DE2640159B2

DE2640159B2 - Kupplungsgruppe, insbesondere fuer schiffsantriebe

Info

Publication number: DE2640159B2
Application number: DE19762640159
Authority: DE
Inventors: Jacob Bastian Vlissingen Kerpestein (Niederlande)
Original assignee: B.V. Koninklijke Maatschappij, De Scheide, Vlissingen (Niederlande)
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1976-09-07
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2640159A1; GB1543357A; NL161241C; NL7511027A; CH625858A5; NL161241B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsgruppe, insbesondere für Schiffsantriebe, aus einer ein- und ausschaltbaren Kupplung und zwei biegeelastischen Kupplungen, wobei die beiden Teile der schaltbaren Kupplung bleibend koaxial zueinander gelagert sind.

Eine derartige Kupplungsgruppe ist aus der Zeitschrift »Shipbuilding and Marine Engineering International«, Ausgabe Juni 1973, Seite 535 bekannt. In der in der Vorveröffentlichung dargestellten Abbildung ist auf der linken Seite nur das hintere Lager eines hohlgebohrten Ritzelzapfens wiedergegeben. Durch die Bohrung des Ritzels und seines Zapfens ist mit genügend Spiel eine schwimmende Torsionswelle geführt, welche an der nicht abgebildeten linken Seite des Getriebes biegeelastisch und oft auch torsions-ela- «o stisch mit einer Kraftmaschine verbunden ist. Als Kraftmaschine können medium-speed Dieselmotoren angewendet werden, jedoch sind auch Dampf- oder Gasturbinen oder Kombinationen daraus möglich. Bei Anwendung eines derartigen Getriebes an Bord eines Schiffes ist die Ausgangswelle mit dem Schiffspropeller verbunden. Auf der rechten Seite des Zahnradgetriebes ist das Ritzel mit einem verlängerten Zapfen versehen, woran über einen Flansch und ein Zwischenstück eine schaltbare Reibkupplung montiert ist. In dieser Kupplung ist der Sekundärteil direkt mit dem Ritzelzapfen verbunden, während der primäre Teil mit Hilfe von Lagern derart im sekundären Teil gelagert ist, daß beider Mittellinien bleibend zusammenfallen. Zwischen dem Ende der Torsionswelle auf der rechten Seite und dem primären Teil der Schaltkupplung befindet sich die zweite biege-elastische Kupplung, welche zusammen mit der biegeelastischen Kupplung der Motorseite eine kardanische Befestigung der relativ langen Torsionswelle darstellt. Die Torsionselastizität der Torsionswel-Ie, eventuell ergänzt mit der Torsionselastizität der motorseitigen biege-elastischen Kupplung, bilden die Mittel um Ungleichförmigkeiten und Stöße zwischen den rotierenden Massen des Propellers, der Zahnräder und der Kraftmaschine zu reduzieren und zu dämpfen. Derartige Ungleichförmigkeiten und Stöße können von einem antreibenden Verbrennungsmotor, Torsions-Schwingungs-Belastungen oder Impulsen herrühren, die durch den Propeller im Zusammenhang mit seiner Umgebung erzeugt werden.

Die bekannte Kupplungsgruppe ist vorzugsweise bestimmt für schnelle Schiffe, bei denen die gesamte Antriebsanlage im schlanken Hinterschiff angeordnet ist. Dabei ist eine bleibend korrekte Ausrichtung zwischen der antreibenden Maschine und dem Getriebe ausgeschlossen. Wird aber eine derartige Anlage in einer steiferen Umgebung installiert, z. B. in einem Schlepper oder Eisbrecher, dann sind die unvermeidlichen Ausrichtfehler und Veränderungen der Ausrichtung während des Betriebes erheblich kleiner, so daß die relativ kostspielige Konstruktion mit der langen Torsionswelle durch das hohlgebohrte Ritzel hindurch nicht notwendig ist. Da jedoch immer Ausrichtfehler auftreten können, auch wenn sie relativ klein sind, muß eine bestimmte Elastizität der Kupplung vorhanden sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weniger aufwendige Kupplungsgruppe zu schaffen, die sich für Schiffsanlagen eignet, bei denen das Fundament zwischen Motor und Getriebe relativ stabil ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die schaltbare Kupplung zwischen den beiden biegeelastischen Kupplungen angeordnet ist und hauptsächlich durch die antriebsseitige biege-elastische Kupplung getragen wird.

Die erfindungsgemäße Kupplungsgruppe wirkt funktionell wie eine Kardanverbindung, wobei die beiden mindestens biege-elastischen Kupplungen funktionsmäßig mit den Kardangelenken zu vergleichen sind und die schaltbare Kupplung wie die Kardanwelle wirkt. Hierbei wird bei einer minimalen Gesamtlänge der Kupplungsgruppe eine relativ große Elastizität zwischen den beiden biege-elastischen Kupplungen erzielt.

Verschiedenste Formen von Kardanwellen sind an sich bekannt (DT-PS 5 12 921, DT-AS 10 65 225, DT-Gbm 19 63 656). Weiterhin ist es bekannt, zwischen den Antrieb und eine schaltbare Kupplung eine elastische Kupplung vorzusehen (GB-PS 9 67 949). Die Erfindung wird jedoch durch die Gesamtheit der vorveröffentlichten Druckschriften nicht nahegelegt.

Für den Fall, daß übermäßig große Kräfte zu erwarten sind, insbesondere radiale Kräfte, die durch äußere Beschleunigungen hervorgerufen werden, kann die schaltbare Kupplung eine sphärische Stützvorrichtung aufweisen, welche in der abtriebsseitigen biege-elastischen Kupplung gelagert ist.

Um die Elastizität der Kupplungsgruppe noch weiter zu erhöhen, kann die antriebsseitige biege-elastische Kupplung auch torsions-elastisch sein.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise anhand eines Schnittes durch eine bevorzugte Ausführungsform veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Zum Verständnis der Zeichnung sei bemerkt, daß man sich die nicht dargestellte antreibende Kraftmaschine in der Abbildung auf der rechten Seite der Gruppe denken muß und das ebenfalls nicht abgebildete Eingangsritzel des Getriebes auf der linken Seite. Der Flansch ganz rechts in der Abbildung ist starr an die antreibende Kraftmaschine angeflanscht; der Flansch ganz links ist starr an den Zapfen des Eingangsritzels angeflanscht, wobei eventuell starre Zwischenstücke vorgesehen sein können.

Mit 8 wird die antriebsseitige elastische Kupplung angedeutet, welche auf jeden Fall biege-elastisch ist, jedoch auch torsions-elastisch sein kann. Die Kupplung

ist mit radial angeordneten Blattfederpaketen 30 versehen, welche in axial verlaufende, radial gerichtete Nuten des Primärteiles 31 eingreifen und andererseits in axial verlaufende, radial gerichtete Nuten des sekundären ringförmigen Gehäuses eingespannt sind. Die Kupplung wird an der Ausgangsseite durch einen Verschlußdeckel 32 geschlossen, welcher gegenüber eiern primären Teil 31 eine geringe Winkelabweichung erlaubt, damit eine gewisse Biege-Elastizität möglich ht. Die sekundäre Platte 32 ist fest verbunden mit der primären Platte 12 der schaltbaren Kupplung 10. Ander Platte 12 ist das primäre ringförmige Gehäuse 13 befestigt, das an seiner inneren Umfangsfläche eine primäre Mitnehmerverzahnung 25p aufweist. Ferner ist in koaxialer Verlängerung der Eingangsnabe 31 auf der Platte 12 ein Achsstumpf 33 befestigt, auf welchem über die Lager 16 der Sekundärteil der schaltbaren Kupplung derart befestigt ist, daß beider Mittellinien bleibend zusammenfallen. Der Sekundärteil der schaltbaren Kupplung 17 ist an seiner Außenseite mit einer sekundären Mitnehmerverzahnung 25s versehen. Zwischen der primären und sekundären Mitnehmerverzahnung 25p und 255 sind einige Reibungsplatten 18s und 18p abwechselnd eingebracht, die mit Hilfe eines pneumatisch spannbaren Schlauches 19 gegeneinander gedrückt werden. Die Reibungspiatten 18s und 18p werden gegeneinander gedrückt zwischen einer Reaktionsplatte und dem Schlauchträger 14, welche beide auf der sekundären Kupplungsnabe starr befestigt sind. LJm den Verschleiß der KuppIungsplaUen zu kompensieren, sind einige derr<ontabele Füllringe zwischen der Reaktionsplatte und der Nabe 17 montiert. Auf der linken Seite des Schlauchträgers 14 ist der Primärteil 34 der linken biege-elastischen Kupplung — befestigt.

ίο Diese treibt über die biege-elastischen Elemente 3 den Sekundärteil 20 an. Wenn das überhängende Gewicht der schaltbaren Kupplung zu groß werden sollte, um ausschließlich von der auf der rechten Seite angeordneten elastischen Kupplung 8 getragen zu werden, dann kann die linke biege-elastische Kupplung durch eine sphärische Vorrichtung 28, 29 überbrückt werden, welche in radialer Richtung Kräfte durchleiten kann, doch eine Biegung zwischen dem primären und dem sekundären Teil der linken elastischen Kupplung zuläßt.

Um eine Kompensation in axialer Richtung der Länge der ganzen Gruppe möglich zu machen, kann die sphärische Vorrichtung 28, 29 in axialer Richtung frei verschiebbar ausgeführt werden. Jedoch ist axiale Blockierung gegebenenfalls auch möglich, ohne der Biegeelastizität zu schaden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 30

1. Kupplungsgruppe, insbesondere für Schiffsantriebe, aus einer ein- und ausschaltbaren Kupplung und zwei biegeelastischen Kupplungen, wobei die beiden Teile der schaltbaren Kupplung bleibend koaxial zueinander gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (10) zwischen den beiden biegeelastischen Kupplungen (8, 23) angeordnet ist und hauptsächlich durch "> die antriebsseitige biegeelastische Kupplung (8) getragen wird.

2. Kupplungsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Kupplung (10) eine sphärische Stützvorrichtung (28, 29) aufweist, ^|5 welche in der abtriebsseitigen biegeelastischen Kupplung (23) gelagert ist.

3. Kupplungsgruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsseitige biegeelastische Kupplung (8) auch torsionselastisch ist.