DE2850045C2

DE2850045C2 - Schiffsgetriebe für zwei Propeller

Info

Publication number: DE2850045C2
Application number: DE2850045A
Authority: DE
Inventors: Heinz M. Dr.-Ing. 4000 Düsseldorf Hiersig; Hans 5810 Witten Steinberg
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1984-05-03
Also published as: JPS5569345A; GB2035501A; CA1110875A; US4311472A; GB2035501B; DE2850045A1

Description

den ist Die erste Antriebszwischenwelle 21 trägt ein ^ntriebsritzel 23, welches mit einem ersten Abtriebsrad 25 der ersten Abtriebswelle 17 im Zahneingriff steht Pfeile 18 geben jeweils die Drehrichtung an.

Am propellerwellenseitigen Wellenende der Antriebszwischenwelle 21 ist eine erste Schaltkupplung 29 ingeschlossen, wobei diese Schaltkupplung 29 die Antriebszwischenwelle 21 mit einer ersten die Antriebszwischenwelle 21 umgebenden Eingangsweile 33 aes Verbindungsqetriebes 5 verbindet. Die Eingangswelle 33 ist als Hohlwelle ausgebildet und trägt ein erstes Ritzel 31, welches mit einem Zahnrad 35 des Verbindungsgetriebes 5 im Zahneingriff steht. Das Verbindungsgetriebe 5 enthält neben dem Zahnrad 35 weitere miteinander kämmende Zahnräder 37 und 36, wobei das Zahnrad 36 mit einem zweiten Ritzel 32. welches der zweiten Untersetzungsstufe 4 zugeordnet ist, kämmt

Die zweite Untersetzungsstufe 4 ist im übrigen im wesentlichen so aufgebaut wie die erste Untersetzungsstufe 3, enthält also im Anschluß an die zweite Antriebswelle 14 eine zweite Überholkupplung 20, eine zweite Abtriebszwischenwelle 22, ein zweites Antriebsritzel 24, eine zweite Schaltkupplung 30 und eine zweite Eingangswelle 34, die das zweite Ritzel 32 trägt. Bei der zweiten Untersetzungsstufe 4 ist jedoch zwischen dem zweiten Antriebsritzel 24 und den zugeordneten zweiten Abtriebsrad der Abtriebswelle 16 ein Zahnrad 27 eingeschaltet. Es wird dadurch gegenüber der ersten Abtriebswelle 17 die Drehrichtung der zweiten Abtriebswelle 16 umgekehrt. Dies ist notwendig, da beide Gasturbinen im gleichen Drehsinn umlaufen.

Im übrigen ist für den in Fig. 2 dargestellten Getriebekomplex und entsprechend auch in Fig.3 ein gemeinsames Gehäuse 28 vorgesehen.

F i g. 3 unterscheidet sich von F i g. 2 im wesentlichen dadurch, daß die beiden Abtriebswellen 16 und 17 einen Winkel miteinander bilden, um parallele Propellerwellen antreiben zu können.

In Fig.4 sind die Untersetzungsstufen 3 und 4 in separaten Getriebegehäusen 41,40 untergebracht. Auch dem Verbindungsgetriebe 5 ist ein eigenes Getriebegehäuse 42 zugeordnet.

Die Schaltkupplungen 29, 30 sind hier unter Zwischenschaltung je einer kardangelenkig angeschlossenen Kupplungswelle 39, 38 und je einer weiteren Welle 43, 44 an die Antriebszwischenwellen 21, 22 angeschlossen. Dabei sind die Kupplungswellen 38, 39 aus Gewichtsgründen als Hohlwellen ausgebildet. Im nachfolgenden wird die Funktion des erfindungsgemäßen Getriebes anhand der F i g. 1 und 2 beschrieben.

Langsamfahrt

Eine der beiden Antriebsmaschinen 1 oder 2, z. B. die Antriebsmaschine 1, steht still. Die Überholkupplung 19 zwischen ihr und der Antriebszwischenwelle 21 bleibt ausgeschaltet. Die zweite Gasturbine 2 läuft und überträgt ihre Leistung auf die Antriebszwischenwelle 22 der Untersetzungsstufe 4 über die selbsttätig eingeschaltete Überholkupplung 20 und treibt damit die Abtriebswelle 16 und den zugeordneten Propeller 12.

Die Schaltkupplungen 29 und 30 sind eingeschaltet Somit verteilt sich die Antriebsleistung je nach deren Leistungsaufnahme auf die beiden Propeller.

Schnellfahrt

Beide Gasturbinen 1 und 2 laufen und beide Überholkupplungen 19 und 20 haben sich eingeschaltet. Die Schaltkupplungen 29 und 30 ausgeschaltet. Die Leistung jeder Gasturbine 1, 2 wird voll auf den

in zugeordneten Propeller 13, 12 übertragen Das Verbindungsgetriebe 5 steht sill. An der Leistungsübertragung sind daher nur die unbedingt zur Untersetzung bzw. zur Untersetzung und Umkehr der Drehrichtung erforderlichen Elemente beteiligt. Die Übertragungsverluste

ι > werden auf diese Weise minimiert.

Legende

1 erste Gasturbine

2 zweite Gasturbine

2» 3 erste Untersetzungsstufe

4 zweite Untersetzungsstufe

5 Verbindungsgetriebe

6 zweite Zwischenwelle

7 erste Zwischenwelle

r> 8 zweites Reduktionsgetriebe

9 erstes Reduktionsgetriebe

10 zweite Propellerwelle

11 erste Propellerwelle

12 zweiter Propeller
j(i 13 erster Propeller

14 zweite Antriebswelle

15 erste Antriebswelle

16 zweite Abtriebswelle

17 erste Abtriebswelle
r> 18 Drehrichtungspfeile

19 erste Überholkupplung

20 zweite Überholkupplung

21 erste Antriebszwischenwelle

22 zweite Antriebszwischenwelle 4(i 23 erstes Antriebsritzel

24 zweites Antriebsritzel

25 erstes Abtriebsrad

26 zweites Abtriebsrad

27 Zahnrad

•»5 28 Getriebegehäuse

29 erste Schaltkupplung

30 zweite Schaltkupplung

31 erstes Ritzel

32 zweites Ritzel

">« 33 erste Eingangswelle

34 zweite Eingangswelle

35 weiteres Zahnrad

36 weiteres Zahnrad

37 weiteres Zahnrad

V5 38 zweite Kupplungswelle

39 erste Kupplungwelle

40 zweites Gehäuse

41 erstes Gehäuse

42 weiteres Gehäuse
so 43 erste weitere Welle

44 zweite weitere Welle

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schiffsgetriebe für zwei Propeller, bei dem jede Propellerwelle jeweils in folgender Reihenfolge über eine Antriebsmaschine, eine Antriebswelle, eine Schaltkupplung, eine Antriebszwischenwelle und ein Antriebsritzel einer Untersetzungsstufe antreibbar ist und die Antriebszwischenwellen durch ein Verbindungsgetriebe miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) am propellerwellenseitigen Wellenende jeder Antriebszwischenwelle (21, 22) ist eine weitere Schaltkupplung (29,30) angeschlossen,

b) der zweite Anschluß der Schaltkupplung (29, 30) ist jeweils mit der zugeordneten F.ingangswelle (33, 34) des Verbindungsgetriebes (5) verbunden,

c) die Schaltkupplungen (29, 30) sind unabhängig voneinander schaltbar.

2. Schiffsgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal

d) die Eingangswellen (33,34) des Verbindungsgetriebes sind als die Antriebszwischenwellen (21, 22) umgebende Hohlwellen ausgebildet und zwischen den Antriebsritzeln (23, 24) einerseits und den Schaltkupplungen (29,30) andererseits angeordnet.

3. Schiffsgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

e) die Untersetzungsstufen (3, 4) und das Verbindungsgetriebe (5) sind in getrennten Getriebegehäusen (41,40,42) untergebracht,

f) die Schaltkupplungen (29, 30) sind unter Zwischenschaltung je einer kardangelenkig angeschlossenen Kupplungswelle (39,38) und je einer weiteren Welle (43, 44) an die Antricbszwischenwellen (21,22) angeschlossen.

4. Schiffsgetriebe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch das Merkmal 4^r>

die Eingangswellen (33,34) des Verbindungsgetriebes sind als die weiteren Wellen (43, 44) umgebende Hohlwellen ausgebildet.

Die Erfindung betrifft ein Schiffsgetriebe für zwei PropellergemäßOberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Getriebe ist aus der DE-OS 21 34 972 bekannt. Bei ihm sind die beiden Antriebsmaschinen über Schaltkupplungen mit den Antriebswellen zweier Untersetzungsgetriebe verbunden, deren Abtriebswellen die Propellerwellen treiben. Darüber hinaus haben beide Untersetzungsgetriebe, d. h. beide Untersetzungsstufen, einen weiteren Ausgang, wobei beide Ausgänge über ein Verbindung;sgetriebe miteinander ständig verbunden sind. Dieses Verbindungsgetriebe fungiert als sogenannter Übertrieb, um im Bedarfsfalle mit nur einer Antriebsmaschine beide Propeller antreiben zu können. Dies ist bei turbinengetriebenen Schiffen bei Langsamfahrt der Fall, während bei Schnellfahrt beide Turbinen zum Einsatz kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, dafür Sorge zu tragen, daß bei Schnellfahrt die zur Verfügung stehende Leistung jeder Antriebsmaschine auf dem kürzesten Wege und möglichst ohne Verluste durch mitlaufende, aber an der Kraftübertragung nicht beteiligte Verzahnungen auf die zugeordnete Propellerwelle übertragen werden kann.

Die gestellte Aufgabe witd erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Unteransprüchen hervor.

Den Bedürfnissen bei der Verwendung von Gasturbinen als Antriebsmaschinen soll besonders Rechnung getragen werden, wobei als bekannt vorausgesetzt werden kann, daß Langsamfahrt und Schnellfahrt nicht durch entsprechende Schaltgetriebe sondern über die Drehzahlregelung der Turbinen bzw. der jeweils arbeitenden Turbine bewirkt werden. Im übrigen kommt, wenn Verstellpropeller verwendet werden, der Optimierung der Drehzahl des Propellers keine besondere Bedeutung zu; denn auch bei Langsamfahrt kann daher der Propeller sich mit einer für die Gasturbine optimalen Drehzahl drehen, während bei Zuschalten der zweiten Gasturbine lediglich die Steigung des Propellers vergrößert werden muß.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei Langsamfahrt eine beliebige der beiden Antriebsmaschinen beide Propeller antreiben kann, während bei Schnellfahrt jede der Turbinen die ihr zugeordnete Propellerwelle treibt, ohne daß das Verbindungsgetriebe mitläuft. In diesem Falle sind beide Schaltkupplungen ausgeschaltet.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Davon zeigt jeweils in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Schiffsantriebsanlage mit zwei Gasturbinen und zwei Propeller,

Fig. 2 ein Schiffsgetriebe, bei dem zwei Untersetzungsstufen und ein Verbindungsgetriebe in einem großen Getriebegehäusekomplex untergebracht sind,

F i g. 3 ein Schiffsgetriebe ähnlich F i g. 2, jedoch mit Untersetzungsstufen, die konisch verzahnte Stirnräder aufweisen, und

F i g. 4 ein Schiffsgetriebe, bei dem die Untersetzungsstufen und das Verbindungsgetriebe in voneinander unabhängigen Getriebegehäusen untergebracht sind.

Die in F i g. 1 dargestellte Schiffsantriebsanlage besteht aus einer ersten Gasturbine 1, einer zweiten Gasturbine 2, einer ersten Untersetzungsstufe 3, einer zweiten Untersetzungsstufe 4, einem Verbindungsgetriebe 5, einer ersten Zwischenwelle 7, einer zweiten Zwischenwelle 6, einem ersten Reduktionsgetriebe 9. einem zweiten Reduktionsgetriebe 8, einer ersten Propellerwelle 11, einer zweiten Propellerwelle 10, einem ersten Propeller 13 und einem zweiten Propeller 12. Die Zwischenwellen 7 und 6 sind an die zugeordneten Abtriebswellen 17 und 16 der Untersetzungsstufen 3 und 4 angeschlossen.

Fig. 2 zeigt nun einen Schnitt durch die Untersetzungsstufen 3 und 4 und das Verbindungsgetriebe 5 der Fig. 1, die auch zeigt, daß die Untersetzungsstufe 3 über eine Antriebswelle 15 mit der ersten Turbine I und die Untersetzungsstufe 4 über eine Antriebswelle 14 mit der zweiten Gasturbine 2 verbunden ist.

F i g. 2 zeigt in der ersten LJntersetzungsstufe 3 die Antriebswelle 15. die über eine erste Überholkupplung 19 mit einer ersten Antriebszu isehenwelle 21 serbun-