DE1531749C2

DE1531749C2 - Ruderpropeller mit einem Planetengetriebe

Info

Publication number: DE1531749C2
Application number: DE1967H0064428
Authority: DE
Inventors: 8000 München Eichinger. Hans
Original assignee: Carl Hurth Maschinen- u. Zahnradfabrik, 8000 München
Priority date: 1967-11-11
Filing date: 1967-11-11
Publication date: 1971-02-04
Also published as: DE1531749B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ruderpro- die Zahnräder des Planetengetriebes kleiner ausgepeller für ein Wasserfahrzeug, der zum Zwecke des bildet werden können als bei ungenügender Be-Steuerns um eine im wesentlichen vertikale Achse lastungsverteilungj wodurch das unter dem Wasser schwenkbar ist und dessen Propeller von einer über befindliche Gehäuse im Verhältnis zum Propeller dem Wasserspiegel im Fahrzeug liegenden Kolben- 5 einen kleinen Durchmesser erhalten kann. An ein kraftmaschine, insbesondere einem Dieselmotor, über Planetengetriebe im Unterwasserteil eines Ruderproeine etwa vertikal angeordnete, in den Unterwasser- pellers werden besonders hohe Anforderungen geteil führende Antriebswelle, die mit einer für den stellt, weil es durch ein pulsierendes Drehmoment am Propeller zu hohen Drehzahl· läuft, sowie über ein Propeller und durch Stöße auf den Propeller stark zwischen dieser Antriebswelle und der Propellerwelle ίο belastet sein kann.

angeordnetes Winkelgetriebe angetrieben wird, mit Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird

einem Planetengetriebe, das gleichachsig um die dadurch gelöst, daß ein weiteres der im Eingriff be-

Propellerwelle angeordnet ist und bei dem ein Sonnen- findlichen Getriebeglieder radial nachgiebig gelagert

rad radial nachgiebig gelagert und in der Verzahnung ist und daß die beiden nachgiebig gelagerten Getriebe-

der damit kämmenden Planetenräder radial geführt 15 glieder in der Verzahnung des dritten, in üblicher

ist. Weise radial unnachgiebig gelagerten Getriebeglieds

Ruderpropeller dienen bekanntlich zum Antreiben radial geführt sind. Ein so gestaltetes Planetengetriebe und Steuern von Wasserfahrzeugen. Bei Ruderpro- wird unter normalen Bedingungen bis zu einer Abpellern der eingangs beschriebenen Art entsteht durch triebsdrehzahl von etwa 1000 U/min der Propellerdas Drehmoment an der vertikalen Antriebswelle ein ao drehzahl störungsfrei laufen.

Gegenmoment, das entweder von einer Stabilisie- Zur Ausgestaltung diese Gedankens bieten sich rungsflosse oder von der Ruderanlage aufgenommen zwei vorteilhafte Ausführungsformen an. So kann das werden muß. Wird das Gegenmoment von der Flosse Planetengetriebe nach der Erfindung so gestaltet sein, aufgenommen, so muß diese zur Fahrtrichtung etwas daß der Planetenradsatz unnachgiebig und das zweite schräg stehen, damit die das Gegenmoment erzeu- 35 damit kämmende Sonnenrad nachgiebig gelagert sind, 'gende Kraft entsteht. Hierdurch wird der Widerstand Nach einer anderen günstigen Bauform kann das PIades Ruderpropellers erhöht, d. h., sein Wirkungsgrad netengetriebe so ausgebildet sein, daß der Planetenwird vermindert. Wird das Gegenmoment von der radsatz nachgiebig und das zweite damit kämmende Ruderanlage aufgenommen, dann ■ muß diese ent- Sonnenrad unnachgiebig gelagert sind,
sprechend schwer ausgebildet sein, was verschiedene 30 Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Pia-Nachteile nach sich zieht. Es ist bekannt, bei söge- netengetriebes nach der Erfindung besteht darin, daß nannten Z-Trieben das Drehmoment an der vertikalen das Sonnenritzel mit einem Hals versehen ist, der eine Welle und damit das Gegenmoment dadurch herab- Mitnehmerverzahnung trägt, mit der es beweglich mit zusetzen, daß das erzeugende Moment vermindert , dem Abtriebsrad des Winkeltriebs gekuppelt ist. Diese wird. Hierzu muß die Drehzahl der vertikalen Welle 35 Bauweise ist vom Standpunkt der Herstellung und der erhöht werden. Da der Propeller mit einer möglichst Montage vorteilhafter als die bekannte nachgiebige kleinen Drehzahl arbeiten muß, ist dann ein Unter- Kupplung des nachgiebigen Ritzels.
Setzungsgetriebe im Unterwasserteil erforderlich. · Um weiterhin ein Verkanten oder Verklemmen

Es ist bekannt, für diese Untersetzung ein Getriebe durch den Anschluß an die Propellerwelle zu vervorzusehen, das aus einem Winkeltrieb und einem 4° meiden, wird eine solclie Weiterbildung der Erfindung Planetengetriebe zusammengesetzt ist. Bei diesem Pia- empfohlen, daß der Planetenträger mit einer Mitnetengetriebe ist das antreibende Sonnenritzel radial nehmerverzahnung versehen ist, mit dem er radial nachgiebig gelagert und mit dem abtreibenden Kegel- nachgiebig mit der Propellerwelle gekuppelt ist.
rad des Winkeltriebs über eine beiderseits verzahnte Es kann auch eine derartige Ausgestaltung der ErBuchse gekuppelt. Diese nachgiebige Kupplung soll 45 findung vorteilhaft sein, daß die radial nachgiebigen gewährleisten, daß die Verzahnung des Sonnenritzels Getriebeteile elastisch, z. B. auf Gummibuchsen, mit allen Planetenritzeln kämmt. Diese Einstellbar- gelagert sind. Dieses elastische Glied bewirkt eine keit reicht aber nicht aus, weil die Planetenräder Rückstellkraft. Gummi hat zusätzlich noch eine noch mit der Verzahnung eines zweiten Sonnenrädes dämpfende Wirkung. . . i ' kämmen, die durch ungenaue Anlage der Zahnflanken 50 Die Ausgestaltungen der Erfindung sollen nur überlastet werden kann. Die Zähne der sich nicht Gültigkeit mit dem Hauptanspruch haben,
passend einstellenden Verzahnung müssen also, um Die Erfindung ist an Hand von Ausführungsbeider Überlastungsgefahr gerecht zu werden, verhältnis- spielen, die in den F i g. 1 bis 3 dargestellt sind, mäßig dick, also mit einem verhältnismäßig großen erläutert.

Modul, ausgeführt werden. Das bedeutet, daß die 5s Fig.l zeigt schematisch die Gesamtanordnung

Zähne der Planetenräder den gleichen Modul haben eines Ruderpropellers; .

müssen. Da die Planetenräder auch mit dem anderen Fig. 2 zeigt als Detail im vergrößerten Maßstab

Sonnenrad kämmen, das bei dem bekannten Ruder- . ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung;

propeller radial einstellbar ist, müssen auch die Zähne Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für

dieses Sonnenrads den großen Modul erhalten. Die 60, die Erfindung. -

Einstellbarkeit des Sonnenrads beim bekannten Der Ruderpropeller ist zum Zwecke des Antreibern

Ruderpropeller ist also nutzlos (britisches Patent und Steuerns eines Wasserfahrzeugs 10 od. dgl. an

983 462). einer geeigneten Stelle außenbords, z. B. am Heck,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein angebracht. Die Befestigungsmittel sind bekannt und

Planetengetriebe für den Unterwasserteil eines Ruder- 65 daher nicht gezeichnet. Der Antrieb erfolgt von einem

propellers zu erstellen, bei dem dafür gesorgt ist, daß im Fahrzeug befindlichen, nicht gezeichneten Diesel-

durch eine möglichst gleichmäßige Anlage der Ver- motor aus über die üblichen Antriebsübertragungs-

zahnungen die Zähne wirksam entlastet werden, damit einrichtungen, beispielsweise unter anderem über eine

Claims

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Übertragungswelle 11, auf den Kupplungsflansch 12 vorgesehen, die zwar ein Drehmoment überträgt, aber einer Antriebswelle 13, die in einem Überwasserge- den Planetenrädern gestattet, sich nach der sie fühhäuse 14 des Ruderpropellers gelagert ist. Auf dem renden Verzahnung, also z. B. nach der Verzahnung freien Ende ist mit der Antriebswelle 13 ein Kegel- des Innenzahnkranzes 42, einzustellen. Dadurch sind rad 15 drehfest verbunden. Das Kegelrad kämmt mit 5 Klemmungen vermieden, und es ist gewährleistet, daß einem Kegelritzel 16, das drehfest auf einer Antriebs- annähernd alle Zahne des Planetengetriebes tragen, welle 17 angeordnet ist. Die Antriebswelle ist vertikal so daß das Planetengetriebe trotz eines höhen zu angeordnet und durchdringt das Überwassergehäuse übertragenden Drehmoments verhältnismäßig klein 14, .ein Steuergehäuse 18, ein Schaftgehäuse 19 und sein kann und dementsprechend auch der Durchmündet in einem Unterwassergehäuse 20. Die Schwen- io messer der Birne ein günstiges Verhältnis zum Prokung des Ruderpropellers zum Zwecke des Steuerns pellerdurchmesser erhalten kann, erfolgt um die Achse der Antriebswelle. Auf dem Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung unteren Ende der vertikalen Antriebswelle ist ein zeigt Fig. 3. Hier ist die Propellerwelle 27 wie bei Kegelritzel 22 befestigt. Dieses kämmt mit einem . der Ausführungsform F i g. 2 radial und, axial starr Kegelrad 23, wodurch der Drehmomentdurchfluß von 15 gelagert. Auf der Propellerwelle sitzt fest der PIader vertikalen Antriebswelle auf eine horizontale netenradträger 38". Als Kupplung ist eine geeignete Achse umgelenkt wird. Die beiden zuletzt genannten Verzahnung 60 vorgesehen, die Befestigung kann aber Kegelräder 22,23 sind auch in F i g. 2 gezeichnet. auch auf eine andere bekannte Weise geschehen. Die Das Kegelrad 23 sitzt auf einer Hülse 24, die mit Propellerwelle 27 mit dem Planetenträger 38" und Lagern 25,26 gehalten ist. Die Hülse 24 umschließt ao den Planetenrädern 37" bilden so die Führung der mit Spiel die Propellerwelle 27, die den Propeller 28 Sonnenräder 35", 42". Das Sonnenritzel 35" und das trägt und um welche das Planetengetriebe angeordnet Kegelrad 23 sind, wie vorher beschrieben, oder auf - ist. eine andere Weise nachgiebig miteinander gekuppelt. "^Nj Die Propellerwelle wird auf der Propellerseite von Der Innenzahnkranz 42" wird frei beweglich über - einem Radiallager 29 getragen und auf dem anderen as Gummibuchsen 61 oder äquivalente Elemente von Ende von zwei Kegelrollenlagern 30, 31 (F i g. 2) Schrauben 62 aufgenommen, die im Gehäuse sitzen, axial und radial im Getriebegehäuse 32, das seiner Elastische Glieder, z. B. Gummibuchsen, die eine charakteristischen Form wegen »Birne« genannt sein Werkstoffdämpfung haben, sind in einem Propeller-' soll, abgestützt. antrieb sehr vorteilhaft. Auch alle anderen nach-. Das Kegelrad 23 ist am freien Ende mit einer Innen- 30 giebigen Kupplungen des Planetengetriebes können verzahnung 33, in die beweglich eine Außenver- daher mit Gummizwischenlagen od. dgl. versehen zahnung 34 eingreift, die an einem Sonnenritzel 35 sein. Auch kann zwischen Radnabe und Zahnkranz eines Planetengetriebes angebracht ist, versehen. Die der einstellbaren Räder in bekannter Weise eine Verzahnung wird axial einerseits durch die Hülse 24 Gummieinlage einvulkanisiert oder ein äquivalentes \ und andererseits durch einen Federring 36 gehalten. 35 Mittel vorgesehen sein.

! Das Sonnenritzel 35 kämmt mit einem Satz Planeten- Im Getriebeschema Fig. 1 sind die Lager als

j räder 37, die in bekannter Weise in einem Planeten- Kugellager dargestellt, in der F i g. 2 als Rollen oder

radträger 38 gelagert sind. Der Planetenträger ist z. B. Kegelrollenlager. Die Erfindung schreibt diesbezüglich

mit einer Mitnehmerverzahnung 39 auf der Propeller- nichts vor (es könnten also auch Gleitlager vorgesehen

welle auf eine später beschriebene Weise gehalten. 40 sein). Schmierungs-, Wartungs- und Dichturigsele-

Die Planetenräder kämmen mit einem zentrisch zur mente sind, da sie nicht zur Erfindung gehören, nicht

Propellerwelle angeordneten Innenzahnkranz 42. Der gezeichnet und beschrieben.

ξ , Innenzahnkranz ist an der Birne mittels Schrauben Durch die Bauform nach der Erfindung ist das J- 43 befestigt und stellt die radiale Stütze für den Planetengetriebe hoch belastbar. Insbesondere können Planetenradsatz und den Planetenradträger sowie für 45 keine Klemmungen oder Verkantungen durch die das Sonnenritzel dar. ι Steuerbewegung im Planetengetriebe auftreten. Auch Die Kegelrollenlager 30,31 werden zwischen der wird die Belastung auf eine große Anzahl von Zähnen Schulter 41 und einer Scheibe 44, die mit Schrauben verteilt, was ein kleines Planetengetriebe ergibt. Da-45 an der Propellerwelle 27 angeschraubt ist,' axial durch wird das Verhältnis vom Propellerdurchmesser gegen einen zwischen ihnen angeordneten Bund 46, 30 zum Durchmesser des Unterwasser-Getriebegehäuses der mit dem Getriebegehäuse aus einem Stück besteht, günstig beeinflußt, gedruckt. In dem Bund sind einige axial nach außen
wirkende Federn 47 angeordnet. Zwischen den Kegellagern und dem Bund sind Scheiben 48,49 eingelegt * ■ Patentansprüche·

Das Unterwassergehäuse 20 ist mit einer Steuer- 53 ^v hülse 50 verschraubt, deren oberes Ende in einem

Schaftgehäuse 19 geführt ist Das Schaftgehäuse ist 1. Ruderpropeller für ein Wasserfahrzeug, der somit um die vertikale Achse der Antriebswelle zum Zwecke des Steuerns um eine im wesentlichen schwenkbar und von einem nicht gezeichneten Steuer- vertikale Achse schwenkbar ist und dessen Prostand aus über eine Verbindungswelle 58, eine 60 peller von einer über dem Wasserspiegel im Fahr-Schnecke 56, ein Schneckenrad 55 und einem im zeug liegenden Kolbenkraftmaschine, insbeson-Steuergehäuse 18 gelagerten, nicht gezeichneten Win- dere einem Dieselmotor, über eine etwa vertikal keltrieb antreibbar. Das Wasserfahrzeug kann so angeordnete, in den Unterwasserteil führende Angesteuert werden. . triebswelle, die mit einer für den Propeller zu Das Planetengetriebe 35,37,42 ist mit der Pro- 63. hohen Drehzahl läuft, sowie über ein zwischen pellerwelle nachgiebig verbunden. Zu diesem Zweck dieser Antriebswelle und der Propellerwelle anist auch auf der Propellerwelle und im Planetenträger geordnetes Winkelgetriebe angetrieben wird, mit eine ineinanderpassende Kupplungsverzahnung 59 einem Planetengetriebe, das gleichachsig um die

Propellerwelle angeordnet ist und bei dem ein Sonnenrad radial nachgiebig gelagert und in der Verzahnung der damit kämmenden Planetenräder radial geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres der im Eingriff befindlichen Getriebeglieder (z.B. 37 oder 42") radial nachgiebig gelagert ist und daß die beiden nachgiebig gelagerten Getriebeglieder in der Verzahnung des dritten, in üblicher Weise radial unnachgiebig gelagerten Getriebeglieds (z. B. 42 oder 37") radial geführt sind.
2. Ruderpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradsatz (37") unnachgiebig und das zweite damit kämmende Sonnenrad (42") nachgiebig gelagert sind.
3. Ruderpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradsatz (37) nachgiebig und das zweite damit kämmende Sonnenrad (42) unnachgiebig gelagert sind.
4. Ruderpropeller nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenritzel (35) mit einem Hals versehen ist, der eine Mitnehmerverzahnung (34) trägt, mit der es beweglich mit dem Abtriebsrad (23) des Winkeltriebs gekuppelt ist.
5. Ruderpropeller nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (38) mit einer Mitnehmerverzahnung (59) versehen ist, mit dem er radial nachgiebig mit der Propellerwelle gekuppelt ist.
6. Ruderpropeller nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nachgiebigen Getriebeteile elastisch, z. B. auf Gummibuchsen(61), gelagert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen