelwelle 13 hindurch. Das erste Antriebsritzel 14 ist permanent im Eingriff 5 mit einem Abtriebszahnrad 32, welches auf einer Abtriebswelle 30 verdrehfest angeordnet ist. Der gegenseitige Eingriff 5 des ersten Antriebsritzels 14 mit dem Abtriebszahnrad 32 ist in der 1 durch eine Punktlinie dargestellt, da er sonst in der zweidimensionalen Darstellung nicht erkennbar wäre. An dem ersten Außenlamellenträger 11 ist eine erste Außenverzahnung 15 angeordnet.
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Die erste Außenverzahnung 15 ist permanent im Eingriff mit einer zweiten Außenverzahnung 25, welche verdrehfest an einem zweiten Außenlamellenträger 21 einer zweiten Kupplung 22 angeordnet ist. Der zweite Außenlamellenträger 21 ist wiederum verdrehfest auf einer zweiten Kupplungswelle 20 angeordnet. Die zweite Kupplungswelle 20 ist parallel zu der ersten Kupplungswelle 10 angeordnet und in dem Gehäuse 2 gelagert. Über die zweite Kupplung 22 ist die Antriebswelle 3 verbindbar mit einer zweiten Ritzelwelle 23, welche koaxial zu der zweiten Kupplungswelle 20 angeordnet ist. Die zweite Ritzelwelle 23 ist als Hohlwelle ausgebildet, auf der zweiten Kupplungswelle 20 gelagert und weist ein zweites Antriebsritzel 24 auf. Die zweite Kupplungswelle 20 erstreckt sich also durch die zweite Ritzelwelle 23 hindurch. Das zweite Antriebsritzel 24 ist ebenfalls permanent im Eingriff mit dem Abtriebszahnrad 32.
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Das Schiffsgetriebe 1 umfasst ferner eine Getriebewelle 40, die parallel zu der ersten und zweiten Ritzelwelle 13, 23 angeordnet ist. Die Getriebewelle 40 ist als Hohlwelle ausgeführt und auf einer konzentrisch zu der Getriebewelle 40 angeordneten gehäusefesten Achse 43 rotierbar gelagert. Die Getriebewelle 40 umfasst ein Getriebewellenritzel 44, das permanent mit dem Abtriebszahnrad 32 im Eingriff ist. Mit dem Abtriebzahnrad 32 sind also das erste Antriebsritzel 14, das zweite Antriebsritzel 24 und das Getriebewellenritzel 44 permanent im Eingriff.
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Eine konzentrisch zu der Getriebewelle 40 angeordnete Wellenbremse 42 ist als Lamellenbremse ausgeführt. Sie umfasst rotierbare Lamellen, die verdrehfest auf der Getriebewelle 40 angeordnet sind, und stationäre Lamellen, die verdrehfest zu dem Gehäuse 2 angeordnet sind. Die stationären Lamellen sind an einem Lamellenträger 41 verdrehfest gelagert, wobei der Lamellenträger 41 verdrehfest auf der Achse 43 befestigt ist. Die Achse 43 ist mittels eines Zentrierteils 45 in dem Gehäuse 2 befestigt.
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Die 2 zeigt einen Teil einer konstruktiven Ausführung des Schiffsgetriebes 1 aus 1. In der Schnittdarstellung ist die Achse 43 dargestellt, welche mit einem Ende mittels einer Presspassung in einer Passungsbohrung 51 in dem Zentrierteil 45 befestigt ist. Die Achse 43 ist also verdrehfest in der Passungsbohrung 51 des Zentrierteils 45 aufgenommen. Das Zentrierteil 45 ist mittels einer Schraubverbindung 50 verdrehfest an dem Gehäuse 2 des Schiffsgetriebes 1 befestigt. Um die erforderliche Zentrierung des Zentrierteils 45 in dem Gehäuse 2 zu erreichen, weist das Zentrierteil 45 einen Zentrierflansch 48 auf, der in eine Zentrierbohrung 49 in dem Gehäuse 2 hineinragt.
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Auf der gehäusefesten Achse 43 ist die Getriebewelle 40 mittels einer Gleitlageranordnung 52 rotierbar gelagert. Die Getriebewelle 40 besteht im Wesentlichen aus dem Gelenkwellenritzel 44 und einem damit starr verbundenen Innenlamellenträger 47. Auf dem Innenlamellenträger 47 sind rotierbare Lamellen verdrehfest verankert.
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Ein Lamellenträger 41 ist als Außenlamellenträger ausgeführt und verdrehfest auf der Achse 43 befestigt. An dem Lamellenträger 41 sind stationäre Lamellen verdrehfest verankert. Die stationären Lamellen greifen so in die verdrehfest auf der Getriebewelle 40 angeordneten rotierbaren Lamellen ein, dass die Lamellen bei einer Betätigung der Wellenbremse 42 aufeinandergepresst werden und die Wellenbremse 42 geschlossen wird. Bei geschlossener Wellenbremse 42 wird die Getriebewelle 40 gehäusefest gehalten.
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An dem Ende der Achse 43, das dem Zentrierteil 45 abgewandt ist, ist die Achse mittels eines Rings 53 und eines Deckels 54 in dem Gehäuse 2 zentriert und befestigt. Es ist erkennbar, dass der Ring 53 und der Deckel 54 für eine Anwendung mit einem Zusatzantrieb über eine Zusatzantriebswelle anstelle der Achse 43 einfach austauschbar sind gegen ein Wälzlager für die Zusatzantriebswelle und einen Lagerdeckel. Auf der gegenüberliegenden Seite kann dann anstelle des Zentrierteils ebenfalls ein Lagerdeckel und ein Wälzlager zur Lagerung der Zusatzantriebswelle in dem Gehäuse 2 vorgesehen werden. Auf diese Weise kann ein identisches Gehäuse für beide Anwendungen verwendet werden. Ein identisches Bauteil kann in beiden Anwendungen auch für die Achse 43 und die Zusatzantriebswelle verwendet werden. Auch die Bauteile der Wellenbremse 42 können identisch für beide Anwendungen verwendet werden, wobei diese Bauteile in der Anwendung mit dem Zusatzantrieb dann anstatt der Wellenbremse 42 als schaltbare Kupplung dienen. Eine hohe Zahl an Gleichteilen für verschiedene Anwendungen reduziert die Kosten der entsprechenden Schiffsgetriebe 1.
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Das in 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Schiffsgetriebes 100 unterscheidet sich durch das Zentrierteil 46 und durch die Art der gehäusefesten Verbindung der stationären Lamellen der Wellenbremse 42 von dem Schiffsgetriebe 1 in der 1 und 2. Die weiteren Komponenten der beiden Ausführungsbeispiele sind gleich und werden daher auch mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und hier nicht näher erläutert.
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Auch bei dem Schiffsgetriebe 100 ist die Achse 43 mittels eines Zentrierteils 46 in dem Gehäuse 2 befestigt und zentriert. Bei dieser Ausführung wird jedoch ein Zentrierteil 46 verwendet, an dem die stationären Lamellen verdrehfest gelagert sind. Mit anderen Worten dient das Zentrierteil 46 gleichzeitig als Lamellenträger. Der als Außenlamellenträger ausgeführte Lamellenträger 41 ist einstückig mit dem Zentrierteil 46 ausgeführt. Dadurch kann ein separater Lamellenträger für die stationären Lamellen eingespart werden. Die Kraftübertragung von der Wellenbremse 42 auf das Gehäuse 2 ist direkter und muss nicht über die Achse 43 übertragen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schiffsgetriebe
- 2
- Gehäuse
- 3
- Antriebswelle
- 4
- Antriebsflansch
- 5
- Eingriff
- 10
- erste Kupplungswelle
- 11
- erster Außenlamellenträger
- 12
- erste Kupplung
- 13
- erste Ritzelwelle
- 14
- erstes Antriebsritzel
- 15
- erste Außenverzahnung
- 20
- zweite Kupplungswelle
- 21
- zweiter Außenlamellenträger
- 22
- zweite Kupplung
- 23
- zweite Ritzelwelle
- 24
- zweites Antriebsritzel
- 25
- zweite Außenverzahnung
- 30
- Abtriebswelle
- 31
- Abtriebsflansch
- 32
- Abtriebszahnrad
- 40
- Getriebewelle
- 41
- Lamellenträger
- 42
- Wellenbremse
- 43
- Achse
- 44
- Getriebewellenritzel
- 45
- Zentrierteil
- 46
- Zentrierteil
- 47
- Innenlamellenträger
- 48
- Zentrierflansch
- 49
- Zentrierbohrung
- 50
- Schraubverbindung
- 51
- Passungsbohrung
- 52
- Gleitlageranordnung
- 100
- Schiffsgetriebe
