DE2757741C2

DE2757741C2 - Schiffswendegetriebe

Info

Publication number: DE2757741C2
Application number: DE2757741A
Authority: DE
Inventors: Hans Mutschellen Sigg (Schweiz)
Original assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Current assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Priority date: 1977-10-07
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1979-11-22
Also published as: GB2005365A; NL7809956A; SE7810409L; SE438486B; FR2405189A1; GB2005365B; CH624353A5; NL175156B; JPS5814943B2; JPS5460644A; IT7828439A0; IT1099253B; DE2757741B1; US4242920A; FR2405189B1; NL175156C

Description

Die Erfindung betrifft ein Schiffswendegetriebe mit einer Antriebswelle, einer Vorwärtskupplung,

einem Vorwärtsritzel, das gleichachsig zur Antriebswelle angeordnet und mit dieser für Vorwärtsfahrt durch die Vorwärtskupplung kuppelbar ist, zwei Zwischenrädern, die ständig mit dem Vorwärtsritzel kämmen,

zwei Zwischenritzel, die mit je einem der Zwischenräder fest verbunden sind,

einem Großrad, das ständig mit den beiden Zwischenritzeln kämmt,

einer Rückwärtskupplung,

einem Rückwärtsritzel, das gleichachsig zur Antriebswelle angeordnet und mit dieser für Rückwärtsfahrt durch die Rückwärtskupplung kuppelbar ist, und zwei Umkehrritzeln, die vom Rückwärtsritzel angetrieben werden.

Bei einem bekannten Schiffswendegetriebe dieser Gattung (US-PS 27 41351, Fig.3-5) kämmt das Rückwärtsritzel mit einem der Umkehrritzel und dieses ist durch eine zusätzliche Kupplung mit dem zweiten Umkehrritzel kuppelbar. Die zusätzliche Kupplung ist stets ausgerückt, wenn die Vorwärtskupplung eingerückt ist, und ist stets eingerückt, wenn die Rückwärtskupplung eingerückt ist. Das zweite Umkehrritzel kämmt ständig mit denselben Zwischenrädern, mit denen auch das Vorwärtsritzel ständig kämmt. Diese Zwischenräder sind also zur Leistungsübertragung bei Rückwärtsfahrt wie bei Vorwärtsfahrt vorgesehen,

■, Während aber bei Vorwärtsfahrt eine Leistungsverzweigung unmittelbar am Vorwärtsritzel stattfindet, so daß dessen mit den beiden Zwischenrädern in Eingriff stehende Zahngruppen nur mit je der Hälfte der Antriebsleisilung belastet werden, findet bei Rücfcwärts-

Ki fahrt eine Leistungsverzweigung noch nicht am Rückwärtsritzel statt, denn dieses hat die gesamte Leistung auf das erste Umkehrritzel zu übertragen. Die sich daraus; bei Rückwärtsfahrt ergebende hohe Belastung des Rückwärtsritzels und des ersten Umkehr-

r, -itzels macht es unmöglich, ein mit dem bekannten gattungsgemäßen Schiffswendegetriebe ausgerüstetes Schiff über längere Zeit mit voller Leistung rückwärts fahren zu lassen. Es gibt indessen Schiffe für besondere Zwecke, vor allem Eisbrecher, die im Laufe ihrer

in Lebensdauer etwa ebensolange rückwärts wie vorwärts fahren und bei Rückwärtsfahrt die gleiche Antriebsleistung erfordern, wie bei Vorwärtsfahrt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Schiffswsndegetriebe der eingangs beschriebenen

_>■·, Gattung derart zu gestalten, daß es für Rückwärtsfahrt bei hoher Leistung ebenso geeigne* ist wie für Vorwärtsfahirt, dabei aber möglichst wenig Raum beansprucht

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst,

m daß die mit eiern Vorwärtsritzel kämmenden Zwischenräder als Vorwärtsräder ausschließlich bei Vorwärtsfahrt Leistung übertragen,

daß die Umkehrritzel beide mit dem Rückwärtsritzel und mit je einem Rückwärtsrad kämmen und

ι, daß jedes der beiden Zwischenritzel auch mit einem der Rückwärtsräder fest verbunden ist

Damit wird erreicht, daß bei Rückwärtsfahrt wie bei Vorwärtsfahrt eine Leistungsverzweigung an dem mit der Antriebswelle gekuppelten Ritsi! stattfindet; das

id Rückwärtsritzel kann also, wenn es im wesentlichen die gleichen MaBe hat wie das Vorwärtsritzel, ebenso hoch belastet werden wie dieses. Die mit den Zwischenritzeln fest verbundenen Rückwärtsräder sind zwar im Vergleich mit dem bekannten gattungsgemäßen Getrie-

4Ί be zusätzliche Bauelemente, haben aber keinen nennenswerten zusätzlichen Platzbedarf, da jedes von Ihnen mit einem der zugehörigen Zwischenritzel und Vorwärtsräd<:r auf einer gemeinsamen Welle angeordnet ist.

-,ο Aus der DE-AS 11 16 106 ist zwar auch schon ein Schiffswendegetriebe bekannt, das bei Rückwärtsfahrt ebenso hoch belastbar ist wie bei Vorwärtsfahrt, doch handelt es sich hier um ein Getriebe, das nur ein einziges, ständig mit der Antriebswelle verbundenes

Ϊ5 Antriebsritzel aufweist. Dieses kämmt mit zwei Zwischenrädern, die mit je einem ersten Umkehrritzel fest verbunden sind. Die beiden ersten Umkehrritzel sind durch je eine Vorwärtskupplung mit je eiii?m Vorwärtsritzel kuppelbar, das mit einem Großrad

mi kämmt. Mit jedem der beiden ersten Umkehrritzel kämmt ein zweites Umkehrritzel. Die zweiten Umkehrritzel sind durch je eine Rückwärtskupplung mit je einem Rückwärtsritzel kuppelbar und die Rückwärtsritzel kämmen ebenfalls mit dem Großrad. Bei diesem

b") bekannten Getriebe steht dem Vorteil, daß eine Leistungsverzweigung bei Rückwärts- wie bei Vorwärtsfahrt schon unmittelbar an dem auf der Antriebswelle sitzenden Ritzel stattfindet, der Nachteil eeeen·

über, daß zwei Vorwärts- und zwei Rückwärtskupplungen erforderlich sind und die Anzahl der insgesamt erforderlichen Ritzel ebenfalls größer ist als bei dem erfindungsgemäßen Getriebe, Paher ist auch der Platzbedarf dieses bekannten Getriebes entsprechend größer.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes ist den beiden Rückwärtsrädern je eine Bremse zugeordnet

Zum Ein- und Ausrücken der Vorwärts- und Rückwärtskupplung ist die Antriebswelle vorzugsweise über eine Rücklaufsperre und ein selbsthemmendes Getriebe mit einem langsamdrehenden Hilfsantrieb verbunden.

Ein Ausführungsbeispie! der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung mit weiteren Einzelheiten erläutert.

In einer Reihe miteinander fluchtender Lager 10 ist eine Antriebswelle 12 gelagert, die ständig mit einer Antriebsmaschine 14, beispielsweise einer Gasturbine, gekuppelt ist Die Antriebswelle 12 erstreckt sich durch eine erste Hohlwelle 16 und eine zweite Hohlwelle 18 hindurch. Mit dem von der Antriebsmaschine 14 entfernten Ende der Antriebswelle 12 ist durch eine Rücklaufsperre 20, eine Stirnradpaarung 22 und ein selbsthemmendes Schneckengetriebe 24 ein Hilfsantrieb 26, beispielsweise ein Elektromotor, verbunden.

Die erste Hohlwelle 16 ist mit der Antriebswelle 12 durch eine bei Vorwärtsfahrt eingerückte und deshalb im folgenden als Vorwärtskupplung 28 bezeichnete Kupplung verbunden; auf dieser Hohlwelle ist ein Ritzel erster Stufe befestigt das im folgenden als Vorwärtsritzel 30 bezeichnet wird und ständig mit zwei im folgenden als Vorwärtsräder 32 bezeichneten Rädern erster Stufe kämmt Die Vorwärtsräder 32 sind parallel zueinander in je einem Paar Lager 34 gelagert und durch je eine Torsionswelle 36 mit je einem im folgenden als Zwischenritzel 38 bezeichneten Ritzel zweiter Stufe fest verbunden. Die beiden Zwischenritzel 38 sind in je einem Paar Lager 40 gelagert, durch je eine doppelte Scheibenbremse 42 abbrennbar und kämmen beide mit einem gemeinsamen Großrad 44, das auf einer in Lagern 46 gelagerten Antriebswelle 48 befestigt und über diese ständig mit einem Schiffspropeller 50 verbunden ist.

Das Großrad 44 ist der Deutlichkeit halber seitlich versetzt gezeichnet was nicht darüber hinwegtäuschen darf, daß es ständig mit beiden Zwischenritzeln 38 kämmt

Die zweite Hohlwelle 18 ist mit der Antriebswelle 12 durch eine zum Rückwärtsdreher, des Schiffspropellers 50 einrückbare und deshalb im folgenden als Rückwärtskupplung 52 bezeichnete Kupplung verbunden. An der zweiten Hohlwelle 18 ist ein Rückwärtsritzel 54 befestigt das mit zwei in Lagern 56 ortsfest gelagerten Umkehrritzeln 58 kämmt. Jedes der beiden Umkehrritzel 58 kämmt seinerseits mit einem Rückwärtsrad 60.

Durch die beiden Umkehrritzel 58 sind die Ruckwärtsräder 60 und das RPckwärtsritzel 54 in der Zeichnung teilweise verdeckt Die Rückwärtsräder sind parallel zueinander in ortsfesten Lagern 62 gelagert und über je eine Torsionswelle 64 mit je einem der beiden Zwischenritzel 38 fest verbunden.

Die Arbeitsweise des dargestellten Schiffswendegetriebes wird im folgenden am Beispiel des Umsteuerns von voll voraus auf voll rückwärts beschrieben:
in

1. Die Antriebsmaschine 14 wird auf Leerlauf gestellt der Hilfsantrieb 26 in Vorwärtsdrehrichtung angelassen und die Kupplung 20 für automatische Verriegelung vorbereitet

ι -, 2. Die Scheibenbremsen 42 werden eingerückt sobald

a) die Propellerdrehzahl auf einen vorgestimmten Wert gesunken ist oder

b) eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist

3. Wenn die Drehzahl der Antriebswelle 12 unter die in niedrige Drehzahl der Rücklaufdüse 20 absinkt rückt diese ein und verriegelt automatisch.

4. Sobald die Rücklaufsperre 20 verriegelt ist wird der Hilfsantrieb 26 von vorwärts auf rückwärts umgesteuert Gleichzeitig wird der Synchronisier-

r, mec.'anismus der Vorwärtskupplung 28 außer Funktion, derjenige der Rückwärtskupplung 52 in Funktion gesetzt

5. Während des Rückwärtsdrehens der Antriebswelle 12 um ca. 30° rückt die Vorwärtskupplung 28 aus.

to 6. Sobald die Vorwärtskupplung ausgerückt ist, wird der Hilfsantrieb 26 erneut umgesteuert und dreht die Antriebswelle 12 vorwärts. Dabei rückt die Rückwärtskupplung 52 ein.

7. Sobald die Rückwärtskupplung 52 ganz eingerückt

r, ist, überwindet der Hilfsantrieb 26 das Leerlaufmoment der Antriebsmaschine 14 und entlastet dadurch die Verriegelung der Rücklaufsperre 20, so daß diese leicht ausgerückt werden kann. Daraufhin wird der Hilfsantrieb 26 stillgesetzt.

in 8. Die Scheibenbremsen 42 werden gelöst Für den Hall, daß das Schiff immer noch Vorwärtsfahrt macht, ist der Schiffspropeller 50 bestrebt, sich vorwärts zu drehen, und dadurch die Antriebsmaschine 14 rückwärts zu drehen. Dies wird durch den

4> stillgesetzten Hilfsantrieb 26 in Verbindung mit dem selbsthemmenden Getriebe 24 und der Rücklaufsperre 20 verhindert

9. Nun kann das Drehmoment der Antriebsmaschine 14 erhöht werden. Sobald es das Propellermoment

-,ο überwiegt, beginnt die Turbine vorwärts zu drehen, die Rücklaufsperre 20 löst sich und der Propeller 50 beginnt rückwärts zu drehen.

Das Umsteuern von rückwärts auf vorwärts erfolgt in •π den genau gleichen Schritten, lediglich die Kupplungsfunktionen von Vorwärts- und Rückwärtskupplung sind dabei vertauscht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schiffswendegetriebe mit einer Antriebswelle, einer Vorwärtskupplung,

einem Großrad, das ständig mit den beiden Zwischenritzeln kämmt, einer Rückwärtskupplung,

einem Rückwärtsritzel, das gleichachsig zur Antriebswelle angeordnet und mit dieser für Rückwärtsfahrt durch die Rückwärtskupplung kuppelbar ist, und

zwei Umkehrritzeln, die vom Rückwärtsritze! angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Vorwärtsritzel (30) kämmenden Zwischenräder als Vorwärtsräder (32) ausschließlich bei Vorwärtsfahrt Leistung übertragen, daß die Umkehrritzel (58) beide mit dem Rückwärtsritzel (54) und mit je einem Rückwärtsrad (60) kämmen, und daß jedes der beiden Zwischenritzel (38) auch mit einem der Rückwärtsräder (60) fest verbunden ist.

2.Schiffswi-ndegetriebe nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Rückwärtsrädern (60) je eine Bremse (42) zugeordnet ist.

3. Schiffswendegetriebe nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (12) über eine Rücklaufsperre (20) und ein selbsthemmendes Getriebe (22,24) mit einem langsamdrehenden Hilfsantrieb (26) verbunden ist.