DE2850045A1

DE2850045A1 - Schiffsgetriebe fuer zwei propeller

Info

Publication number: DE2850045A1
Application number: DE19782850045
Authority: DE
Inventors: Heinz M Dr Ing Hiersig; Hans Steinberg
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1980-05-22
Also published as: CA1110875A; DE2850045C2; GB2035501B; GB2035501A; US4311472A; JPS5569345A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schiffsgetriebe für zwei Propeller gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 und geht dabei von einer durch die DE-OS 2 134 972 (US-PS 3 881 444) bekannten Ausführung aus. Bei diesem bekannten Schiffsgetriebe sind die beiden Antriebsmaschinen über Schaltkupplungen mit den Antriebswellen zweier Untersetzungsgetriebe verbunden, deren Abtriebswellen die Propel!erwellen treiben. Darüberhinaus haben beide Untersetzungsgetriebe, d. h· beide Untersetzungsstufen, einen weiteren Ausgang, wobei beide Ausgänge über ein Verbindungsgetriebe miteinander ständig verbunden sind. Dieses Verbindungsgetriebe fungiert als sogenannter übertrieb, um im Bedarfsfälle mit nur einer Antriebsmaschine beide Propeller antreiben zu können. Dies ist bei turbinengetriebenen Schiffen bei Langsamfahrt der Fall, während bei Schnei !fahrt beide Turbinen zum Einsatz koirnien.

Aufgabe der Erfindung ist es, dafür Sorge zu tragen, daß bei Schnell fahrt die zur Verfügung stehende Leistung jeder Antriebsmaschine auf dem kürzesten Wege und möglichst ohne Verluste durch mitlaufende, aber an der Kraftübertragung nicht beteiligte Verzahnungen auf die zugeordnete Propellerwelle übertragen werden kann. Als v/eitere Randbedingungen sollen besonders den Bedürfnissen bei der Verwendung von Gasturbinen als Antriebsmaschinen Rechnung getragen werden, wobei als bekannt vorausgesetzt werden kann, daß Langsamfahrt und Schnellfahrt nicht durch entsprechende Schaltgetriebe sondern über die Drehzahlregelung der Turbinen bzw. der jeweils arbeitenden Turbine bewirkt werden. Im übrigen kommt, wenn Verstellpropeller verwendet v/erden, der Optimierung der Drehzahl des Propellers keine besondere Bedeutung zu; denn auch bei Langsamfahrt kann daher der Propeller sich mit einer für die Gasturbine optimalen Drehzahl drehen, während bei Zuschalten der zweiten Gasturbine lediglich die Steigung des Propellers vergrößert werden muß.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, das Schiffsgetriebe gemäß der Gattung der Erfindung entsprechend den im Patentanspruch 1 niedergelegten Merkmalen zu gestalten. Auf Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen wird verwiesen.

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Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei Langsamfahrt eine beliebige der beiden Antriebsmaschinen beide Propeller antreiben kann, während bei Schnellfahrt jede der Turbinen die ihr zugeordnete Propellerwelle treibt, ohne daß das Verbindungsgetriebe mitläuft. In diesem Falle sind beide Schaltkupplungen ausgeschaltet.

Schiffsantriebe für zwei Antriebsturbinen und zwei Propeller sind durch die DE-PS 21 87 237 an sich bekannt. Dort sind die Schaltkupplungen jedoch einmal vor dem Verbindungsgetriebe, einmal hinter dem Verbindungsgetriebe angeordnet, so daß diese in jedem Falle ständig mitläuft. Es wird also bei Schnellfahrt unnötige Verluste verursachen, obwohl es an der Kraftübertragung nicht beteiligt ist.

In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Davon zeigt jeweils in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Schiffsantriebsanlage mit zwei Gasturbinen und zwei Propeller,

Fig. 2 ein Schiffsgetriebe, bei dem zwei Untersetzungsstufen und ein Verbindungsgetriebe in einem großen Getriebegehäusekomplex untergebracht sind,

Fig. 3 ein Schiffsgetriebe ähnlich Fig. 2, jedoch mit Untersetzungsstufen, die konisch verzahnte Stirnräder aufweisen, und

Fig. 4 ein Schiffsgetriebe, bei dem die Untersetzungsstufen und das Verbindungsgetriebe in voneinander unabhängigen Getriebegehäusen untergebracht sind.

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Die in Fig. 1 dargestellte Schiffsantriebsanlage besteht aus einer ersten Gasturbine 1, einer zweiten Gasturbine 2, einer ersten Untersetzungsstufe 3, einer zweiten Untersetzungsstufe 4, einem Verbindungsgetriebe 5, einer ersten Zwischenwelle 7, einer zweiten Zwischenwelle 6, einem ersten Reduktionsgetriebe 9, einem zweiten Reduktionsgetriebe 8, einer ersten Propellerwelle 11, einer zweiten Propellerwelle 10, einem ersten Propeller 13 und einem zweiten Propeller 12. Die Zwischenwellen 7 und 6 sind an die zugeordneten Abtriebswellen 17 und 16 der Untersetzungsstufen 3 und 4 angeschlossen.

Fig. 2 zeigt nun einen Schnitt durch die Untersetzungsstufen 3 und 4 und das Verbindungsgetriebe 5 der Fig. 1, die auch zeigt, daß die Untersetzungsstufe 3 über eine Antriebswelle 15 mit der ersten Turbine 1 und die Untersetzungsstufe 4 über eine Antriebswelle 14 mit der zweiten Gasturbine 2 verbunden ist.

Fig. 2 zeigt in der ersten Untersetzungsstufe 3 die Antriebswelle 15, die über eine erste überhol kupplung 19 mit einer ersten Antriebszwischenwelle 21 verbunden ist. Die erste Antriebszwischenwelle 21 trägt ein Antriebsritzel 23, welches mit einem ersten Abtriebsrad 25 der ersten Abtriebswelle 17 im Zahneingriff steht. Pfeile 18 geben jeweils die Drehrichtung an.

Am propellerwellenseitigen Wellenende der Antriebszwischenwelle 21 ist eine erste Schaltkupplung 29 angeschlossen, wobei diese Schaltkupplung 29 die Antriebszwischenwelle 21 mit einer ersten die Antriebszwischenwelle 21 umgebenden Eingangswelle 33 des Verbindungsgetriebes 5 verbindet. Die Eingangswelle 33 ist als Hohlwelle ausgebildet und trägt ein erstes Ritzel 31, welches mit einem Zahnrad 35 des Verbindungsgetriebes 5 im Zahneingriff steht. Das Verbindungsgetriebe 5 enthält neben dem Zahnrad 35 weitere miteinander kämmende Zahnräder 37 und 36, wobei das Zahnrad 36 mit einem zweiten Ritzel 32, welches der zweiten Untersetzungsstufe 4 zugeordnet ist, kämmt.

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Die zweite Untersetzungsstufe 4 ist im übrigen im wesentlichen so aufgebaut wie die erste Untersetzungsstufe 3, enthält also im Anschluß an die zweite Antriebswelle 14 eine zweite Überholkupplung 20, eine zweite Abtriebszwischenwelle 22, ein zweites Antriebsritzel 24, eine zweite Schaltkupplung 30 und eine zweite Eingangswelle 34, die das zweite Ritzel 32 trägt. Bei der zweiten Untersetzungsstufe 4 ist jedoch zwischen dem zweiten Antriebsritzel und den zugeordneten zweiten Abtriebsrad der Abtriebswelle 16 ein Zahnrad 27 eingeschaltet. Es wird dadurch gegenüber der ersten Abtriebswelle 17 die Drehrichtung der zweiten Abtriebswelle 16 umgekehrt. Dies ist notwendig, da beide Gasturbinen im gleichen Drehsinn umlaufen.

Im übrigen ist für den in Fig. 2 dargestellten Getriebekomplex und entsprechend auch in Fig. 3 ein gemeinsames Gehäuse 28 vorgesehen.

Fig. 3 unterscheidet sich iron Fig. 2 im wesentlichen dadurch, daß die beiden Abtriebswellen 16 und 17 einen Winkel miteinander bilden, um parallele Propellerwellen antreiben zu können.

In Fig. 4 sind die Untersetzungsstufen 3 und 4 in separaten Getriebegehäusen 41, 40 untergebracht. Auch dem Verbindungsgetriebe 5 ist ein eigenes Getriebegehäuse 42 zugeordnet.

Die Schaltkupplungen 29, 30 sind hier unter Zwischenschaltung je einer kardangelenkig angeschlossenen Kupp!ungswelle 39, 38 und je einer weiteren Welle 43, 44 an die Antriebszwischenwellen 21, 22 angeschlossen. Dabei sind die Kupplungswellen 38' 39 aus Gewichtsgründen als Hohlwellen ausgebildet. Im nachfolgenden wird die Funktion des erfindungsgemäßen Getriebes anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben.

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Langsamfahrt

Eine der beiden Antriebsmaschinen 1 oder 2, z.B. die Antriebsmaschine 1, steht still. Die Überholkupplung 19 zwischen ihr und der Antriebszwischenwelle 21 bleibt ausgeschaltet. Die zweite Gasturbine 2 läuft und überträgt ihre Leistung auf die Antriebszwischenwelle 22 der Untersetzungsstufe 4 über die selbsttätig eingeschaltete Überholkupplung 20 und treibt damit die Abtriebswelle 16 und den zugeordneten Propeller 12. Die Schaltkupplungen 29 und 30 sind eingeschaltet. Somit verteilt sich die Antriebsleistung je nach deren Leistungsaufnahme auf die beiden Propeller.

Schnellfahrt

Beide Gasturbinen 1 und 2 laufen und beide Überholkupplungen 19 und 20 haben sich eingeschaltet. Die Schaltkupplungen 29 und 30 ausgeschaltet. Die Leistung jeder Gasturbine 1, 2 wird voll auf den zugeordneten Propeller 13, 12 übertragen. Das Verbindungsgetriebe 5 steht still. An der Leistungsübertragung sind daher nur die unbedingt zur Untersetzung bzw. zur Untersetzung und Umkehr der Drehrichtung erforderlichen Elemente beteiligt. Die Übertragungsverluste werden auf diese Weise minimiert.

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Claims

Meissner & Meissner
PATENTANWALTS BÜ RO
BERLIN - MÖNCHEN
PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. W.
MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E.
MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J.
PRESTING (BLN)
HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33
Ihr Zeichen
Ihr Schreibon vom
Untere Zeichen
Pr/Ka 12989
Berlin, den
15.11.1978

Mannesmann AG
Mannesmannufer 2
4000 Düsseldorf 1

Schiffsgetriebe für zwei Propeller

Patentansprüche

( lAschiffsgetriebe für zwei Propeller, bei dem jede Propellerwelle über ^—'eine Antriebszwischenwelle v.on einer eigenen Antriebsmaschine antreibbar ist und die Antriebszwischenwellen durch ein Verbindungsgetriebe miteinander verbunden sind und in der kinematischen Verbindung zwischen der ersten Antriebsmaschine und der zweiten Antriebszwischenwelle wie auch in der kinematischen Verbindung zwischen der zweiten Antriebsmaschine und der ersten Antriebszwischenwelle über je eine Schaltkupplung angeordnet ist,

• gekennzeichnet durch folgende Merkmale

a) zwischen ihrem antriebsmaschinenseitigen und ihrem propellersei ti gen Wellenende trägt jede Antriebszwischenwelle (21,22) ein Antriebs-Ritzel (23,24) einer Untersetzungsstufa (3,4), deren Abtriebswellen (17,16) an die Propellerwellen (11,10) anschließbar sind,

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TJ. EX TELEGRAMM TELEFON BANKKONTO ^ΡΟ INVENTION BERLIN BERLIN 31 W INVIK Λ B<"RI.'N 030/891 60 37 P. Rl -MrR BANK AT 030/892 23 82 ι :-jT\„)

b) am propel!erwellenseitigen Wellenende jeder Antriebszwischenwelle (21,22) ist die Schaltkupplung (29,30) angeschlossen,

c) der zweite Anschluß der Schaltkupplung (29,30) ist jeweils mit der zugeordneten Eingangswelle (33,34) des Verbindungsgetriebes (5) verbunden,

d) die Schaltkupplungen (29,30) sind unabhängig voneinander schaltbar.

2. Schiffsgetriebe nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch das Merkmal,

e) die Eingangswellen (33,34) sind als die Antriebszwischenwellen (21,22) umgebende Hohlwellen ausgebildet und zwischen den Antriebsritzeln (23,24) einerseits und den Schaltkupplungen (29,30) andererseits angeordnet.

3. Schiffsgetriebe nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale

f) die Untersetzungsstufen (3,4) und das Verbindungsgetriebe (5) sind in getrennten Getriebegehäusen (41,40,42) untergebracht,

g) die Schaltkupplungen (29,30) sind unter Zwischenschaltunn je einer kardangelenkig angeschlossenen Kupplungswelle (39,33) und je einer weiteren Welle (43,44) an die Antriebszwischenwellen (21,22) angeschlossen.

4. Schiffsgetriebe nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch das Merkmal

h) die Eingangswellen (33,34) sind als die weiteren Wellen (43,44) umgebende Hohlwellen ausgebildet.

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