CH624353A5

CH624353A5 -

Info

Publication number: CH624353A5
Application number: CH1227477A
Authority: CH
Inventors: Hans Sigg
Original assignee: Maag Zahnraeder & Maschinen Ag
Priority date: 1977-10-07
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1981-07-31
Also published as: GB2005365A; NL175156C; FR2405189A1; DE2757741C2; US4242920A; JPS5814943B2; IT7828439A0; DE2757741B1; GB2005365B; JPS5460644A; SE7810409L; NL7809956A; SE438486B; NL175156B; IT1099253B; FR2405189B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schiffswendegetriebe mit einer Antriebswelle, einer Vorwärtskupplung, einem Vorwärtsritzel, das gleichachsig zur Antriebswelle angeordnet und mit dieser für Vorwärtsfahrt durch die Vorwärtskupplung kuppelbar ist, zwei Rädern, die ständig mit dem Vorwärtsritzel kämmen,

zwei Ritzeln, die mit je einem der Räder fest verbunden sind, einem Grossrad, das ständig mit den beiden Ritzeln kämmt, einer Rückwärtskupplung, einem Rückwärtsritzel, das gleichachsig zur Antriebswelle angeordnet und mit dieser für Rückwärtsfahrt durch die Rückwärtskupplung kuppelbar ist, und zwei Umkehnitzeln, die vom Rückwärtsritzel angetrieben werden.

Bei einem bekannten Schiffswendegetriebe dieser Gattung (US-PS 2 741 351, Fig. 3-5) kämmt das Rückwärtsritzel mit einem der Umkehrritzel und dieses ist durch eine zusätzliche Kupplung mit dem zweiten Umkehrritzel kuppelbar. Die zusätzliche Kupplung ist stets ausgerückt, wenn die Vorwärtskupplung eingerückt ist, und ist stets eingerückt, wenn die Rückwärtskupplung eingerückt ist. Das zweite Umkehrritzel kämmt ständig mit denselben Rädern, mit denen auch das Vorwärtsritzel ständig kämmt. Diese Räder sind also zur Leistungsübertragung bei Rückwärtsfahrt wie bei Vorwärtsfahrt vorgesehen. Während aber bei Vorwärtsfahrt eine Leistungsverzweigung unmittelbar am Vorwärtsritzel stattfindet, so dass dessen mit den beiden Rädern in Eingriff stehende Zahngruppen nur mit je der Hälfte der Antriebsleistung belastet werden, findet bei Rückwärtsfahrt eine Leistungsverzweigung noch nicht am Rückwärtsritzel statt, denn dieses hat die gesamte Leistung auf das erste Umkehrritzel zu übertragen. Die sich daraus bei Rückwärtsfahrt ergebende hohe Belastung des Rückwärtsritzels und des ersten Umkehrritzels macht es unmöglich, ein mit dem bekannten gattungsgemässen Schiffswendegetriebe ausgerüstetes Schiff über längere Zeit mit voller Leistung rückwärtsfahren zu lassen. Es gibt indessen Schiffe für besondere Zwecke, vor allem Eisbrecher, die im Laufe ihrer Lebensdauer etwa ebensolange rückwärts wie vorwärts fahren und bei Rückwärtsfahrt die gleiche Antriebsleistung erfordern wie bei Vorwärtsfahrt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein

Schiffswendegetriebe der eingangs beschriebenen Gattung derart zu gestalten, dass es für Rückwärtsfahrt bei hoher Leistung ebenso geeignet ist wie für Vorwärtsfahrt, dabei aber möglichst wenig Raum beansprucht.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die mit dem Vorwärtsritzel kämmenden Räder als Vorwärtsräder ausschliesslich bei Vorwärtsfahrt Leistung übertragen, dass die Umkehrritzel beide mit dem Rückwärtsritzel und mit je einem Rückwärtsrad kämmen und dass jedes der beiden Ritzel auch mit einem der Rückwärtsräder fest verbunden ist.

Damit wird erreicht, dass bei Rückwärtsfahrt wie bei Vorwärtsfahrt eine Leistungsverzweigung an dem mit der Antriebswelle gekuppelten Ritzel stattfindet; das Rückwärtsritzel kann also, wenn es im wesentlichen die gleichen Masse hat wie das Vorwärtsritzel, ebenso hoch belastet werden wie dieses. Die mit den Ritzeln fest verbundenen Rückwärtsräder sind zwar im Vergleich mit dem bekannten gattungsgemässen Getriebe zusätzliche Bauelemente, haben aber keinen nennenswerten zusätzlichen Platzbedarf, da jedes von ihnen mit einem der zugehörigen Ritzel und Vorwärtsräder auf einer gemeinsamen Welle angeordnet ist.

Aus der DE-AS 1 116 106 ist zwar auch schon ein Schiffswendegetriebe bekannt, das bei Rückwärtsfahrt ebenso hoch belastbar ist wie bei Vorwärtsfahrt, doch handelt es sich hier um ein Getriebe, das nur ein einziges, ständig mit der Antriebswelle verbundenes Antriebsritzel aufweist. Dieses kämmt mit zwei Zwischenrädern, die mit je einem ersten Umkehrritzel fest verbunden sind. Die beiden ersten Umkehrritzel sind durch je eine Vorwärtskupplung mit je einem Vorwärtsritzel kuppelbar, das mit einem Grossrad kämmt. Mit jedem der beiden ersten Umkehrritzel kämmt ein zweites Umkehrritzel. Die zweiten Umkehrritzel sind durch je eine Rückwärtskupplung mit je einem Rückwärtsritzel kuppelbar und die Rückwärtsritzel kämmen ebenfalls mit dem Grossrad. Bei diesem bekannten Getriebe steht dem Vorteil, dass eine Leistungsverzweigung bei Rückwärts- wie bei Vorwärtsfahrt schon unmittelbar an dem auf der Antriebswelle sitzenden Ritzel stattfindet, der Nachteil gegenüber, dass zwei Vorwärts-und zwei Rückwärtskupplungen erforderlich sind und die Anzahl der insgesamt erforderlichen Ritzel ebenfalls grösser ist als bei dem erfindungsgemässen Getriebe. Daher ist auch der Platzbedarf dieses bekannten Getriebes entsprechend grösser.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes ist den beiden Rückwärtsrädern je eine Bremse zugeordnet.

Zum Ein- und Ausrücken der Vorwärts- und Rückwärtskupplung ist die Antriebswelle vorzugsweise über eine Kupplung und ein selbsthemmendes Getriebe mit einem langsamdrehenden Hilfsantrieb verbunden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung mit weiteren Einzelheiten erläutert.

In einer Reihe miteinander fluchtender Lager 10 ist eine Antriebswelle 12 gelagert, die ständig mit einer Antriebsmaschine 14, beispielsweise einer Gasturbine, gekuppelt ist. Die Antriebswelle 12 erstreckt sich durch eine erste Hohlwelle 16 und eine zweite Hohlwelle 18 hindurch. Mit dem von der Antriebsmaschine 14 entfernten Ende der Antriebswelle 12 ist durch eine Rücklaufsperre 20, eine Stirnradpaarung 22 und ein selbsthemmendes Schneckengetriebe 24 ein Hilfsantrieb 26, beispielsweise ein Elektromotor, verbunden.

Die erste Hohlwelle 16 ist mit der Antriebswelle 12 durch eine bei Vorwärtsfahrt eingerückte und deshalb im folgenden als Vorwärtskupplung 28 bezeichnete Kupplung verbunden; auf dieser Hohlwelle ist ein Ritzel erster Stufe befestigt, das im folgenden als Vorwärtsritzel 30 bezeichnet wird und ständig mit zwei im folgenden als Vorwärtsräder 32 bezeichneten Rädern erster Stufe kämmt. Die Vorwärtsräder 32 sind paral-

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lei zueinander in je einem Paar Lager 34 gelagert und durch je eine Torsionswelle 36 mit je einem im folgenden als Ritzel 38 bezeichneten Ritzel zweiter Stufe fest verbunden. Die beiden Ritzel 38 sind in je einem Paar Lager 40 gelagert, durch je eine doppelte Scheibenbremse 42 abbremsbar und kämmen s beide mit einem gemeinsamen Grossrad 44, das auf einer in Lagern 46 gelagerten Antriebswelle 48 befestigt und über diese ständig mit einem Schiffspropeller 50 verbunden ist.

Das Grossrad 44 ist der Deutlichkeit halber seitlich versetzt gezeichnet, was nicht darüber hinweg täuschen darf, dass es io ständig mit beiden Ritzeln 38 kämmt.

Die zweite Hohlwelle 18 ist mit der Antriebswelle 12 durch eine zum Rückwärtsdrehen des Schiffspropellers 50 einrückbare und deshalb im folgenden als Rückwärtskupplung 52 bezeichnete Kupplung verbunden. An der zweiten Hohlwelle is 18 ist ein Rückwärtsritzel 54 befestigt, das mit zwei in Lagern 56 ortsfest gelagerten Umkehrritzeln 58 kämmt. Jedes der beiden Umkehrritzel 58 kämmt seinerseits mit einem Rückwärtsrad 60. Durch die beiden Umkehrritzel 58 sind die Rückwärtsräder 60 und das Rückwärtsritzel 54 in der Zeichnung m teilweise verdeckt. Die Rückwärtsräder sind parallel zueinander in ortsfesten Lagern 62 gelagert und über je eine Torsionswelle 64 mit je einem der beiden Ritzel 38 fest verbunden.

Die Arbeitsweise des dargestellten Schiffswendegetriebes wird im folgenden am Beispiel des Umsteuerns von voll voraus 25 auf voll rückwärts beschrieben:

1. Die Antriebsmaschine 14 wird auf Leerlauf gestellt, der Hilfsantrieb 26 in Vorwärtsdrehrichtung angelassen und die Kupplung 20 für automatische Verriegelung vorbereitet. 30

2. Die Scheibenbremsen 42 werden eingerückt, sobald a) die Propellerdrehzahl auf einen vorgestimmten Wert gesunken ist. oder b) eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist.

3. Wenn die Drehzahl der Antriebswelle 12 unter die niedrige Drehzahl der Rücklaufsperre 20 absinkt, rückt diese ein und verriegelt automatisch.

4. Sobald die Rücklaufsperre 20 verriegelt ist, wird der Hilfsantrieb 26 von vorwärts auf rückwärts umgesteuert. Gleichzeitig wird der Synchronisiermechanismus der Vorwärtskupplung 28 ausser Funktion, derjenige der Rückwärtskupplung 52 in Funktion gesetzt.

5. Während des Rückwärtsdrehens der Antriebswelle 12 um ca. 30° rückt die Vorwärtskupplung 28 aus.

6. Sobald die Vorwärtskupplung ausgerückt ist, wird der Hilfsantrieb 26 erneut umgesteuert und dreht die Antriebswelle 12 vorwärts. Dabei rückt die Rückwärtskupplung 52 ein.

7. Sobald die Rückwärtskupplung 52 ganz eingerückt ist, überwindet der Hilfsantrieb 26 das Leerlaufmoment der Antriebsmaschine 14 und entlastet dadurch die Verriegelung der Rücklaufsperre 20, so dass diese leicht ausgerückt werden kann. Daraufhin wird der Hilfsantrieb 26 stillgesetzt.

8. Die Scheibenbremsen 42 werden gelöst. Für den Fall,

dass das Schiff immer noch Vorwärtsfahrt macht, ist der Schiffspropeller 50 bestrebt, sich vorwärts zu drehen, und dadurch die Antriebsmaschine 14 rückwärts zu drehen. Dies wird durch den stillgesetzten Hilfsantrieb 26 in Verbindung mit dem selbsthemmenden Getriebe 24 und der Rücklaufsperre 20 verhindert.

9. Nun kann das Drehmoment der Antriebsmaschine 14 erhöht werden. Sobald es das Propellermoment überwiegt, beginnt die Turbine vorwärts zu drehen, die Rücklaufsperre 20 löst sich und der Propeller 50 beginnt rückwärts zu drehen.

Das Umsteuern von rückwärts auf vorwärts erfolgt in den genau gleichen Schritten, lediglich die Kupplungsfunktionen von Vorwärts- und Rückwärtskupplung sind dabei vertauscht.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schiffswendegetriebe mit einer Antriebswelle (12), einer Vorwärtskupplung (28), einem Vorwärtsritzel (30), das gleich-achsig zur Antriebswelle (12) angeordnet und mit dieser für Vorwärtsfahrt durch die Vorwärtskupplung (28) kuppelbar ist, zwei Rädern, die ständig mit dem Vorwärtsritzel (30) kämmen, zwei Ritzeln (38), die mit je einem der Räder fest verbunden sind, einem Grossrad (44), das ständig mit den beiden Ritzeln (38) kämmt, einer Rückwärtskupplung (52), einem Rückwärtsritzel (54), das gleichachsig zur Antriebswelle (12) angeordnet und mit dieser für Rückwärtsfahrt durch die Rückwärtskupplung (52) kuppelbar ist, und zwei Umkehrritzeln (58), die vom Rückwärtsritzel (54) angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Vorwärtsritzel (30) kämmenden Räder als Vorwärtsräder (32) ausschliesslich bei Vorwärtsfahrt Leistung übertragen, dass die Umkehrritzel (58) beide mitdem Rückwärtsritzel (54) und mit jeeinem Rückwärtsrad (60) kämmen, und dass jedes der beiden Ritzel (38) auch mit einem der Rückwärtsräder (60) fest verbunden ist.

2. Schiffswendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden Rückwärtsrädern (60) je eine Bremse (42) zugeordnet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schiffswendegetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12) über eine Rücklaufsperre (20) und ein selbsthemmendes Getriebe (22, 24) mit einem langsamdrehenden Hilfsantrieb (26) verbunden ist.