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Schiffsantrieb mit Zahnradwendegetriebe. Die Erfindung bezieht sich
auf den Antrieb von Schiffen und sonstigen Fahrzeugen mit Hilfe von Verbrennungsmaschinen,
z. B. Turbinen, die nicht ohne weiteres umsteuerbar und in ihrer Drehzahl veränderlich
sind. Die Erfindung bezweckt, die Manövrierfähigkeit derartiger Fahrzeuge durch
Anwendung einer vollständig elektrischen Steuerung des die Verbindung zwischen Motor
und Propellerwelle vermittelnden Getriebes zu erleichtern.
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Es ist bereits vorgeschlagen, die Umsteuerung von Motorschiffen durch
Einschalten der einen oder der anderen zweier mit dem betreffenden Wendegetriebe
zusammenarbeitenden Elektromagnetkupplungen zu bewirken. Auch ist die Verwendung
von elektromagnetisch betätigten Kupplungen in Verbindung mit Zahnradgetrieben an
sich nicht neu. Ferner ist es bekannt, beim Antrieb von Schifften zwischen die Antriebsmaschine
und das auf die Schraubenwelle arbeitende Rädergetriebe eine elektromagnetische
oder elektrische Kupplung -einzuschalten.
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Diesen bekannten Anordnungen gegenüber wird die Erfindung darin erblickt,
daß sämtliche Kupplungen des Antriebes, insbesondere auch die .mit den losen Rädern
des Zahnradgetriebes verbundenen, als elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungen
ausgebildet sind.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
in Anwendung auf ein flachgehendes, mit Schaufelpropellern ausgerüstetes Flußfahrzeug
veranschaulicht.
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Abb. i stellt den Antriebsmotor mit dem Getriebe in Seitenansicht
bzw. senkrechtem Längsschnitt durch das Getriebegehäuse dar.
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Abb. 2 veranschaulicht einen Teil des Getriebes in größerem Maß.stabe
in einem wagerechten Schnitt durch :den unteren Teil des Getriebegehäuses, während
Abb.3 eine der zur Verwendung kommenden Elektromagnetkupplungen in noch größerem
Maßstabe darstellt.
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Die Welle i der im dargestellten Falle als Dieselmotor gedachten Antriebsmaschine
2 steht mit dem als Ganzes mit 3 bezeichneten Getriebe durch eine elektromagnetisch
betätigte Reibungskupplung in Verbindung. Die besondere Ausbildung dieser Kupplung
wird weiter unten gelegentlich der Beschreibung des Wendegetriebes an Hand der Abb.
2 beschrieben werden. Der dem auf -der Welle i sitzenden Kupplungsteil gegenüberliegende
Kupplungsteil sitzt auf der oberen primären Welle 5 des Getriebes. Unterhalb dieser
Welle ist die Sekundärwelle 6 gelagert. Auf der Welle 5 sitzen drei Zahnräder 7,
8 und 9 von verschiedenem Durchmesser, die mit drei auf der Sekundärwelle 6 ---:angeordneten
Zahnrädern io, il bzw. 12 dauernd, in Eingriff stehen. Die Zahnräder 8 und 9 sind
auf ihrer Welle festgekeilt, während das Zahnrad 7 lose auf seiner Welle sitzt.
Entsprechend sind
die Gegenzahnräder i i und 12 lose auf der Welle
6 angeordnet, während das mit dem Rade 7 kämmende Zahnrad io fest auf der Sekundärwelle
sitzt. Die lose auf ihrer Welle sitzenden Räder 7, i i und 12 stehen mit ebenfalls
drehbar auf den betreffenden Wellen sitzenden Teilen von Elektromagnetkupplungen
13, 14 bzw. 15 in fester Verbindung, während die Gegenkörper dieser Kupplungen mit
,den betreffenden Wellen fest verbunden sind, so daß ,bei Erregung der Magnetwicklung
in den einzelnen Kupplungen der mit dem zugehörigen Zahnrad verbundene Kupplungsteil
mit dem fest auf der Welle sitzenden in Reibungseingriff gebracht und dadurch mit
der zugehörigen Welle gekuppelt wird.
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Die Kupplungen 13, 14 und 115 sind in an sich bekannter Weise als
sogenannte Lamellenkupplungen ausgebildet, wie Abb. 3 deutlicher erkennen läßt.
Jede Einzelkupplung besteht im wesentlichen aus dem die Magnetwicklung 16 enthaltenden,
fest auf der betreffenden Welle sitzenden Magnetkörper 17 und dem lose auf der Welle
drehbaren, mit dem betreffenden Zahnrad fest verbundenen Anker 18, der den Magnetkörper
glockenartig umfaßt und die eine Gruppe der Reibungsringe oder Lamellen 2o mittels
Bolzen ig trägt, während die -andere Lamellengruppe 2i auf dem Magnetkörper 17 sitzt,
auf dem sie,ebenso wie die Lamellen 2o gegenüber dem Anker 18 in achsialer Richtung
verschiebbar, aber nicht drehbar sind. Der Erregerstrom wird in üblicher Weise mit
Hilfe . von Schleifringen 22 den einzelnen Kupplungen zugeführt.
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Unterhalb der zweiten Getriebewelle 6 ist im dargestellten Falle eine
dritte Getriebewelle 24 gelagert, auf der ein ständig mit dem Rade io in Eingriff
stehendes Zahnrad 25 starr befestigt ist. Die Welle 24 trägt auf ihrem äußeren
Ende ein Kegelrad 26, das mit zwei Kegelrädern 27, 28 (Abb.2) dauernd in Eingriff
steht. Die Räder 27 und 28 sitzen lose auf einer quer zu den übrigen Getriebewellen
gelagerten Welle 2g und stehen mit den die Magnetanker 30, tragenden Teilen
3o zweier ebenfalls auf der Welle 29 sitzenden Blektroanagnetkupplungen 31 bzw.
32 mittels durch die, betreffenden Lager 33 bzw. 34 'hindurchgeführter Buchsen 35
in fester Verbindung. Die Gegenkörper 36, 36a der Kupplungen sitzen fest auf der
Welle 24.
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Bei Erregung der Wicklungen der einzelnen Kupplungen wird die zugehörige
Ankerscheibe 30a, die gegenüber dem drehbaren Kupplungsteil 3o achsial verschiebbar,
aber nicht drehbar angeordnet ist, angezogen und mit denn festen Kupplungsteil .in
Reibungseingriff gebracht. Auf diese Weise erfolgt die Kupplung des mit dem betreffenden
Kupplungsteil 3o fest verbundenen Kegelrades. Je nachdem man die Kupplung 31 oder
32 betätigt, wird das Kegelrad 28 oder 2,7 mit der Welle 24 verbunden und
damit die Drehung der Welle in .dem einenoder anderen Sinne veranlaßt. Das ganze
Getriebe mit Ausnahme der Hauptkupplung 4 sowie der Kupplungen 31 und 32 ist in
ein gemeinsames Gehäuse 37 .eingeschlossen, so daß -die Getrieberäder vollständig
in Öl laufen können. Auf die äußeren Enden der Welle 24 sind Kurbeln 28 aufgekeilt,
die durch Kurbelstangen 40 die Drehbewegung auf die Schaufelräder des Fahrzeuges
übertragen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: .
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Nachdem man den Motor 2 zunächst leer hat anlaufen lassen, wird durch
Einschalten des Erregerstroms der Hauptkupplung 4 zunächst die Primärwelle 5 ides
Getriebes in Gang !gesetzt. Dies läßt sich durch allmähliches Abschalten eines vor
der Wicklung der Kupplung 4 liegenden Vorschaltwiderstandes ganz allmählich gestalten.
Die Sekundärwelle 6 bleibt vorläufig in Ruhe, da die lose auf ihren Wellen sitzenden
Zahnräder sämtlich gleiten. Darauf wird die Erregung der die kleinste Übersetzung
vermittelnden Kupplung 15 eingeschaltet. Der betreffende Magnetkörper zieht seinen
Anker an und stellt dadurch eine feste Verbindung des Zahnrades 12 mit der Welle
6 her, so daß diese mitgenommen wird. Dabei ist die Einrichtung zweckmäßig so getroffen,
daß das Reibungsmoment der Hauptkupplung 4 gerin.ger ist- als das der -betreffendien
Getriebekupplung, so idaß, wenn der durch den Motor zu überwindende Widerstand zu
groß ist, ein Gleiten; nicht an den Getriebekupplungen, sondern .an der Hauptkupplung
auftritt. Dadurch werden einmal die schwer zugänglichen Getriebekupplungen geschont,
so daß ihre Leistungsfähigkeit lange erhalten bleibt, ohne daß Ausbesserungen erforderlich
sind, andererseits wird die unvermeidliche Reibungswärme von :dem eigentlichen Getriebe
ferngehalten, aus @dessen Gehäuse sie schwierig abzuführen ist.
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Das Manövrieren wird durch die neue Einrichtung ganz außerordentlich
erleichtert. Jede mechanische Verbindung zwischen Maschinenraum und Kommandobrücke
erübrigt sich. Das Anlassen, der Geschwindigkeitswechsel sowie das Umsteuern kann
durch Verstellen eines oder mehrerer Hebel nach Art des Kontrollerhebels der elektrischen
Straßenbahnwagen bewirkt werden. Auf diese Weise hat der Führer sein Fahrzeug unmittelbar
in der Hand. Durch die Möglichkeit des völlig stoßfreien Einrückens wird
die
Antriebsmaschine sehr .geschont, ohne daß auf die große Zuverlässigkeit und den
hohen Wirkungsgrad der Zahnradübersetzung verzichtet würde.
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Die beschriebene Einrichtung läßt sich natürlich auch für Schraubenantrieb
ausbilden. In diesem Falle würde die Querwelle 29 sowie zweckmäßig auch die Blindwelle
2q. in Wegfall kommen und der Antrieb unmittelbar von der Welle 6 aus durch ein
auf dieser sitzendes Stirnrad übertragen werden, das einmal direkt und außerdem
durch Vermittlung eines weiteren Zahnrades mit lose auf der Schraubenwelle sitzenden
Stirnrädern kämmt, von denen nach Belieben das eine oder andere durch die elektromagnetischen
Kupplungen mit ihrer Welle fest verbunden werden kann. Die Hauptkupplung 4 könnte
unter Umständen auch hinter das Getriebe in, den von diesem zum Propeller führenden
Wellenzug eingeschaltet sein, beispielsweise vor dem Zahnrad 26 auf der Blindwelle
2q. sitzen.