DE3102556C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Schiffsgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Derartige Getriebe finden bevorzugt Verwendung bei Schiffsantriebsanlagen mit mehreren Antriebsmaschinen, die zum Antrieb des Schiffes bei Fahrt mit maximalen Geschwindigkeiten gleichzeitig über ein gemeinsames Sammelgetriebe den Schiffspropeller antreiben und von denen einige bei den langsameren Marschfahrten zur Einsparung von Kraftstoff, Maschinenbetriebsstunden und Wartungsaufwand stillgesetzt werden. Den unterschiedlichen Geschwindigkeiten sind dabei unterschiedliche Propellerdrehzahlen zugeordnet. Das den jeweiligen Antriebsmaschinen zugeordnete Stufengetriebe ermöglicht bei beiden Fahrzuständen die Einhaltung der maximalen Antriebsmaschinendrehzahl und damit günstige Betriebsbedingungen.

Es ist bekannt, solche Getriebe mit Zahnradstufen, die von Reibkupplungen geschaltet werden, zu bilden.

Aus der EP-PA 00 07 235 ist ein gattungsgemäßes Schiffsgetriebe bekannt, bei dem jedoch die zweite Schaltstufe als eine ins Langsame übersetzende Wendeschaltstufe ausgebildet ist. Damit ist ein derartig konzipiertes Getriebe für den oben erwähnten Zweck nicht geeignet.

Es ist weiterhin bekannt, für die Schaltung von Getriebestufen eine hydrodynamische Kupplung einzusetzen. Diese Kupplungsart ist zum Übertragen von großen Leistungen gut geeignet und wird durch Füllen und Entleeren mit Betriebsflüssigkeit verschleißlos geschaltet. Die Drehschwingungen der Antriebsmaschine, die sich insbesondere beim Antrieb durch mehrere Antriebsmaschinen unterschiedlicher Bauart auf eine gemeinsame Propellerwelle störend auswirken, werden durch den Einbau von hydrodynamischen Kupplungen wesentlich gedämpft.

Bei bekannten Getrieben macht sich jedoch ein weiterer Nachteil der hydrodynamischen Kupplung, nämlich die übertragene Leistung bei entleerter Kupplung, unangenehm bemerkbar. Diese, durch die in der ausgeschalteten Kupplung umlaufende Luft verursachte Leistung muß von der Antriebsmaschine aufgebracht werden und geht für den Vortrieb verloren. Bei Antriebsmaschinen mit hoher Leistung muß unter Umständen die entleerte Kupplung gekühlt werden, um diese Verlustleistung abzuführen.

Aus der US-PS 23 78 085 ist ein Leistungsverzweigungsgetriebe bekannt, bei dem im Langsamgang über dauernd gefüllte hydrodynamische Kupplungen angefahren wird, anschließend ein zunehmender Teil des Drehmomentes über ein Planetengetriebe direkt, der Rest über die Kupplungen und schließlich im Schnellgang das gesamte Drehmoment bei festgebremsten Primärkupplungsrädern allein durch das Planetengetriebe übertragen wird. Nachteilig dabei ist, daß bei der meistens gefahrenen Marschfahrt in den Gesamtübertragungswirkungsgrad sowohl der Kupplungs- als auch der Planetengetriebewirkungsgrad eingeht, was einen erhöhten Verbrauch der Anlage bedingt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Stufengetriebe möglichst geringe Abmessungen und geringes Gewicht zu erzielen, die Vorteile des Planetengetriebes und der hydrodynamischen Kupplung zu nutzen und gleichzeitig die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Planetengetriebe, dessen Planetenträger fest mit der Antriebswelle des Getriebes verbunden ist, als eine ins Schnelle übersetzende Vorwärtsschaltstufe ausgebildet ist und daß zwischen dem Planetengetriebe und der Reibungskupplung eine hydrodynamische Kupplung angeordnet ist, deren Primärrad mit dem Abtrieb des Planetengetriebes und deren Sekundärrad mit der Abtriebswelle des Getriebes über den Sekundärteil der Reibungskupplung verbunden ist.

Durch diese Maßnahmen ist ein im Aufbau sehr einfaches Stufenschaltgetriebe mit geringen Abmessungen und Gewicht darstellbar. Die Verluste des Planetengetriebes und der hydrodynamischen Kupplung bleiben auf den selten vorkommenden Fahrzustand mit maximaler Geschwindigkeit beschränkt. Mit Ausschalten des Planetengetriebes bei Marschfahrt können sowohl die Verluste dieses Getriebes als auch die Leerverluste der hydrodynamischen Kupplung bei diesem Fahrzustand weitgehend vermieden werden. Das Planetengetriebe wirkt für die hydrodynamische Kupplung als Hochgang, so daß die Abmessungen dieser Kupplung klein gehalten werden können. Schließlich kann ein Propeller mit großer Masse über die hydrodynamische Kupplung problemlos angefahren und damit die Reibkupplung geschont werden.

Ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung aufgebauten Stufengetriebes ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das Stufengetriebe weist eine Getriebeeingangswelle 11, eine Getriebeausgangswelle 12, eine Reibungskupplung 13, eine hydrodynamische Kupplung 14 und ein Planetengetriebe 15 auf. Der Planetenträger 16 des Planetengetriebes 15 ist mit der Getriebeeingangswelle 11 verbunden. Das Sonnenrad 17 kann mittels einer Bremse 18 mit dem feststehenden Getriebegehäuse des Stufengetriebes verbunden werden oder nach lösen der Bremse frei umlaufen. Das innenverzahnte Hohlrad 19 des Planetengetriebes ist mit dem Primärrad 20 der hydrodynamischen Kupplung 14, ihr Sekundärrad 21 über den Sekundärteil der Reibungskupplung 13 mit der Ausgangswelle 12 des Stufengetriebes verbunden. Primärlamellen 22 der Reibungskupplung 13 stehen mit der Getriebeeingangswelle 11, Sekundärlamellen 23 mit der Getriebeausgangswelle in bekannter Weise über Keilwellenprofile in drehfester Verbindung.

Zum Anfahren von Propelleranlagen mit großer Masse wird nach Anziehen der Bremse 18 die hydrodynamische Kupplung 14 mit Betriebsflüssigkeit gefüllt. Zur Vermeidung einer zu starken Motordrückung muß eventuell, je nach Masse des Propellers, die hydrodynamische Kupplung eine zeitlang mit Teilfüllung betrieben werden. Nach Erreichen einer entsprechenden Propellerdrehzahl wird die Reibungskupplung 13 angelegt und die Bremse 18 gelöst. Die Antriebsanlage kann nun mit einem Teil der Antriebsmaschinen mit sehr gutem Getriebewirkungsgrad betrieben werden. Dabei kann die hydrodynamische Kupplung gefüllt bleiben oder entleert werden. Die Räder des Planetengetriebes drehen sich unbelastet mit. Die dadurch verursachten Verluste sind außerordentlich gering.

Soll zur Erzielung der maximalen Geschwindigkeit mit allen Antriebsmaschinen gefahren werden, so werden bei allen Schiffsgetrieben die Reibungskupplungen 13 gelöst, die hydrodynamischen Kupplungen 14 gefüllt und die Bremsen 18 angezogen. Der Kraftfluß erfolgt nun jeweils von der Getriebeeingangswelle 11 über das Planetengetriebe 15 , die hydrodynamische Kupplung 14 auf die Getriebeausgangswelle 12. Durch die Übersetzungsstufe im Planetengetriebe wird eine höhere Abtriebsdrehzahl und damit die zur Aufnahme der höheren Antriebsleistung notwendige Propellerdrehzahl erzielt.

Claims (1)

1. Schaltbares Schiffsgetriebe mit zwei koaxial zueinander angeordneten Schaltstufen, bei dem die erste Schaltstufe durch eine die Getriebeeingangs- und -ausgangswelle direkt verbindende schaltbare Reibungskupplung und die zweite Schaltstufe durch ein Planetengetriebe dargestellt wird, das durch Festbremsen eines seiner Glieder am Getriebegehäuse mittels einer Bremse einschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (15), dessen Planetenträger (16) fest mit der Eingangswelle (11) des Getriebes verbunden ist, als eine ins Schnelle übersetzende Vorwärtsschaltstufe ausgebildet ist und daß zwischen dem Planetengetriebe (15) und der Reibungskupplung (13) eine hydrodynamische Kupplung (14) angeordnet ist, deren Primärrad (20) mit dem Abtrieb des Planetengetriebes (15) und deren Sekundärrad (21) mit der Ausgangswelle (12) des Getriebes über den Sekundärteil der Reibungskupplung (13) verbunden ist.