DE697217C - Wendegetriebe mit druckoelgesteuerten Kupplungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf vorzugsweise für den Schiffsantrieb bestimmte Wendegetriebe, bei denen die Umschaltung von Vor- auf Rückwärtsgang und umgekehrt mit Hilfe von durch Drucköl gesteuerten Reibungskupplungen erfolgt.

Es ist bekannt, zur Änderung des Anpreßdruckes solcher Kupplungen mehrere nacheinander wirkende Druckzylinder (Stufenkolben) anzuwenden, deren stufenweises Einschalten von Hand erfolgt. Hierdurch wird das Drehmoment stufenweise geändert und eine Änderung derEinrückgeschwindigkeit erzielt. Die mehrstufige Bauart der KoI-ben und Druckzylinder ist jedoch verwickelt, und die stufenweise Regelung ist bei Schiffsantrieb nicht vorteilhaft. Die nachstehend beschriebene Erfindung bezweckt die Regelung der Einrückgeschwindigkeit ohne Anwendung von Stufenkolben und -bietet dabei den Vorteil einer stetigen Regelung gegenüber einer stufenweisen;

Bei Reibungskupplungen sind ferner Anordnungen bekannt, mittels deren die Einrückgeschwindigkeit durch Regelung der Zufiußgeschwindigkeit des Öles in einen außerhalb der Kupplung liegenden Öldruckzylinder mittels einer Einstellvorrichtung in gewünschter Weise überwacht werden kann. Dabei bedingt jedoch jede Änderung der Einrückgeschwindigkeit eine Nachstellung an der nur für eine bestimmte Einrückdauer einstellbaren Vorrichtung (Zeitrelais). Eine solche Nachstellungist mit Zeitverlust verbunden und im Schiffsbetrieb nicht durchführbar, im Ernstfalle sogar gefährlich. Bei Wendegetrieben dieser Art muß die Änderung des Anpreßdruckes der Kupplungen schnellstens und zu jeder Zeit vorgenommen werden können. Es ist unbedingt nötig, den Umsteuervorgang beispielsweise im Falle der Gefahr augenblicklich zu beschleunigen, d. h. die Rutschzeit der Kupplungen zu verkürzen, ohne die für den Regelfall zur Schonung der Maschinenanlage erwünschte sanfte Um-Steuerung bei entsprechend längerer Gleitzeit der Kupplungen auszuschließen. Es muß auch möglich sein, den Öldruck beispielsweise beim Anfahren mit einem Schleppzug stetig so zu ändern, bis das gewünschte Drehmoment sich einstellt. ' ,

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem für -Schienenfahrzeuge bereits in Vorschlag gebrachten Wendegetriebe mit druckölgesteuerten Reibungskupplungen aus, deren Anpreßdruck durch ein mit dem Umsteuerorgan zwangsläufig- verbundenes Drosselorgan geregelt wird, das einen im Nebenschluß zu der zu den Kupplungen führenden Öldruckleitung liegenden Auslaß überwacht. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß das Umsteuerorgan beim Unterdrucksetzen einer der beiden Reibungskupplungen " vor dem nur noch durch Ab-

drosseln der Nebenschlußleitung zu erreichenden Druckanstieg auf einen dem normalen Kupplungsdruck entsprechenden federnden Anschlag trifft, dessen Widerstand beim Weiterbewegen des Umsteuerorgans bis in seine Endlage überwunden werden muß, so daß für diese nur in Ausnahmefällen in Frage kommende volle Ausnutzung der Umsteuergeschwindigkeit die Höchstdruckbegrenzung to Mnaufgesetzt werden kann. Das Drosselorgan wird zweckmäßig in die zu den Schmierstellen des Getriebes führende Ölleitung eingeschaltet, so daß das durch die Drosselstelle entweichende Öl nicht verloren- >5 geht. Ferner empfiehlt es sich, bei Verwendung eines Drehschiebers bekannter Art als Drosselorgan und Anordnung der zu den Kupplungen führenden Ölleitung in einer gemeinsamen rechtwinklig zur Drehachse des Drosselorgans liegenden Ebene, die zu den Schmierstellen führende Bohrung, die in den Endlagen des Umsteuerorgans durch das Drosselorgan mehr oder weniger abgeschlossen wird, in einer zu der genannten Ebene parallelen Ebene unterzubringen.

Man kann die Drosselstelle, wenn es nicht darauf ankommt, den abzudrosselnden ölstrom für die Belieferung der Schmierstellen des Getriebes zu verwenden, unter Verzicht auf den besseren Wirkungsgrad des Druckölumlauf es natürlich auch in eine unmittelbar in das Getriebegehäuse führende Leitung verlegen. Wesentlich ist nur, daß das Drosselorgan nicht die zu den Kupplungen führenden Druckleitungen selbst überwacht, sondern einen von dieser abzweigenden Ölstrom. Im Anspruch ist dies durch die Bezeichnung, daß die Druckstelle .im Nebenschluß zu der Druckölleitung liegt, zum Ausdruck gebracht. Eine vorzugsweise für Schiffsantriebe geeignete Ausführungsform ist in Abb. ι in einem Längsschnitt durch die Getriebeachse dargestellt, während die Öldrucksteuerung in den Abb. 2 und 3 erläutert ist. Wendegetriebe der nachgeschilderten Art können natürlich auch für Hebezeuge und Straßenfahrzeuge usw. Verwendung finden. Das Wendegetriebe besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: der durch Öldruck zu betätigenden Lamellenkupplung mit den Teilen ι bis 7, durch welche die hohle motorseitige Welle 8 mit der propellerseitigen Welle 9 bei Vorausfahrt unmittelbar verbunden wird; dem Umlaufgetriebe mit den Teilen 10 bis 14 für Rückwärtsfahrt; dem das Gehäuse 14 des Umlaufgetriebes umgebenden Bremsringe mit den Teilen 15 bis 17; dem Getriebekasten 18, der die umlaufenden Teile öldicht umschließt und die Lager 19 und 20 für den Getriebeläufer enthält; der an der Stirnwand des Getriebekastens 1.8 angebrachten Ölpumpe 24 mit dem Steuerhahn 28, durch den die Verteilung des Drucköles nach der Kupplung, dem Bremsring, der Schmierleitung und dem ölaustritt erfolgt.

Die Wirkungsweise ist folgende: Bei Vorwärtsfahrt preßt der auf den Kolben 1 wirkende Öldruck die Lamellen 7 der Vorwärtskupplung zusammen; die motorseitige Welle8 wird dadurch unmittelbar mit der propellerseitigen Welle 9 verbunden. Das Gehäuse 14 des Umkehrgetriebes dreht sich bei stillstehenden Zahnrädern 10 bis 13 im Motordrehsinn und mit der Motordrehzahl.

Bei" Rückwärtsfahrt sind die Lamellen 7 gelöst; der Kolben 1 ist durch die Plattenfedern 2 zurückgezogen. Der in der Nut 21 herrschende Öldruck preßt den geschlitzten Bremsring 15 zusammen und hält das Gehäuse 14 des Umlaufgetriebes fest, wobei die Umfangskraft vom Haltebolzen 22 aufgenommen wird. Das Zahnrad 10 auf der propellerseitigen Welle 9 dreht sich entgegengesetzt dem Zahnrad 13 auf der motorseitigen Welle 8.

Bei Leerlauf sind die Lamellen 7 und der Bremsring 15 gelöst. Die WeIIe^ steht still, wobei das Gehäuse 14 des Umlaufgetriebes mit halber Motordrehzahl im Motordrehsinn umläuft.

Die Steuereinrichtung, die in den Abb. 2 und 3 dargestellt ist, arbeitet in folgender Weise. Das Öl wird von der Zahnradölpumpe 24, deren Antrieb durch das Räderpaar 27 und 27' von der motorseitigen Welle 8 her erfolgt, aus dem Gehäusekasten 18 angesaugt und in den Druckkanal -29 gedrückt. Die Verteilung des Drucköles erfolgt mittels des Steuerhahnes 28 in einzelne Bohrungen, von denen die punktiert gezeichneten in einer gemeinsamen Ebene hinter der Schnittebene liegen. Es führen zur Vorwärtskupplung Bohrung V, zur Rückwärtsbremse Bohrung B, nach dem Gehäuseinnern Bohrung A. . Die Bohrungen V und B ,sind abweichend von Abb. ι der Deutlichkeit halber waagerecht nach der linken Seite abgebogen. Der Steuerhahn28 hat in der vorderen Ebene einen halbkreisförmigen Querschnitt; in der dahinterliegenden punktiert gezeichneten Ebene ^1I(> fließt das Drucköl durch die Mittelbohrung zum Verteilerkanal 30. Eine halbkreisförmige Nut 31 verbindet die Austrittsbohrung A mit dem Druckraum der Kupplung oder der Bremse oder beiden zugleich. Die einzelnen Hauptstellungen des Steuerhahnes sind in Abb. 4a bis e dargestellt. Stellung c ist die Stoppstellung. Der Druckraum der Bremse und der der Kupplung sind durch die Bohrungen V und B über die Nut 31 mit der Austrittsbohrung A und dem Gehäuseinnern verbunden. Die Stellungen b und d zeigen

den Umsteuerhahn 28 während des Urnsteuerns mit normalem Druck. In der Stellung b fließt Drucköl durch Bohrung V ' zur Vorwärtskupplung, während der Druckraum der Bremse über Nut 31 mit der Austrittsöffnung A verbunden ist. In der Stellung d gelangt Drucköl durch Bohrung B zur Rückwärtsbremse, während der Druckraum der Kupplung durch Nut 31 mit der Austrittsöffnung verbunden ist. Bei allen vorgenannten Stellungen fließt das Öl gleichzeitig durch eine in der Schnittebene liegende Bohrung >S über eine in Abb. 1 dargestellte Labyrinthdichtung 32 nach einer Wellenbohrung 34 und von dort nach den einzelnen Schmierstellen. Der Querschnitt der Bohrung 6* ist so berechnet, daß sich ein bestimmter Öldruck im Druckkanal 29 ergibt; die Umsteuergeschwindigkeit kann also bei den Stellungen b, c und d nicht geändert werden*.

Bei den Stellungen α und e findet eine während des Umsteuervorganges regelbare Druckerhöhung dadurch statt, daß der Eintrittsquerschnitt in die Bohrung S für das abfließende Schmieröl durch die Steuerkanten 35 des in dieser Ebene halbkreisförmigen Steuerhahnes 28 beim Drehen über die Stellungen b und c hinaus bis auf einen kleinen Schlitz zur Sicherung gegen starke Druck-Überschreitung abgedrosselt wird. Die Endstellungen des Steuerhahnes für hohen Umsteuerdrude, also große Umsteuergeschwindigkeit, sind in Abb. 4a für Vorausfahrt, in Abb. 4e für Rückwärtsfahrt dargestellt.

Um die einzelnen Hahnstellungen in zuverlässiger und schnellster Weise einstellen zu können, ist folgende Einrichtung getroffen. Die Drehung des Steuerhahnes 28 erfolgt vorzugsweise mittels doppelten Seilzuges durch den auf dem Steuerstand des betreffenden Fahrzeuges befindlichen Hebel 36, der . bei den Steuerhahnstellungen b und d an den federnden Anschlägen 3.7 oder 38 anliegt. Bis zur Erreichung dieser Anschläge ist die Hebelkraft gering. Wird der Hebel 36 un-. ter Überwindung der Federkraft ' der Anschläge 37 oder 38 weiter durchgezogen, so erfolgt je nach der hierbei ι angewendeten Kraft eine Erhöhung des-Öldruckes bis zu dem zulässigen Höchstdruck für rascheste Umsteuerung im Gefahrfalle. Da die Hebelkraft auch in den äußersten Endlagen verhältnismäßig gering ist, kann der Führer seine volle Aufmerksamkeit dem Gefahrpünkt zuwenden. Die neue Einrichtung sichert auch die im starken Verkehr unbedingt nötige Unabhängigkeit der-Steuerung. Es ist selbstverständlich, daß der Hebel mit? den federnden Anschlägen auch unmittelbar auf der Achse des Steuerhahnes 28" befestigt werden kann, wenn die Umsteuerung vom Maschinenraum aus erfolgt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wendegetriebe, vorzugsweise für Schiffsantrieb, mit druckölgesteuerten Reibungskupplungen für die wahlweise Schaltung auf Vorwärts- und Rückwärtsgang, deren Anpreßdruck bzw. Einrückgeschwindigkeit von Hand durch ein mit dem UmsteueixHigan zwangsläufig verbundenes Drosselorgan geregelt wird, das einen im Nebenschluß zu der zu den Kupplungen führenden Öldruckleitung liegenden Auslaß überwacht, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerorgan (36) beim Unterdrucksetzen einer der Reibungskupplungen (7 oder 15) vor dem nur noch durch Abdrosseln der Neben-Schlußleitung (S) zu erreichenden Druckanstieg auf eihen, den normalen Kupplungsdruck kennzeichnenden Anschlag (37 oder 38) trifft, dessen Federdruck beim Weiterdrehen des Umsteuerorgans bis in die Endlage überwunden werden muß, so daß für diese nur in Ausnahmefällen zu gebrauchende volle Aussteuerung die Höchstdruckbegrenzung hinaufgesetzt werden kann.

2. * Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (28) in die zu den" Schmierstellen des Getriebes führende Ölleitung (S) eingeschaltet ist. -

3. Wendegetriebe nach Anspruch 2, dessen zu den Kupplungen führende Leitungen in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zur Drehachse des Drosselorgans angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer parallel dazu liegenden

' Ebene sich die zu den Schmierstellen führende Bohrung (S) befindet, die in den Endlagen des Umsteuerorgans (36) durch das Drosselorgan (28) mehr oder weniger abgeschlossen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen