DE10322234A1 - Two-gang gear mechanism especially for ships' drives includes a second clutch to connect two input members together or one input member to output member when first clutch is open - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein leistungsverzweigtes, schaltbares Zweigang-Getriebe, insbesondere für eine Schiffsantriebsanlage, nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche sowie eine Schiffsantriebsanlage mit einem derartigen Getriebe.The The invention relates to a power-split, switchable two-speed transmission, especially for a marine propulsion system, according to the preamble of the independent claims as well a marine propulsion system with such a transmission.
Bei
Schiffsantrieben mit fest vorgegebener Übersetzung zwischen Antriebsmotor
und einem Abtriebselement (z. B. Schiffschraube) ist eine optimale Abstimmung
des Antriebsstrangs nur für
einen einzigen Betriebspunkt möglich.
In vielen Fällen
kann deshalb der Motor nicht im optimalen Betriebspunkt betrieben
werden. Beispiele für
verschiedene Betriebsbedingungen, für die unterschiedliche Auslegungen erforderlich
wären,
sind bei einem als Gleiter ausgelegten Schiff einerseits Verdrängungsfahrt
mit erhöhtem
Widerstand und andererseits Gleitfahrt. Bei Arbeitsschiffen, wie
Schleppern oder Fischereibooten, ergeben sich aus Betriebszuständen, wie
Schleppbetrieb bei langsamer Fahrt mit hohem Widerstand oder Freifahrt
zum oder vom Einsatzort mit möglichst
hoher Geschwindigkeit, verschiedene Auslegungs-Optima, die von einem Antriebsstrang
mit fester Übersetzung
nicht gleichzeitig erfüllbar
sind. Auch Umgebungsbedingungen, wie z. B. Wellengang, beeinflussen
den Schiffswiderstand, so dass bei der Auslegung der Übersetzung
Kompromisse eingegangen werden müssen
zwischen maximaler Schiffsgeschwindigkeit bei ruhiger See bzw. unbeladenem Schiff
und ausreichender Zugkraft für
Beschleunigungsfahrt bzw. Fahrt mit erhöhtem Schiffswiderstand. Es
sind Schiffsantriebsanlagen bekannt, bei denen Verstellpropeller
durch eine ver änderbare Steigung
eine Anpassung der Leistungsaufnahme an die verfügbare Motorleistung erlauben.
Solche Verstellpropeller sind jedoch aufwendig und, da sie mechanisch
hochbelastet sind, auch teuer. Für
schnelle, hochmotorisierte Yachten ist die Verwendung von Verstellpropellern
unüblich.
Zweistufige Getriebe, wie sie beispielsweise in der
Aus
der
Die
Schließlich zeigt
die als nächstliegend
betrachtete
Als nachteilig wird bei diesem bekannten Getriebe der komplexe Aufbau mit vielen Bauteilen, insbesondere einer hohen Anzahl von Kupplungen und Bremsen, erachtet.As disadvantageous in this known transmission of the complex structure with many components, especially a high number of couplings and brakes, considered.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leistungsverzweigtes, schaltbares Zweigang-Getriebe anzugeben, das für eine Schiffsantriebsanlage geeignet ist, das eine geringe Teilezahl und eine hohe Leistungsdichte aufweist und bei dem sowohl die Gesamtübersetzung als auch der Stufensprung zwischen den Gängen durch einfache Maßnahmen veränderbar ist.Of the Invention is based on the object, a power-split, specify switchable two-speed transmission, which is suitable for a marine propulsion system is that has a small number of parts and a high power density and in which both the overall translation as well as the increment between gears can be changed by simple measures is.
Diese Aufgabe wird durch Getriebe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This The object is achieved by transmission with the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die Unteransprüche gegeben.advantageous Embodiments are given by the subclaims.
Das erfindungsgemäße Zweigang-Getriebe weist also zwei Kupplungen auf, von denen in jedem Gang eine geschlossen und eine geöffnet ist. Dabei ist ein Gang ein direkter Gang, bei dem das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle Eins beträgt. Im direkten Gang ist die erste Kupplung geöffnet, so dass die Vorgelegewelle nicht an der Drehmomentübertragung beteiligt ist. Die zweite Kupplung, die entweder die beiden Eingangsglieder des Überlagerungsgetriebes miteinander oder eines der beiden Eingangsglieder mit dem Abtriebsglied koppelt, ist geschlossen, so dass das Überlagerungsgetriebe verblockt ist.The two-speed transmission according to the invention thus has two clutches, one of which is closed and one open in each gear. Here, a gear is a direct gear, in which the gear ratio between the drive shaft and output shaft is one. In direct gear, the first clutch is open, so that the countershaft is not involved in the torque transmission. The second clutch, which miteinan either the two input members of the superposition gear the one or the two input members coupled to the output member is closed, so that the superposition gear is locked.
Der direkte Gang kann dem ersten oder dem zweiten Gang des Getriebes entsprechen, abhängig von der Übersetzung der Stirnradstufen des Leistungszweigs der Vorgelegewelle. Eine Veränderung der Getriebespreizung kann auf einfache Weise dadurch erzielt werden, dass lediglich die Stirnradstufen gegen Stirnradstufen mit anderen Übersetzungsverhältnissen ausgetauscht werden. Das Gehäuse des erfindungsgemäßen Zweigang-Getriebes ist dabei so ausgestaltet, dass es verschiedene Stirnradstufen aufnehmen kann. Das Planetengetriebe oder das Gehäuse des Zweigang-Getriebes müssen zur Veränderung der Spreizung also nicht ausgetauscht werden. Bei der Verwendung als Schiffsgetriebe ist daher die Verwendung desselben Grundgetriebes für verschiedene Schiffe mit verschiedenen Betriebsbedingungen möglich. Das Grundgetriebe mit verschiedenen Sätzen von Stirnradstufen bildet ein Baukastensystem, bei dem verschiedene Anforderungen mit einer hohen Zahl von Gleichteilen erfüllt werden können. Jedes Getriebe dieses Baukastensystems weist eine geringe Teilezahl und eine hohe Leistungsdichte auf, ist kompakt und kostengünstig.Of the direct gear can be the first or second gear of the transmission correspond, depending on the translation the spur gears of the power branch of the countershaft. A Change in the Transmission spread can be achieved easily by that only the spur gears against spur gears with other gear ratios be replaced. The case of the Two-speed transmission according to the invention is designed so that it can accommodate different spur gears can. The planetary gear or the housing of the two-speed transmission have to to change the spread so not be replaced. When using As a marine gearbox is therefore the use of the same basic transmission for different Ships with different operating conditions possible. The basic transmission with different sentences von Stirnradstufen forms a modular system in which various Requirements are met with a high number of identical parts can. Each gearbox of this modular system has a small number of parts and a high power density, is compact and inexpensive.
Bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes ist die Vorgelegewelle über eine Stirnradstufe ständig an die Antriebswelle gekoppelt. Das zweite Eingangsglied des Überlagerungsgetriebes ist wahlweise über die erste Kupplung trieblich mit der Vorgelegewelle und damit trieblich mit der Antriebswelle verbindbar.at a first embodiment of the transmission according to the invention is the countershaft over a spur gear constantly coupled to the drive shaft. The second input element of the superposition gearing is optionally over the first clutch drove with the countershaft and thus drove connectable to the drive shaft.
Bei einer zweiten Ausführungsform ist die Vorgelegewelle ständig trieblich mit der Abtriebswelle verbunden und die erste Kupplung ermöglicht also, die Abtriebswelle über die Vorgelegewelle trieblich mit dem zweiten Eingangsglied des Überlagerungsgetriebes zu verbinden.at a second embodiment is the counterwave constantly drivingly connected to the output shaft and the first clutch allows So, the output shaft over the countershaft drive with the second input member of the superposition gear connect to.
Als Überlagerungsgetriebe eignen sich insbesondere Planetengetriebe mit mehreren Planetenrädern, die in gleichzeitigem Zahneingriff mit einem Sonnenrad und einem Hohlrad sind und in einem Planetenträger gelagert sind. Jedoch können auch andere Überlagerungsgetriebe, wie z. B. Planetengetriebe mit Stufenplaneten, verwendet werden, deren grosse und kleine Stufenräder mit einem ersten und einem zweiten Sonnenrad in Eingriff sind.As a superposition gearbox In particular, planetary gear with several planetary gears are suitable in simultaneous meshing with a sun gear and a ring gear are and in a planet carrier are stored. However, you can also other superposition gears, such as As planetary gear with stepped planetary, can be used their big and small step wheels are engaged with a first and a second sun gear.
Bei Verwendung in einer Schiffsantriebsanlage ist das erfindungsgemäße Zweigang-Getriebe vorzugsweise trieblich zwischen einem Antriebsmotor und einem nachgeschalteten Wendegetriebe angeordnet. Dabei können das Wendegetriebe und das schaltbare Zweigang-Getriebe ein gemeinsames Gehäuse aufweisen.at Use in a marine propulsion system, the two-speed transmission according to the invention is preferably driving between a drive motor and a downstream Reversing gear arranged. This can be the reversing gear and the switchable two-speed transmission having a common housing.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen werden anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.The Invention and advantageous embodiments will be described with reference to the accompanying Figures closer explained.
Darin zeigen:therein demonstrate:
In
In
der Ausführungsform
gemäß
Die
erste Kupplung
Insbesondere
ist es nicht zwingend erforderlich, die zweite Schaltkupplung
In
den nachfolgend beschriebenen Figuren sind gleiche Positionen mit
gleichen Bezugszeichen versehen wie in
Im
Unterschied zur Ausführungsform
gemäß
Die
Ausführungsform
gemäß
Die
Ausführungsform
gemäß
- 22
- Antriebswelledrive shaft
- 44
- Abtriebswelleoutput shaft
- 66
- Getriebetransmission
- 88th
- Planetengetriebeplanetary gear
- 1010
- Planetenräderplanetary gears
- 1212
- Planetenträgerplanet carrier
- 1414
- Sonnenradsun
- 1616
- Hohlradring gear
- 1818
- Stirnradspur gear
- 2020
- VorgelegewelleCountershaft
- 20A20A
- VorgelegewelleCountershaft
- 2222
- Stirnradspur gear
- 22A22A
- Stirnradspur gear
- 2424
- Stirnradspur gear
- 24A24A
- Stirnradspur gear
- 2626
- Stirnradspur gear
- 2828
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 3030
- Kupplungclutch
- 3232
- Kupplungclutch
- 3434
- Kupplungshälftecoupling half
- 3636
- Kupplungshälftecoupling half
- 3838
- Übertragungsgliedtransmission member
- 4040
- Schiebemuffesliding sleeve
- 4242
- Antriebsmotordrive motor
- 4444
- WendegetriebeReverse gear
- 4646
- Propellerwellepropeller shaft
- 4848
- Gehäusecasing
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003122234 DE10322234A1 (en) | 2003-05-17 | 2003-05-17 | Two-gang gear mechanism especially for ships' drives includes a second clutch to connect two input members together or one input member to output member when first clutch is open |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=33482023
Family Applications (1)
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DE2003122234 Withdrawn DE10322234A1 (en) | 2003-05-17 | 2003-05-17 | Two-gang gear mechanism especially for ships' drives includes a second clutch to connect two input members together or one input member to output member when first clutch is open |
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