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Kegelräderwendegetriebe mit durch ein Druckmittel betätigten Reibungskupplungen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wendegetriebe mit gleichachsiger treibender und
getriebener Welle, insbesondere für Schiffsantrieb, bei dem für Vorwärtsgang die
treibende und die getriebene Welle direkt miteinander gekuppelt werden können und
für Rückwärtsgang zwei um die Längsachse des Getriebes drehbare Kegelräder (Längskegelräder)
mit mindestens zwei um feststehende Querachsen des Getriebegehäuses drehbaren Kegelrädern
(Querkegelrädern) in ständigem Eingriff stehen.
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Bei solchen Getrieben ist es bekannt, die Querkegelräder gleichmäßig
über den Umfang der Längskegelräder verteilt in dieselben eingreifen zu lassen,
um einen Ausgleich der Zahndrücke an den Längskegelrädern und kleine Drücke in deren
Lagern zu ,erhalten. Bei Drehrichtungsumkehrgetrieben, d. h. solchen, bei denen
die getriebene Welle entgegengesetzte Drehrichtung wie die treibende hat, ist es
bekannt, zwei Querkegelräder auf einem gemeinsamen im Gehäuse festen durch-, gehenden
Querträger zu lagern.
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Es ist auch bekannt, Reibungskupplungen für die direkte Kupplung von
Treibender und getriebener Welle wie auch für den Rückwärtsgang vorzusehen. Doch
wird bei der bekannten Anordnung der Kupplungen bei Vorwärtsgang den Längskegelrädern
in axialer Richtung keine bestimmte Stellung angewiesen, beim Rückwärtsgang aber
- eine solche, die von der Abnutzung der Kupplungsflächen abhängig ist, wodurch
die Betriebssicherheit beeinträchtigt wird.
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Bei Wendegetrieben mit Reibungskupplungen ist es ferner bekannt, diese
Kupplungen durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel zu betätigen, das aber
durch Bohrungen in den hochbeanspruchten Kupplungsflanschen
der
Getriebewellen zugeführt wird.
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Schließlich ist es bei Wendegetrieben mit Planetenkegelrädern bekannt,
das Planetenradträgergehäuse auf der treibenden und der getriebenen Welle zu lagern
und in demselben für die aneinanderstoßenden Enden dieser Wellen ein gemeinsames
Lager vorzusehen. Da hierbei der Planetenradträger beim Rückwärtsgang durch eine
Bremse mit dem festen Getriebegehäuse fest verbunden wird und die dabei erfolgende
Zentrierung dieses Trägers infolge der Abnutzung der Bremsfläche ungenau ist, entstehen
unberechenbare Zusatzbelastungen in den Wellen- und Planetenradträgerlagern wie
auch in .den Lagem der Längskegelräder. selbst.
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Den Nachteilen der bekannten Konstruktionen wird durch die Erfindung
dadurch abgeholfen, daß der im Gehäuse feste Querträger, der die Querkegelräder
trägt, beidseitig der -Querebene, in der die Drehachsen der Querkegelräder liegen,
mit Lagerstellen zur Lagerung der hohlen Naben der beiden Längskegelräder auf deren
innern Seiten versehen ist und daß -der Querträger die getriebene Welle, die die
innern Kupplungsteile beider Reibungskupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsgang
trägt, lagerartig umfaßt, zum Zwecke, durch _ den Querträger und dieses Lager hindurch
der getriebenen Welle das die Kupplungen steuernde Druckmittel zuzuführen-Mit dieser
Anordnung wird eine klare und eindeutige Stellung und Lagerung der Längskegelräder
erzielt und ein Anliegen von Kupplungsflächen, die ausgeschaltet sein sollen, vermieden.
Ferner wird durch .die Zuführungskanäle im Querträger vermieden, daß Bohrungen in
den hochbeanspruchten Wellenenden und Kupplungsflanschen der Getriebewellen vorgesehen
werden müssen und Ölkanäle vielmehr nur im mittleren kräftigsten Teil der getriebenen
Welle erforderlich sind. Auch wird, wie die Zeichnung erkennen läßt, die Baulänge
. des Getriebes kurz und die Raumausnutzung eine vorzügliche.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Fig. i zeigt das Wendegetriebe im Längsschnitt, Fig. 2 im Querschnitt
nach Linie A-A der Fig. I, Fig. 3 eine Variante von Fig. i.
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Die Welle i des Getriebes ist -vom Motor angetrieben. Sie ist als
Hohlwelle ausgebildet und mit. dem um. die Längsachse des -Getriebes drehbaren Kegelrad
2 fest verbunden. Sie ist bei 3 .im feststehenden Gehäuse 5, bei ¢ an der- Kegelradnabe
auf dem durchgehenden .Querträger 6 gelagert,. der seinerseits mit dem Gehäuse 5
mittels der Sitze 6c und des Keiles 6d fest verbunden ist. Die getriebene Welle
7 ist mit dem Abtriebflansch 8 fest verbunden. Sie ist bei 9 mittels des Flanschhalses
im Gehäuse 5 und bei io in der hohlen Antriebswelle i gelagert. Außerdem ist diese
Welle 7 in !der Mitte durch den als Lager i i ausgebildeten Querträger 6 gestützt.
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Die getriebene Welle 7 trägt in Nuten 12.
verschiebbar ,die
innern Kupplungsteile 13 und 14 für die Vorwärts- bzw. Rückwärtskupplung. Die Teile
13 befinden sich in einem mit der Welle i und dem Kegelrad 2 fest verbundenen Gehäuse
2a, die Teile 14 in einem mit dem Kegelradkörper 15 fest verbundenen Gehäuse I`5a.
Das Gehäuse 15a ist bei 16 auf dem Querträger, bei 17 im festen Gehäuse 5
gelagert. Die Kegelräder 2 und 15
stehen mit den kleineren Querkegelrädern
18 in Eingriff, die auf den Zapfen 6a und 6b des Querträgers 6 gelagert sind.
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Die innern Kupplungsteile 13 bzw. 14 können durch Einführung von Drucköl
in den Raum 13a bzw. 14a zwischen denselben auseinandergetrieben und zum Reibungseingriff
mit den Rillen der Gehäuse 2a und I5a gebracht werden, welche Gehäuse die äußern
Kupplungsteile bilden. Das erforderliche Drucköl wird durch die Kanäle I9a,I9b des
festen Querträgers 6, 6a, die Ringnuten 20a, loh und die Kanäle 7a und 7b der Welle
7 den Räumen 13a bzw. I 4a zugeführt.
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Der Hahn, welcher die Zuleitung von Drucköl wahlweise zu den Kanälen
iga und I9b besorgt und auch erlaubt, die Druckölzufuhr zu beiden Kanälen abzusperren
(Leerlauf), ist in der Zeichnung nicht gezeigt. In der Zeichnung ist auch die zugehörige
Ölpumpe, welche vorzugsweise vom Motor anzutreiben ist, nicht gezeigt.
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Die Arbeitsweise des Getriebes nach der Erfindung ist sehr einfach.
Für Vorwärtsfahrt wird dem Kanal i 9a Drucköl zugeführt, so daß die Welle i mit
der Welle 7 direkt gekuppelt wird. Die Vorwärtskupplung ist in der Zeichnung (Fig.
i) in eingeschalteter Stellung, die Rückwärtskupplung in ausgeschalteter Stellung
gezeigt. Die Kegelräder 2, 18, 15 laufen dabei unbelastet mit. Für
Rückwärtsgang wird dem Kanal I9b Drucköl zugeführt, so daß die Welle 7 mit dem Kegelrad
15 gekuppelt wird, während die Kupplung 13 im Kegelrad 2 sich löst,
indem der Raum 13a kein Drucköl. mehr erhält. Bei Rückwärtsgang wird das Drehmoment
über die Querkegelräder 18 unter Umkehrung des Drehsinns auf das Kegelrad 15
und damit auf die Welle 7 übertragen.
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Man kann statt der Welle i die getriebene Welle 7 mit der Motorwelle
kuppeln und die Welle i als Abtriebwelle benutzen. Auch be_i
dieser
Einbauweise kann die treibende Welle mit der getriebenen Welle direkt gekuppelt
werden. Bei Rückwärtsgang arbeiten dabei die Kegelräder wie bei Antrieb von der
Welle i aus unter Belastung. Bei Leerlauf besteht bei dieser Antriebsweise der Vorteil,
daß dabei keine Zahnräder mitlaufen und der Leerlaufverlust somit geringer ist,
als wenn Welle i als Antriebswelle benutzt wird, wobei sämtliche Kegelräder mitlaufen
und Reibungswiderstand in deren Lagern auftritt.
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Es kann nach Fig. 3 das Kegelrad 2 von der treibenden Welle i getrennt,
auf dem verlängerten Lagersitz q. gelagert und mit der treibenden Welle i durch
eine besondere Kupplung 2 i kuppelbar angeordnet werden; dabei trägt die Welle i
wie bei Fig. i das Gehäuse 2a für die auf der Welle 7 verschiebbar sitzenden innern
Kupplungsteile 13 und ist einerseits bei 3 und anderseits z. B. auf der Nabe des
Kegelrades 2 oder neben dem Kegelrad 2 auf dem verlängerten Lagersitz q. des Querträgers
6 gelagert. Die Anordnung hat den Vorteil, daß der Getriebewirkungsgrad im Vorwärtsgang
verbessert wird, indem dabei die Kegelräder nicht mehr mitlaufen und keine Reibung
mehr in deren Lagern auftritt. Bei Rückwärtsgang wird außer der Kupplung i q. auch
die Kupplung 21 eingerückt, deren ölzuführungskanäle nicht näher gezeigt sind.
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In Abänderung von Fig. i kann die Lagerung der Welle 7 in der Hohlwelle
i unterbleiben, so daß die Welle 7 nur noch in dem Querträger 6 und in dem Lager
9 gelagert ist. Damit kann der Vorteil verminderter Reibung infolge Wegfalls des
Lagers io bei Rückwärtsgang und -bei Leerlauf erzielt werden. Auch braucht dabei
die Welle i nicht mehr als Hohlwelle ausgebildet zu werden, so daß das Lager bei
3 kleiner gemacht werden kann.
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Die Zufuhr durch Kanäle i 9a, i 9b kann in Abänderung von Fig. i durch
einen weiteren Arm des Querträgers 6 erfolgen, der nicht zugleich als Lagerzapfen
für ein Querkegelrad 18 dient.
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Der Querträger 6 kann die Welle 7 bügelförmig umgreifen, wobei die
ölzufuhr durch einen besondern, auf der Mitte der Welle 7 aufsitzenden losen Ring
erfolgen kann.