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Drucköl-Selbststeuerung zum Umschalten eines Wendegetriebes, besonders
für Brennkraftmaschinen-Schiffsantriebe Die Erfindung bezieht sich: auf eine Drucköl-Selbststeuerung
zum Umschalten eines Wendegetriebes, besonders für Brennkraftmaschinen-Schiffsantriebe.
Das Wendegetriebe ist mit einer kraftschlüssigen Hauptkupplung an die Antriebsmaschine
kuppelbar und hat je eine Kupplung für die beiden Fahrtrichtungen, z. B. Abweisklauenkupplungen,
die zu einer Wechselkupplung vereinigt sind. Das Getriebe hat ferner einen bekannten
Hilfsantrieb, der kraftschlüssig an die Antriebsmaschine kuppelbar ist und zum Synchronisieren.
der gewählten Fahrtrichtungskupplung dient. Hierbei wird das Drucköl über einen
vom einem Wählhebel gestellten Wählschieber in den Umschaltzylinder der Wechselklauenkupplung
geleitet und aus diesem in Abhängigkeit von deren Schaltweg in die Schaltzylinder
der Hilfskupplung und der Hauptkupplung gesteuert. Diese bekannte Selbststeuerung
hat den Nachteil, daß der selbstgesteuerte Umschaltvorgang, besonders aber das Synchronisieren,
nicht ungestört ablaufen kann, wenn inzwischen der Wählhebel umgestellt wurde.
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Diesem Übelstand wird gemäß der Erfindung durch einen Drucköl zum
Wählschieber steuernden Verriegelungsschieber begegnet, der von dem schaltwegabhängig
aus dem Umschaltzylinder zum Einrücken des Hilfsantriebes durchgesteuerten Drucköl
während des Synchronisieren.s in seine den Zufluß des Drucköls zum Wählschieber
verriegelnde Stellung gestellt ist.
Da derartige Wendegetriebe keine
Rückstellfeder haben, die die Wechselkupplung beim Wegbleiben des, Öldruckes in
die Mitte stellen, sondern die jeweils, in der zuletzt gehabten Betriebsstellung
eingerückt bleibt, können keinerlei Schwierigkeiten, z. B. Klauenschläge beim Anlegen
der Klauenkupplung, beim Umschalten, geschweige denn beim Zuschalten der Anlage
zu einer bereits laufenden zweiten Anlage auftreten.
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Zum schnellen Füllen des Schaltzylinders kann man nach einer Weiterbildung
der Erfindung, wie an sich bekannt, einen: Umschaltschieber anordnen, der als Servoschieber
dient, über den Wählschieber beaufschlagt wird und Drucköl zu dem. Umschaltzylinder
steuert.
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Die Wechselkupplungen ohne Mittelstellfeder haben bekanntlich den
Nachteil, daß das gesamte Getriebe bis zur ausgerückten Hauptkupplung mit durchgedreht
werden muß, wenn der Motor und damit die Anlage stillgesetzt ist, so daß ein, unnötig
hoher Vortriebswiderstand im Schiff erzeugt wird, der für eine rationelle wirtschaftliche
Betriebsweise nicht tragbar ist. Dieser Nachteil ist in bekannter Weise durch die
Mittelstellfeder vermieden, die jeweils, wenn der Motor stillgesetzt ist und somit
kein Drucköl zur Verfügung steht, das Getriebe nicht nur von seinen. mit der Antriebsmaschine
verbindbaren Kupplungen löst, sondern auch beide Fahrtrichtungsklauenkupplungen
in die Mittelstellung stellt. Auf diese Weise wird der eingangsseitige Rädersatz
des Getriebes ebenfalls stillgesetzt, und der abtriebsseitige Wenderädersatz bleibt
in Bewegung, falls. eine solche von der Schraube ausgeübt wird. Wenn solche Getriebe
sogenannte Abweisklauenkupplungen mit in einer Umfangsrichtung abgeschrägten Stirnflächen
als Fahrtrichtungskupplungen haben, sind zur Vermeidung von Klauenschlägen beim
Zuschaltvorgang unbedingt Einrücksperren vorzusehen, die das. Einrücluen, d. h.
das Anlegen der Klauenkupplungshälften bei nicht abweisender relativer Drehung sperren.
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Um auch für solche Wendegetriebe den Verriegalungsschieber gemäß der
Erfindung verwenden zu können, sind weitere Maßnahmen erforderlich, um die Einrücksperren
sinnvoll mit diesem Verriegelungsschneber zusammen arbeiten zu, lassen.
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Diese Maßnahmen bestehen erfindungsgemäß darin, daß zwei Sperrschieber
in den vom Umschaltschieber zum Umschaltzylinder führenden Druckölleitungen angeordnet
sind und jeweils gegebenenfalls, vom Drucköl aus einem gemäß der gewählten Kupplung
ansprechenden Sperrdrehschieber beaufschlagt, den Durchfluß des Drucköls zum Umschaltzylinder
sperren und in einen Servoschieber für die Hauptkupplung steuern, wodurch infolge
Einrückens der Hauptkupplung die Kupplungshälften in abweisend relative Drehrichtung
zueinander gelangen und die Wirkung der Einrücksperre aufgehoben wird, Eine derartige
Drucköl-Selbststeuerung ist robust und verhältnismäßig einfach, jeder Betriebslege
gewachsen, spricht sofort an und schaltet, besonders beim Synchronisieren, alle
Störmöglichkeiten aus..
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Vorteilhaft sind die beiden Sperrschieber der Einrücksperren in einem
gemeinsamen Gehäuse untergebracht und haben eine gemeinsame Rückstellfeder, die
sie .in die Durchlaßstellung stellt, wenn der sie beaufschlagende Sperrdruck vom
Sperrdrehschieber abgestellt ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden. Beschreibung
angegeben.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem
Schiffs-Wende- und -Untersetzurigsgetriebe.
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In der Zeichnung ist das Getriebe mit Einrücksperren und die Druckmittelsteuerung
teilweise im Schnitt, teilweise schaubildlich schematisch dargestellt.
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Das Wendegetriebe besteht in bekannter Weise aus zwei dreiteiligen
Rädersätzen, die sowohl antriehs- als auch abtriebsseitig auf einem Hauptwellenzug
sowie auf zwei Nebenwellenzügen angeordnet sind. i und 2 sind antriebsseitige Wellenteile
des Hauptwellenzuges, 3 .ein mit ihnen etwa koaxialer abtriebsseitiger Hauptwellenteil.
Zwischen den Hauptwellenteilen i und 2 ist eine Hauptreibkupplung 4 angeordnet.
Am Ende des Hauptwellenteiles 2 sitzt ein Zahnrad 5, das mit einem Zahnrad 6 auf
dem einen Nebenwellenzug kämmt. Das Zahnrad 6 greift wiederum in ein Zahnrad 7 auf
dem anderen Nebenwellenzug. Die Zahnräder 5, 6, 7 bilden den antriebsseitigen Rädersatz
des Wendegetriebes. Der abtriebsseitige Rädersatz des Wendegetriebes besteht aus
einem Zahnrad 8 auf dem Hauptwellenteil 3, aus einem mit ihm. kämmenden Zahnrad
9 auf dem einen Nebenwellenzug und aus einem ebenfalls mit ihm kämmenden Zahnrad
Io auf dem anderen Nebenwellenzug. Die Räder 6 und 9 auf dem einen Nebenwellenzug
sind durch eine Abweisklauenkupplung i i V/I 2 V, die Räder 7 und i o auf dem anderen
Nebenwellenzug durch eine Abweisklauenkupplung i IR/I2R kuppelbar. Die Räder 5-6-9-8
ergeben gleichsinnigen Abtrieb (Pfeile ausgezogen), die Räder 5-6-7-Io-8 urgleichsinnigen
Abtrieb (Pfeile lang gestrichellt). Für gleichsinnigen Abtrieb ist die Vorwärtsfahrt
= V, für umgleichsinnigen Abtrieb die Rückwärtsfahrt = R gewählt. Gleiche Teile
haben dieselbe Bezugsziffer und werden nur durch die beigegebenen Buchstaben V bzw.
R unterschieden, um darzutun, daß diese Teile sinnfällig in der V- bzw. in der R-Richtung
wirksam sind.
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Die Kupplungen i i, 12 (V bzw. R) bilden zusammen eine Wechselkupplung,
die über einen Hebel 13 umschaltbar ist. Zwischen dem Hauptwellenteil i und einer
auf dem Hauptwellenteil 2 sitzenden Hohlwelle I4 ist eine Synchronisierreibkupplung
15 angeordnet, über die ein auf der Hohlwelle 14 sitzendes Zahnraid! 16 antreibbar
ist. Dieses Zahnrad 16 kämmt mit einem Zahnrad 17
auf dem einen. Nebenwedlenzug
und ist mit dem Zahnrad 7 und der Kupplungshälfte iiR fest verbunden,. Zusammen
mit den Rädern 6 und 7 des antriebsseitigen Rädersatzes des Wendegetriebes
bildet
diese Anordnung den Synchronisierarntrieb 1-15-I4-16-17-7-6 zur Umkehr der Drehrichtungen
der antriebsseitigen Kupplungshälften II (V bzw. R).
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Die Druckmittelsteuerung ist folgendermaßen aufgebaut: Der Umschalthebel
13 der Wechselkupplung ist mit einem Umschaltkolben 18 in einem Umschaltzylinder
Ig verbunden. Eine Federung 2o stellt, wenn kein Druckmittel wirkt, diesen Kolben
und die Kupplungshälften 12 (V bzw. R) in die Mitte. Die Kolbenstangen des Umschaltkolbens
I8 sind als schaltwegabhängige Schieber 18 (V bzw. R) ausgebildet.
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Ein Wählhebel 21, der in drei Stellungen V (Vorwärts), R (Rückwärts)
und L (Leerlauf oder Stopp) steilbar ist, ist mit einem Wählschieber 22 verbunden.
Dem Wählschieber 22 ist ein Schieber 23 zugeordnet, der gemäß der Erfindung während
des Synchronisierens der Fahrtrichtungskupplung das Durchsteuern des Hauptdruckes
zum Wählschieber verriegelt (Hauptdruckverriegelungsschieber). 24 ist ein Umschaltschieber,
der das Druckmittel zum Umschaltzylinder Ig steuert. 25 ist ein Servoschieber für
die Hauptkupplung 4 (Hauptkupplungsservoschieber) und 26 ein Servoschieber für Einrücksperren
(Einrücksperrenservoschieber).
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Jede Einrücksperre besteht aus einem Sperrdrehschieber 27 (V bzw.
R), aus einem Verriegelungsschieber 28 (V bzw. R) sowie aus einem Hilfskolben (V
bzw. R) im Gehäuse des Hauptkupplungsservoschiebers 25.
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Die unter Druck stehenden Leitungen im Steuerungsschema sind für die
im Ausführungsbeispiel gewählte V-Fahrtrichtung »ausgezogen« und die unter Druck
stehenden Räume »waagerecht gestrichelt« dargestellt. Die für die R-Fahrtrichtung
unter Druck stehenden Leitungen sind »langgestrichelt« angedeutet. Die »kurzgestrichelten«
Leitungen sind Hilfsleitungen, die nur vorübergehend, während des Synchrondsierens
und gegebenenfalls während des Wirkens der Einrücksperren unter Druck stehen.. Die
ausgezogenen und langgestrichelten Pfeile auf den Getrieberädern., unter dem Umschaltzylinder
Ig und unter den Schiebern 22 und 24 deuten, in der gleichen Darstellung wie die
Leitungen, V- bzw. R-Drehrichtung an. Die Pfeile für die Verriegelungsstellung der
Verniegelungsschieber 28 (V bzw. R) und für die Synchronisierdrehrichtung der Räder
16, 17, 7, 6 sind wie die Hilfsleitungen »kurzgestrichelt«. Da der Umschaltkolben
I8 für »Leerlauf« oder »Stopp« eine Mittelstellfederung 2o aufweist, deutet eine
Mittellinie M-M die Symmetrie des Steuerungsschemas und der Umschaltvorgänge an.,
die der L-Schaltung des Wählhebels 2I entspricht.
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Die Steuerungsteile sind durch folgende Druckmittel,leitungen verbunden:
In eine Leitung 30 wird von einer beispielsweise von der Antriebsmaschine
getriebenen, nicht gezeigten Pumpe Druckmittel gefördert, das durch eine Leitung
31 am Hauptdruckverriegelungsschieber 23, durch eine Leitung 32 am Umschaltschieber
24, durch eine Leitung 33 am Hauptkupplüngsservoschieber 25 sowie durch eine Leitung
34 am Einrücksperrenservoschieber 26 zur Verfügung steht. Diese Hauptdruckleitungen
30 bis 34 sind stärker ausgezogen und die Druckmittellieferstellen durch Pfeilspitzen
gekennzeichnet.
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Vom Hauptdruckverriegelungsschieber 23 führt eine Leitung 35 zur Mitte
des Gehäuses des Wählschiebers 22; von diesem gehen ab - der Fahrtrichtung V bzw.
R entsprechend - Leitungen 36 (V bzw. R) zur linken bzw. rechten Stirnseite des
Umschaltschiebers. 24. Erfindungsgemäß führen vom Umschaltschieber 24 Leitungen
37 (V bzw. R) zu den Verriegelungsschiebern 28 (V bzw. R) der Einrücksperren und
von diesen Schiebern 28 (V bzw. R) Leitungen 38 (V bzw. R) zum Umschaltzylinder
Ig in den Raum links bzw. rechts des Umschaltkolbens 18. Von dem Gehäuse des Schiebers
18 V verläuft eine Leitung 39 V, von dem des Schiebers I8R eine Leitung 39R zurück
zum Wählschieber 22. Vom Wählschieber 22 führen weitere Leitungen 40 (V bzw. R)
in eine Leitung 41 zum Druckraum des Hauptkupplungsservoschiebers 25. Der Servoschieber
25 kann Hauptdruck aus der Leitung 33 durch eine Leitung 42 zur Hauptkupplung 4
steuern.
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Eine Leitung 43 liegt von dem Druckraum des Hauptkupplungsservoschiebers
25 zum Druckraum des Einrücksperrenservoschiebers 26. Der Servoschieber 26 kann
aus der Hauptdrückleitung 34 durch eine Leitung 44 Druck zu den Druckräumen der
Sperrdrehschieber 27 (V bzw. R) steuern. Die Sperrdrehschieber 27 (V bzw. R) können
durch Leitungen 45 (V bzw. R) Druck jeweils auf die Stirnseiten der Verriegelungsschieber
28 (V bzw. R) steuern, wodurch diese nach der Mitte zu in Riegelstellung gehen..
In der Riegelstellung leiten die Schieber 28 (V bzw. R) jeweils durch Leitungen
46 (V bzw. R) Druck zu einem Druckraum über den Hilfskolben 29 (V bzw. R) des Hauptkupplungsservoschiebers
25.
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Von den Gehäusen der beiden Schieber 18 (V bzw. R) am Umschaltzylinder
Ig gehen die Leitungen 47 (V bzw. R) ab, die sich zur Leitung 48 vereinigen. Die
Leitung 48 führt in den Druckraum der Synchronisierkupplung 15. Von der Leitung
47 V zweigt die Leitung 49 zum Druckraum des Hauptdruckverriegelungsschiebers 23
ab.
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Die Steuerschieber haben folgende Einzelheiten: Der Wählschieber 22
hat je zwei Eindrehungen 50 (V bzw. R) und 51 (V bzw. R) sowie je zwei Entlüftungsöffnungen
52 (R bzw. V) und 53 (R bzw. V).
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Der Hauptdruckverriegelungsschieber 23 hat eine Rückstellfeder 54
und eine Eindrehung 55, die durch die Öffnung 56 entlüftet werden kann. Er ist zweckmäßig
mit dem Wählschieber 22 zusammengebaut.
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Am Umschaltschieber 24 ist je eine Eindrehung 57 (Y bzw.
R) angeordnet, die über Öffnungen 58 (R bzw. TI) entlüftbar sind. Zur Sicherung
gegen Selbstums.tellen hat der Umschaltschieber 24 erfindungsgemäß Sperrkölbchen
59 (TI bzw. R). Die Sperrkölbchenzylinder innerhalb des Schieberkörpers
sind
mit den Eindrehungen 57 (V bzw. R) verbunden. Die Sperrkölbchen 59 (V bzw. R) bilden,
jeweils herausgeschoben, einen Anschlag gegen die Gehäuseendwand des Umschaltschiebers
24.
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Der Hauptkupplungsservoschieber 25, der auch von den Hilfskolben 29
(V bzw. R) in die Steuerstellung gestellt werden kann, hat eine Rückstellfeder 6o
und eine Eindrehung 6I. Die Leitung 42, die zur Hauptkupplung 4 führt, ist über
die Eindrehung 6I durch eine Öffnung 62 entlüftbar.
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Der Einrücksperrenservoschieber 26 hat eine Rückstellfeder 63 sowie
eine Eindrehung 64, die durch die Öffnung 65 entlüftbar ist.
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Die Verriegelungsschieber 28 (V bzw. R) für die Sperrdrehschieber
27 (V bzw. R) sind gleichgestaltet und erfindungsgemäß symmetrisch gemeinsam in
einem Schiebergehäuse untergebracht. Sie werden durch eine gemeinsame mittlere Feder
66 in ihre Entriegelungsstellung gestellt. Sie haben je zwei Eindrehungen 67 und
68 (V bzw. R). Die Eindrehungen 67 (V bzw. R) sind durch die Öffnungen 69 (V bzw.
R), die Eindrehungen 68 (V bzw. R) durch die Öffnungen 70 (V bzw. R) entlüftbar.
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Die in bekannter Weise schaltwegabhängig ausgebildeten Schieber I8
(V bzw. R) haben, vom Umschaltkolben 18 aus gesehen., symmetrisch drei Eindrehungen
7I, 72 und 73 (V bzw. R). Die Eindrehungen 7I und 73 (V bzw. R) sind. durch Bohrungen
74 (V bzw. R) miteinander verbunden. Die Eindrehungen. arbeiten mit Steuerkanten
75 bzw. R) am Umschaltzylinder I9 zusammen. Der Weg des Umschaltkolbens I8 ist durch
Anschläge 76. (R bzw. V) begrenzt.
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Jeder Schieberkörper der Sperrdrehschieber 27 (V bzw. R) ist mit einer
Reibscheibe 77 (V bzw. R) versehen, die mit einer Reibscheibe 78 (V bzw. R) eine
kraftschlüssige Kupplung bildet. Die Reibscheibe 78 (V bzw. R) ist durch eine Stange
79 (V bzw. R) mit der Antriebsseite des Getriebes, also mit dem Rad 6 bzw. 7 verbunden.
An der Reibscheibe 77 (V bzw. R) sind zwei Anschläge 8o und 8I (V bzw. R) angeordnet,
die mit einem Anschlag 82 (V bzw. R) am Schiebergehäuse 83 (V bzw. R) zusammen arbeiten.
Die Reibkupplung 77/78 (V bzw. R) wird durch eine Feder 84 (V bzw. R) in dem Schiebergehäuse
83 (V bzw. R) unter Kraftschluß gehalten, die sich gegen die Stirnseite des Schiebers
27 (V bzw. R) legt. Von der Stirnseite führt, der Sperrstellung und dem Anschlag
8o (V bzw. R) entsprechend, längs eine Nut 85 (V bzw. R). Diese Sperrnut 85 (V bzw:
R) erstreckt sich bis in den Drehbereich einer Querbohrung 86 (V bzw. R) im Schiebergehäuse
83 (V bzw. R), die in einen hohlen Schleifring 87 (V bzw. R) mündet. Die zweite
Nut 88 (V bzw. R), die die Entsperrstellung bewirkt und dem Anschlag 8I (V bzw.
R) entspricht, verbindet die Querbohrung 86 (V bzw. R) mit einer Entlüftungsöffnung
89 (V bzw. R) im Gehäuse 83 (V bzw. R). Die Anschläge 8o bis 82 (V bzw. R) erzielen
einen begrenzten Drehbereich, d. h., je nach der relativen Drehrichtung zwischen
der An- und Abtriebsseite liegt entweder der Anschlag 8o (V bzw. R) oder der Anschlag
8I (V bzw. R) an dem Anschlag 82 (V bzw. R) des Schiebergehäuses 83 (V bzw. R).
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Die Abbildung zeigt die Anlage in der V-Stellung des Wählhebels 2I,
die dem gleichsinnigen Abtrieb des Getriebes (Vorwärtsfahrt) entspricht. Die Getrieberäder
und Wellen drehen sich in Richtung der ausgezogenen Pfeile, der Umschaltkolben I8,
und die Schieber 22 und 24 haben die durch ausgezogene Pfeile angedeutete rechte
Endstellung.
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In der R-Stellung des Wählhebels 2i, die den gleichsinnigen Abtrieb
des Getriebes (Rückwärtsfahrt) herbeiführt, ist an Stelle der Kupplung II V/I2 V
die Kupplung II R/I2 R eingerückt. Dann sind die langgestrichelten Pfeile und Leitungen
maßgebend, der Umschaltkolben I8 und die Schieber 22 und 24 nehmen die den langgestrichelten
Pfeilen entsprechende linke Endstellung ein.
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Die Schieber 23, 25, 26 und 28 (V bzw. R) behalten die in der Abbildung
gezeigte Stellung sowohl bei V- als auch bei R-Abtrieb.
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Beim Umschalten von der einen Fahrtrichtung in die andere tritt die
Einrücksperre nicht in Tätigkeit, da die einzuschaltende Kupplung abtriebsseitig,
ganz gleich, ob die V-Kupplung oder die R-Kupplung stets so läuft, daß beim Anlegen
die Kupplungshälften sich voneinander abweisen (rätschen). Die Sperrdrehschieber
haben daher in der V-Stellung die dargestellte Lage. In der R-Stellung hat der Schieber
27 R die Entsperrstellung, in der jedoch die Anschläge um. den relativen Überholweg
voneinander entfernt sind. Der Schieber 27 V hat ebenfalls die Entsperrstellung,
jedoch unter Anlage der Anschläge.
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Bei Beginn des Überholweges kehrt sich die relative Drehrichtung wieder
im Sinne der Sperrung um. Der relative Überholweg kann höchstens eine Klauenteilung
lang sein, während die Nuten 85 und 88 (V bzw. R) so groß bemessen und die Anschläge
8o und 8I (V bzw. R) am Sperrdrehschieber 27 (V bzw. R) so angeordnet sind, daß
die Sperrstellung erst nach einem längeren Weg als dem größtmöglichen Überholweg
ausgelöst wird, d. h. wenn der andere Drehbereich, der Sperrbereich, erreicht ist.
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Dass Umstellen des Wählhebels 2I von V nach R hat folgende Wirkung:
Der Wählschieber 22 wird nach links gestellt. Die Mündung der Leitung 40 V wird
abgesperrt, so daß in die Leitung 4I sowie in den Raum über dein Hauptkupplungsserv
oschieber 25 kein Druck mehr wirkt. Die Feder 6o stellt den Schieber 25 in die obere
Endlage zurück. Der Schieber steuert mit seiner Eindrehung 61 nun nicht mehr dem.
Hauptdruck aus der Leitung 33 in die Leitung q.2 zur Hauptkupplung 4, so daß diese
von ihrer Rückstellfeder ausgerückt wird.
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Gleichzeitig gelangt die Eindrehung So V in den Bereich der Entlüftungsöffnung
52R. Dadurch wird die Leitung 36 TI drucklos. Der Druck aus der Leitung 35 kann
nun über die Eindrehung So R in die Leitung 36R auf die rechte Stirnseite des UmschaUschiebeTs
24 wirken und verstellt diesen nach
links. Der Druck aus der Leitung
32 wirkt nunmehr über die Eindrehung 57 R aurf das Kölbchen 59 R und hält dieses
in der rechten: Anlagestellung. Die Eindrehung 57 V' und damit der Druckraum de;
Sperrkölbchens 59 V sind durch die Öffnung 58 R entlüftet. Die Leitung 37 V, der
Ringraum 67 V des Schiebers 28 V, die Leitung 38 V und der Raum links des Umschaltkolbens
I8 werden drucklos Aus diesem Raum' wirkt über die Eindrehung 72 V und die Leitung
39 V kein Schaltenddruck mehr zum Wählschieber 22, über dessen Eindrehung 5o V die
Leitung 39 V durch 52 R überdies entlüftet wird. Die Feder 20 stellt daher über
den Hebel I3 die Kupplungshälfte I2 V außer Eingriff mit ihren Gegenhälfte IIV und
beide Hälften I2 (V bzw. R) sowie den Umschaltkolben I8 in die Mitte.
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Gleichzeiitig ist im Einrücksperrenservoschieber 26 der Druck aus
der vom Druckraum des Schiebere 25 gespeisten Leitung 43 fortgefallen.. Die Rückstellfeder
63 stellt den Schieber 26 in die untere Endlage. Der Schieber 26 verbindet mit seiner
Eindrehung 64 die Hauptleitung 34 mit der Leitung 44, die zu den Gehäusen 83 (V
bzw. R) der Sperrdrehschieber 27 (V bzw. R) führt.
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Da das Getriebe sich abtriebsseitig noch in der V-Pfeilrichtung (ausgezogen)
bewegt, bleibt der für die R-Fahrtkupplung II R/I2 R maßgebende Sperrdrehschieber
27 R in der dargestellten Entsperrstellung, so daß der aus der Leitung 44 in däs
Gehäuse 83 R wirkende Druck sich nicht weiter fortpflanzt. Der zugehörige Verriegelungsschieber
28 R bleibt nach wie vor in seiner durch die Felder 66 bewirkten Entriegelungsstellung.
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Durch die Eindrehung 57R am Umschaltschieber 24, die Leiturng 37 R,
die Eindrehung 67R am Verriegelungsschieber 28R, die Leitung 38R wird nun das Druckmittel
in den Raum rechts des Umschaltkolbens I8 gesteuert. Der Umschaltkolben I8 wird
aus der durch die Feder 2o inzwischen herbeigeführten Mittelstellung weiter nach
links bewegt, und damit wird die Kupplungshälfte 12R an die Kupplungshälfte II R
angelegt. Beide Kupplungshälften weisen sich zunächst an den schrägen Stirnflächen
ab (rätschen).
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Gleichzeitig ist die Eindrehung 7I R des Schiebers I8 R an. der Steuerkante
75 R erschienen. Der Druck im Raum rechts des Umschaltkolbens I8 kann durch die
Bohrung 74 R, die Eindrehung 73 R sowie die Leitungen 47 R und 48 die Synchronisierkupplung
I5 einrücken.
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Der durch das Einrücken der Kupplung I5 in Gang gesetzte Synchronisierantrieb
I5-I4-I6-I7-7, der zunächst in der bisherigen Drehrichtung -trotz Trennung von der
Hauptkupplung 4 - weiterläuft, ist nunmehr durch die Kupplung I5 wieder mit der
Antriebswelle I gekuppelt und nimmt -allmählich durch. Null gehend - die umgekehrte
Drehrichtung an, die durch die kurzgestrichelten Pfeile auf den Rädern I6, I7, 7
angedeutet ist. Die Kupplungshälfte II R, die bisher in der Richtung des ausgezogenen.
Pfeileis lief, beginnt die zugehörtige Kupplungshälfte I2 R, die nacn wie vor abtriebsseitig
in der Richtung des ausgezogenen Pfeiles weiterläuft, einzuholen und schließlich
zu überholen. Die Kupplungshälfte II R kann mit ihren schrägen Stirnflächen dabei
höchstens um eine Klauenteilung an dien schrägen Stirnflächen der Gegenkupplungshälfte
i2 R in Richtung des kurzgestrichelten Pfeiles entlang gleiten, bis die Flanken
sich berühren.
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Mit dem Einrücken des Synchronisierantriebes erschien der Druck durch
die von der Leitung 47 V abzweigende Leitung 49 im Druckraum dies Hauptdruckverriegelungsschiebers
23 und. stellte diesen gegen den: Druck der Feder 54 nach rechts. Die Eindrehung
55 kam in den Bereich der Entlüftungsöffnung 56 und aus. dem Bereich der Mündung
der Druckleitung 3I. Durch die Leitung 35 stand somit am Wählschieber 22, solange
die Eindrehung 73 R im Bereich der Mündung der Leitung 47 R am Gehäuse des Schiebers
I8R war, kein Druck zur Verfügung.
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Infolge der axialen Einrückbewegung an den schrägen Stirnflächen ist
die Eindrehung 73 R am Schreiber I8R aus dem Bereich der Mündung der Leitung 47R
herausgerückt. Somit verlieren die Druckräume der Synchronisierkupplung I5 und des
Hauptdruckverriegelungsschiebers 23 ihren Stelldruck. Die Kupplung I5 wird durch
ihre Rückstellfeder ausgerückt, und der Hauptdruckverriegelungsschieber 23 wird
durch die Feder 54 aus der Verriegelungsstellung in die Verbindungssteillung der
Leitungen 3I und 35 gebracht, wodurch am Wählschieber 22 wieder Hauptdruck zur Verfügung
steht.
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Auf dem restlichen Einrückweg der Kupplungshälfte I2 R erreicht die
mittlere Eindrehung 72 R am Schieber I8 R die Steuerkante 75 R im Umschaltzylinder
I9 und verbindet den Raum rechts des Umschaltkolbens I8 mit der Leitung 39 R, die
zum Wählschieber 22 führt. Der am Ende des Schaltweges durch die Leitung 39 R erscheinende
Schaltenddruck überträgt sich über die bereitgestellte Eindrehung 5I R in die Leitungen
4o R und 4I zum Druckraum über dem Hauptkupplungsservoschieber 25, der nach unten
gegen den Druck der Feder 6o verschoben wird. Die Eindrehung 6I verbindet die Hauptdruckleitung
33 mit der zur Hauptkupplung 4 führenden Leitung 42. Die Hauptkupplung 4 rückt ein,
bremst allmählich das noch in der V-Richtung laufende Getriebe ab und zwingt ihm
die R-Richtung auf, die durch die langgestrichelten Pfeile angedeutet ist.
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Der Druck im Druckraum über dem Hauptkupplungsservoschiebier 25 wirkt
gleichzeitig durch die Leitung 43 im Druckraum des Einrücksperrenservoschiebers
26, so daß der Servoschieber 26 gegen- den Druck der Feder 63 nach. oben gestellt
wird. Dadurch wird die Eindrehung 64 über die Öffnung 65 entlüftet und der Hauptdruck
aus der Leitung 34 abgesperrt. Die Gehäuse 83 (V bzw. R) der Sperrdrehschieber 27
(T% bzw. R) werden drucklos.
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Die Umschaltung für die R-Richtung ist damit vollzogenen, und die
Abtriebswelle 3 wird nunmehr äher 5-6-7-i i R/i2 R-io-8 angetrieben. Das Um-
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>chaltem benätigt nur Bruchteile vom, Sekunden.
Lediglich
der Vollständigkeit wegen sei auch das Verhalten der für die V-Fahrtkupplung II
V/ i 2V maßgebenden Einrücksperre erläutert: Sie war zunächst in Sperrstellung gegangen,
weil der Sperrdrebschieber 27 V durch Verzögerung des antriebsseitigen Rädersatzes
5, 6, 7 langsamer wurde und der abtriebsseitige Rädersatz 8,9, Io nach wie vor in
Richtung der ausgezogenen Pfeile weiterlief. Hierbei legte sich der Anschlag 82
V an den Anschlag 8o V. Damit kam die Sperrnut 85 V in die Sperrstellung und steuerte
den in das Gehäuse 83 V wirkenden Druck durch die Leitung 45 V auf die Stirnseite
des Verriegelungsschiebers 28 V. Diese Stellung, in der die Verbindung zwischen
den Leitungen 37 V und 38 V zum Raum links des Umschaltkolbens I8 unterbrochen ist,
blieb aber wirkungslos, da der Umschaltschieber 24 keinen Druck auf diese Seite
lieferte. Durch den Synchronisierantrieb blieb der Sperrdrehschieber 27 V erst recht
in der Sperrstellung und behielt sie auch bis zum völligen Einrücken der R-Kupplung
bei. Beim Einrücken der Hauptkupplung 4 jedoch wurde die relative Drehrichtung zwischen
Antriebs- und Ab:-triebsseite wieder umgekehrt, d. h. in der Richtung der langgestrichelten
Pfeile, so daß der Sperrdrehrschieber 27 V wieder völlig in die Entsperrstellung
ging. Der zuvor in Riegelstellung befindliche Verriegelungsschieber 28 V wurde dadurch
von der Rückstellfeder 66 in seine linke Endstellung zurückgestellt.
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Wie erwähnt, haben die Sperrdrehschieber 27 auf das Umschalten von
der einen Abtriebsdrehrichtung des Wendegetriebes in, die andere keinen Einfluß.
Im Ausführungsbeispiel haben die Einrücksperren den Zweck, das Einrücken der Fahrtrichtungskupplung
dann zu sperren., wenn beide Kupplungshälften der einzurückenden Kupplung dieselbe,
aber nicht abweisende Drehrichtung haben und die Drehzahl der abtriebsseitigen Klanenkupplungshalfte
größer ist als die der antriebsseitigen. Der Betriebszustand, daß beide Kupplungshälften
der einzuschaltenden Kupplung dieselbe Drehrichtung haben, tritt dann ein., wenn
dieselbe Fahrtrichtung, in der vorher das Fahrzeug fuhr, weiterbeibehalten werden
soll.
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Der Betriebszustand liegt aber auch beim Zuschalten vor, wenn die
Abtriebsseite dies Getriebes in Bewegung ist. Das ist sowohl bei Einmaschinenanlagen
der Fall, deren Abtriebsseite des Getriebes durch Strömung oder Schleppen bereits.
bewegt wird, als auch besonders bei Mehrmaschinenanlagen, wenn bisher nur eine oder
mehrere Anlagen das Schiff in. Fahrt halten und nun zur Erhöhung der Geschwindigkeit
weitere Anlagen zugeschaltet werden sollen. Beim Anlegen der Kupplung für dieselbe
Fahrtrichtung würde Spitze auf Spitze schlagen, was zu Beschädigungen oder gar Zerstörungen
der Klauen führen, würde. Nur beim Anlegen der Kupplung für die entgegengesetzte
Fahrtrichtung, also beim Umschalten, würden die Einrücksperren nicht in Tätigkeit
treten.
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Angenommen, die Abtriebsseite des Getriebes, dessen Kupplungen sich
in der Mittelstellung (Stellung des Wählhebels 2I in L) befinden, wird in Richtung
der ausgezogenen Pfeile auf irgendeine der geschilderten Weisen über den Propeller
angetrieben., und es soll die Maschinenanlage in der V-Richtung zugeschaltet werden.
Die antriebsseitige Rädersatz 5, 6, 7 steht still. Die Verlängerung 79 V an dem
Rad 6 und die Reibkupplungshälfte 78 V sind damit ebenfalls in Ruhe. Die andere
Kupplungshälfte 77 V der Reibkupplung, die nur unter dem Druck der Feder 84 V steht,
wird daher von der stillstehenden Antriebsseite des Getriebes festzuhalten versucht.
Da die Abtriebsseite und damit das Rad 9 sich in der Richtung der ausgezogenen Pfeile
bewegt, legt sich der Anschlag 82 V am Sperrdrehschiebergehäuse 83 V an den anderen
Anschlag 8o V der Reibkupplungshälfte 77 V. Damit ist am Sperrdrehschieber 27 V
die Sperrnut 85 V mit der Bohrung 86 V verbunden.
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Bevor der Wählhebel 21 von L nach V gestellt wird, wird zunächst die
mit der Antriebswelle I verbundene Antriebsmaschine in Gang gesetzt. In der Leitung
30 und ihren Abzweigleitungen 3I bis 34 steht damit Hauptdruck zur Verfügung. Da
der Wählhebel 21 in der L-Stellung den Wählschieber 22 in der Mitte hält, kann der
durch die Eindrehung 55 am Hauptdruckverriegelungsschieber 23 und durch die Leitung
35 am Wählschieber 22 wirkende Druck keinerlei Schaltung auslösen, weil der Wählschieber
22 in der Mittelstellung die Mündungen der Leitungen 35 und 39 (V bzw. R) sperrt
und die Eindrehungen entlüftet sind.
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Der Einrücksperrenservoschieber 26 ist unter dem Druck seiner Feder
63 in der unteren Endstellung, so daß durch die Eindrehung 64 der Hauptdruck aus
der Leitung 34 in die Leitung 44 zu den Gehäusen 83 (V bzw. R) der Sperrdrehschieber
27 (V bzw. R) weitergeleitet wird. Aus dem Sperrdrehschieber 27 V, der für das bevorstehende
Einrücken der Kupplung II V/I2 V maßgebend ist, wirkt dieser Hauptdruck durch die
Sperrnut 85 V, die Querbohrung 86 V, den Schleifring 87 V, die Leitung 45 V auf
die Stirnseite des linken Verriegelungsschiebers 28 V und stellt diesen gegen den
Druck seiner Rückstellfeder 66 an den mittleren Anschlag. Der aridere Sperrdrehschieber
27 R kann dagegen in seiner Entsperrstellung den Druck nicht weiterleiten.
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Dagegen kann der durch die Leitung 32 am Umschaltschieber 24 auftretende
Druck je nach Stellung des Schiebers aus der bisherigen Betriebslege über eine der
beiden Eindrehungen 57 bzw. R) wirken und gegebenenfalls das Einrücken derjenigen
Fahrtrichtungskupplung auslösen, die der, letzten Stellung des Wählschiebers 22
und damit des Umschaltschiebers 24 entspricht, vorausgesetzt, daß nicht der betreffende
Verriege@lungsschieber 28 (V bzw. R) das verhindert.
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Angenommen; der Umschaltschieber 24 hätte noch die rechte Endlage,
die der TT-Stellung entspricht, in die der Wählhebel 21 später gestellt werden soll,
dann wirkt der aus der Leitung 32 verfügbare Hauptdruck über die Eindrehung 57 h
des Umschaltschiebers 24 und durch die Leitung 37 TV
am Verriegedungsschieber
28 V - der sich, wie erwähnt, am Mittelanschlag in Riegelstellung befindet - nun
nicht über die Eindrehung 67 V, wie dargestellt, sondern über die Eindrehung 68
V in die Leitung 46 V. Diese Leitung mündet zwischen den Kolben 29 R und 29 V' im
Hauptkupplungsservoschieber 25. Der Schieber 25 wird nach unten gedrückt und somit
die Eindrehung 61 in die dargestellte Lage zur Verbindung der Leitungen 33 und 42,
gebracht. Durch die Leitung 42 gelangt Druck in die Hauptkupplung 4; diese wird
eingerückt. Vorübergehend wird der Rädersatz 5, 6, 7 in der üblichen Antriebsdrehrichtung
(ausgezogener Pfeil) bewegt. Hierbei erreicht die Drehzahl der Antriebsseite allmählich
die der Abtriebsseite - vorausgesetzt daß die Leerlaufdrehzahl groß genug ist -
und wird etwas höher als die der Abtriebsseite. Die relative Drehrichtung kehrt
sich also um, und der Sperrdrehschieber 27 V wird dadurch in die Entsperrstellung
gebracht, wobei der Anschlag 81 V des Sperrdrehschiebers 27 V sich an den Anschlag
82 V legt. Die Sperrnut 85 V ist aus ihrem Wirkungsbereich gedreht, die nunmehr
wirkende Entsperrnut 88 V entlüftet durch die Öffnung 89 V die Leitung 45 V. Der
Verriegelungsschieber 28 V wird von seiner Feder 66 aus seiner Riegelstellung in
seine linke Endstellung zurückgestellt. Der Druck aus der Leitung 37 V wirkt nun
nicht mehr zur Hauptkupplung 4, sondern über die Eindrehung 67 V durch die Leitung
38 V in den Raum links des Umschaltkolbens 18, den er aus der Mitte nach rechts
zu bewegen beginnt. Hierbei wird die Kupplung II V/I2 V angelegt und weist sich
ab (rätscht) ; dann setzt sich der Synchronisierantrieb 1-15-14-16-17-7-6 in Bewegung.
Dieser veranlaßt wieder die Umkehr der relativen Drehrichtung beider Kupplungshälften
II V/I2 V, ohne daß der Sperrdrehschieber 27 V aus seiner Entsperrstellung völlig
herausgerückt wird, da sich die Umkehr der relativen Drehung höchstens innerhalb
des Bereiches einer Klauenteilung vollziehen kann. Währenddessen ist der Hauptdruckverriegelungsschieber
23 in Riegelstellung, hat aber keinen Einfluß, da gemäß der Stellung L des Wählhebels
21 der Wählschieber 22 sich immer noch in der Mittelstellung befindet. Der Synchronisierantrieb
trennt sich von der Kupplung 15, die Kupplung II V/I2 V rückt völlig ein. Von der
Abtriebsseite aus wird nun nicht nur der Rädersatz 8, 9, Io, sondern das gesamte
Getriebe in V-Richtung mitgenommen. Das Stellen des Wählhebels 21 von L nach V hat
daher nur noch folgende Wirkung. Der aus Leitung 31 über den nicht mehr verriegelnden
Schieber 23 über die Leitung 35 .am. Wählschieber 22 durahgesteuerte Hauptdruck
wirkt über die Eindrehung 5o V des Wählschiebers 22 durch die Leitung 36 V auf die
linke Stirnseite das Umschaltschiebers 24, der, wie erwähnt, bereits von der vorigen
Betriebslage her in der rechten Endlage ist und inzwischen durch das Sperrkälbchen
59 V in dieser Lage durch den Druck aus der Leitung 32 gehalten wurde. Das Stellen
des Wählschiebers 22 nach V =bestätigt also nur gewissermaßen die inzwischen vollzogene
Schaltung.
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Gleichzeitig aber ist die Eindrehung 51 V am Wählschieber 22, an der
durch die Leitung 39 V der Schaftenddruck aus dem Umschaltzylinder I9 bereits zur
Verfügung steht, in den Bereich der Mündung der Leitung 4o V gelangt. Der Schaltenddruck
kann nun durch die Leitungen 40 V und 41 im Hauptkupplungsservoschieber 25 das Einrücken
der Hauptkupplung 4 und durch die Leitung 43 das Aufhören des Druckes an den Sperrdmehschiebern
27 veranlassen.
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Steht der Umschaltschieber 24 aber nicht in der später gewünschten
Stellung, so vollzieht sich die Schaltung zunächst in der ihr entsprechenden anderen
Stellung, die durch das Stellen des Wählhebels 21 dann wieder rückgängig gemacht
wird.
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Sollte der Umschaltschieber 24 durch Erschütterungen im Fahrzeug zufällig
in die Mitte gerückt sein und mit seinem mittleren Bund den Zufluß das Dfuckmittels
aus der Leitung 32 sperren, würde eine Schaltung im Umschaltzylinder I9 nicht ausgelöst
werden können. Erst wenn der von L nach V oder R gestellte Wählschieber 22 Druck
auf eine der Stirnseiten des Umschaltschiebers 24 gibt, würde dieser in eine Endlage
rücken.
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Wenn von L nach R bei laufender Maschine zugeschaltet werden soll
und das Getriebe dreht sich abtriebsseitig in der V-Richtung, dann verläuft die
Zuschaltung wie eine Umschaltung, wenn der Umschaltschieber 24 sich in V- Stellung
befand.
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Da an den Einrücksperren die relative Drehrichtung der Kupplungshälften
77, 78 die Stellungen der Sperrnuten 85 und der Entsperrnuten 88 herbeiführt, ist
es ganz gleichgültig; in welcher Stellung sich: die Einrücksperren vor Beginn einer
Umschaltung oder einer Zuschaltung befinden. Stets werden die Kupplungshälften 77,
78 von irgendeiner Seite oder von beiden Seiten des Getriebes her, an- und abtriebsseitig,
aus der Fahrt oder aus dem Stillstand, zunächst so gestellt, daß das Aufschlagen
der Klauenspitzen aufeinander beim Anlegen einer Fahrtrichtungskupplung 11/12 unter
allen Umständen verhütet wird.
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Aus den geschilderten verschiedenen Schaltungen ergibt sich, daß jedes
Bewegen des Wählhebels 21 während des Synchronisierens und des Entlanggleitens der
Kupplungshälften aneinander bis zur Anlage der Klauenflanken _ auf dem Überholweg
ohne Einfluß bleibt. Sollte inzwischen der Wählhebel 21 doch wieder umgestellt sein,
so beginnt der Schaltvorgang, ohne daß die Fahrtrichtungskupplung voll einrückt,
in der gleichen Weisse von vorne, indem zunächst der Umschaltschieber 24 umgestellt
wird und damit der Schaltdruck im Umschaltzylinder 19 von der einen Seite auf die
andre Seite wechselt, wenn die Verriegelungsschieber 28 das ordnungsgemäß erlauben.
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Die Schieber 22 bzw. 28 sind nicht an die symmertrische Ausbildung
bzw. Anordnung gebunden. Lediglich der besseren Übersicht halben- ist für das Ausführungsbeispiel
die fahrtrichtungsgerechte Ausbildung und Anordnung der Schieber gewählt
und
mit dem Umschaltkolben I8 und seinen. zugehörigen Schiebern 18V und I8R auf der
Linie M-M in Übereinstimmung gebracht.
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Die Anordnung und die Abmessungen der Anschläge und Nuten an den Sperrdrehschiebeirn
27 und ihren Gehäusen 83 richten sich nach. der Zahl der Klauen und damit der Klauenteilung
an den Kupplungen II, I2. Im Ausführungsbeispiel sind der Deutlichkeit halber nur
vier Klauen auf dem Kupplungsumfang angeordnet, so daß ein großer Drehbereich für
den Wechsel aus der Sperrstellung in die Entsperrstellung erforderlich ist.