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Wendegetriebe, insbesondere für Schiffe Schiffe finit nicht uristeuerbaren
Motoren benötigen Wen(legetriebe, die die Drehrichtung von Vorwärts- in Riickwiirtsfahrt
umsteuern können. Hierfür sind Planetengetriebe finit einer Bandbremse und einer
Lanicllenkupplung entwickelt worden, bei denen durch Öffnen der Bandbremse und Schließen
der Kupplung für Vorwärtsfahrt der Antrieb finit dein Abtrieb gekuppelt wird, während
durch Anziehen) der Bandbremse und Öffnen der Kupplung das Planetengetriebe zur
Wirkung kommt und die Drehrichtung umkehrt. Diese Planetengetriebe sind jedoch umständlich,
insbesondere (la sie meist finit Kegelrädern arbeiten und wegen der Bandbremsen.
Besser sind Wendegetriebe mit Stiriir;iclerii, insl>esonderc für höhere Leistungen,
die mit je einer Reibkupplung für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt über eine Vorgelegewelle
und ein Zwischenra(1 zur Umkehr der Drehrichtung arbeiten. Die Verwendung zweier
Lamellenkupplungcii ist tinistäiidlich und teuer, da man für sie bisher Sonderbauarten
benutzen mußte. Für höhere Leistungen erfordert ihre Betätigung auch große Kraft,
so daß hei Handsteuerung der Steuermann nicht mehr seine volle Aufmerksamkeit auf
(las Fahrziel richten kann oder umständliche Ölsteuerungen notwendig werden.
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Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten schlägt die Erfindung ein Schiffs-Wendegetriebe
vor, bei dein sich auf einer mit deinAntrieb über eineReibkupplung verbundenen Antriebswelle
eine axial verschiebbare Kupplungsmuffe mitdreht und sie in der einen oder anderen
axialen Lage finit der Abtriebswelle kuppelt, die sich in der einen oller über ein
zwischengeschaltetes Umkehrrad entgegengesetzten Drehrichtung dreht. Hierbei können
also Stirnräder in einfachster Anordnung verwendet werden, und die Reibkupplung
muß nur vor (lein auskuppeln der Unisteuer-Kupplung gelöst werden, uni ihre Betätigung
zti ermöglichen. Ein \\citerei- Vorteil der Erfindung liegt darin, daß derartige
Reibkupplungen
aus dem Automobilbau bekannt und wegen der hier vorhandenen Älassenfabrikation sehr
preiswert auf dem Markt sind. Bei ihnen wird eine Antriebs-Reibscheibe durch auf
der Antriebsseite gehaltene Federn gegen die mit der Umsteuer-Kupplungswelle sich
drehende, auf ihr axial verschiebbare Abtriebs-Reibscheibe gepreßt und über Hebel
und eine uni die Unisteuer-Kupplungswelle herum angeordnete, aus zwei voneinander
getrennten Teilen bestehende Ringmuffe durch einen Betätigungshebel gelöst. Diese
Reibkupplungeni können ohne weiteres auf ein Schiffs-Wendegetriebe gemäß der Erfindung
angewendet werden, wodurch sich eine weitere erhebliche Vereinfachung und Verbilligung
ergibt. Für diese Reibkupplung gilt es ferner ini Automobilbau ltrsfiilirtrnge@rr@,
bei denen ein Teil der Anpreßkraft durch Fliehgewicht ausgeübt wird, wodurch sich
eine Erleichterung der Handbetätigung ergibt. Während diese aber im Automobilbau
nur bis zu etwa einem Drittel der insgesamt benötigten Anpreßkräfte betragen, kann,
kann sie bei Anwendung auf ein Schiffs-Wendegetriebe gemäß der Erfindung wegen des
anderen Verhältnisses zwischen Drehzahl und Leistung bzw. Drehmoment bis zu etwa
zwei Drittel der Gesamt-Anpreßkraft betragen. Damit ergibt sich eine erhebliche
ErNveiterung des Anwendungsbereiches der Erfindung weit in Leistungsgebiete hinein,
für die man bisher komplizierte C51steuerungen benötigt hat.
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Die Übertragung dieser zur Betätigung der Unisteuer-Kupplung dienernden
Reib-Kupplung vom Automobilbau auf ein Schiffs-Wendegetriebe lag bisher völlig außer
dem Bereich der Betrachtungen der einschlägigen Technik, weil im Automobilbau die
Umsteuer-Kupplung nur einzelne Geschwindigkeitsstufen@ steuerte, deren Geschwindigkeitssteigerung
bis zu etwa 6o% betrug. Beim Schiffsantrieb rnuß aber gegebenenfalls zum Stoppen
des Schiffes direkt von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt geschaltet werden, was eine
Änderung um 200% an der Kupplungsmuffe ausmacht. Das kommt im Automobilbau nie vor.
Und es war in keiner Weise vorauszusehen, daß dies mit der Steuerkupplung als direkter
Drehnichtungs-Umsteuerkupplung gemäß der Erfindung durchführbar wäre. Versuche haben
überraschenderweise die Durchführbarkeit gezeigt, zumal wenn man die an sich bekannten
Hilfsmittel zur Erleichterung des Eingreifens der Kupplungszähne in Form von in
Eingriffsrichtung verlaufenden Abschrägungen an den Stirnflächen der Kupplungsvorsprünge
anwendet. llan kann jedoch oder außerdem gemäß Weiterbildung des Erfindungsgedankens
Sicherheitsmaßnahmen gegen Abschlagen der Zähne der Umsteuer-Kupplung treffen, indem
die Umsteuer-Kupplungsmuffe übereine Feder axial verschoben wird und die Anlageflächen
der Umsteuer-Kupplungszähne abgekantet sind, so daß erst bei einem bestimmten Verhältnis
von Federspannung, zur Verfügung stehender Zeit und Abkanttiefe die Kupplungsmuffe
einen axialen Weg macht, der größer ist als die Abkanttiefe und gekuppelt wird.
Außerdem kann man dadurch, daß zwischen dein an dem Betätigungshebel und <lern
an der Reibkupplung anliegenden Teil der I,,ingmuffe eine mit der die Axialkul>plurrgsrntrffe
tragenden; Welle sich drehende axial verschiebbare Reibscheibe angeordnet ist, erreichen,
daß die die Axialkupplungsmutfe tragende Welle mit ihrer Abschaltung vom Antrieb
gleichzeitig gebremst wird. Da ihre Masse nur gering ist, erfolgt ihre Bremsung
sofort bis auf Null, so <laß diü Drehzahldifferenz an der Axialkupplungsnruffe
nur noch liöc listens roo% beträgt. Diese starke Herabsetzung "irni die Hälfte wird
dabei mit sehr einfachen, billikep,T und ]<einen zusätzlichen Platz erfordernden
Mitteln erreicht. Als Bremsfeder wird die in der' `Reibkupplung bereits vorhandene
Feder benutzt. Zur Erhöhung der Bremskraft kann an der anderen Seite' der Reibscheibe
ein mit (lern am Betätigungsliebe] anliegenden Ringniuffen'teil undrehbar, aber
axial verschiebbar verbundener Ring anliegen.
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Uni die Betätigung der Umsteuer- und Reibkupplung mit einem einzigen
Handgriff unter Sicherstellung der richtigen zeitlichen Aufeinarnderfolge zu ermöglichen,
um (lern Steuermangr die Umsteuerung so zu vereinfachen, wie es bei den bisher bekannten
Schiffs-Wendegetrieben der Fall ist, wird gemäß Weiterbildung des Erfindungsgedankens
vorgeschlagen, daß der Betätigungshebel für die Umsteuer-Kupplung mit dem für die
Reibkupplung, z. B. über symmetrisch zur Nullachse eines gemeinsamen Handhebels
liegende Steuerkurven, kraftschlüssig verbunden ist, indem zwischen dem Handhebel
und der Umsteuer-Kupplung in jeder Richtung ehre Feder wirksam ist, so cl<aß
die Reibkupplung stets vor dem Ausrücken der Umsteuer-Kupplung gelöst wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der ein Ausführungsbeispiel
schematisch darstellenden Zeichnung zu ersehen. Es zeigen: A11. i einen Längsschnitt,
Abb. 2 bis 4 drei Ausschnitte.
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Die Motorwelle trägt die Hülse i der Reibkupplung, von der die Reibscheibe
2 über Anschläge mitgenommen wird. Von dieser wird durch eine Anzahl von Tiber den
Umfang verteilten Federn 3 die auf der L?msteuer-Antriel>s`velle 4 axial verschiebbare,
sich rnit ihr dreliericle Reibscheibe 5 innerhalb der Hülse i festgekleninit. Zur
Lösung wird ein Hebel 6 um die Achse 7 nach rechts verschwenkt, wodurch der stillstehende
Ringmuffenteil 8 und der von ihm durch ein Wälzlager 9 getrennte, sich drehende
Ringmuffenteil ro drei über dem Umfang verteilte zweiarmige Hebel i r um die Drehpunkte
12 so verschwenken, daß die Reibscheibe 2 über Bolzen 13 entgegen der Kraft der
Federn 3 von der Reibscheibe 5 abgehoben wird.
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Mit der Antriebswelle 4 der Umsteuer-Kupplung dreht sich eine axial
auf ihr verschiebbare Kupplungsmuffe 14, die durch den Handhebel 15 für Vorwärtsfahrt
nach links verschoben wird, so daß die Drehung der Welle 4 über das lose auf ihr
gelagerte Zahnrad 16 und das auf der Abtriebswelle 18 befestigte Zahnrad 17 auf
diese übertragen
wird. Die Räder i9 und 2o laufen leer mit. Bei
Rückwärtsfahrt greift die Kupplungsmuffe 14 in das lose auf der Antriebswelle .1
angeordnete Zahnrad 2o ein, das die Drehung unter Umkehr ihrer Richtung mit Hilfe
eines nicht aus der Zeichnung ersichtlichen Umkehrrades auf das Zahnrad i9 und damit
auf die Abtricbswelle 18 überträgt.
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Das eine Ende des llandliebels 15 trägt die aus Abb. 2 ersichtliche
Gabel 2 i, die rechts und links über je eine Feder 22 mit dein tnit der Kupplungsmuffe
1I im Eingriff stehenden, um die Achse 23 verschwenkbaren Betätigungshebel 24 kraftschlüssig
verbunden ist. Diese Federn 22 beNvirken im Zusammenhang mit den an einem Stück
3:I, das in einer Längsnut 32 auf dein Handhebel 15 verstellbar und mittels Schrauben
33 festlegbar ist. angeordneten Steuerkurven 25 und der zugehörigen am Hebel 6 angeordneten
Rolle --,6, daß bei Verschwenketi cles Handhebels 15 aus der gezeichneten Lage nach
rechts zunächst die rechte Feder 22 gespannt und die IZeiIisclieil>e 2 von der Reibscheite
5 gelöst wird, so daß der Anpreßdruck -zischenden Kupplungszähnen der Utnsteuer-Kupplung
aufhört, worauf die Kupplungsmuffe 1.1 unter dem Druck der gespannten rechten Feder
22 nach links aus denn Eingriff finit dem Zahnrad 20 gebrachtwird. Bei \\'eiterschalten
des Handhebels 15 aus der Null-l.age, für die in der Symmetrieachse 27 eine Rast
28 für die 1Zolle 26 vorgesehen ist. nach rechts, wird die lZeiüscheibe 2 wieder
gegen die Reibscheibe 5 gepreßt, wobei die rechte Feder 22 wieder gespannt wird.
Abschrägungen 29 an den, Stirnflächen der Kupplungsz@ihne des Zahnrades 16 - ebenso
wie am Zahnrad 2o - erleichtern das Eingreifen bei der angenommenen Drehrichtung
im Sinne d,es Pfeiles 30 atr der _U>triebswclle d, da das Zahnrad
16 von der Rückwärtsfahrt her noch sich entgegengesetzt dreht. Abkantungen 31 (siehe
auch Abb. 3) weisen jedoch ein Einkuppeln zur Vermeidung voni Zahnbrüchen so lange
ab, bis die Spannung der Feder 22 und die zutn Überbrücken der Tiefe der =\1>katittni"en
31 zur Verfügung stehende Zeit, die also von der Drehzahldifferenz zwischen Antriebswelle
.1 und Zahnrad 16 abhängt, aufeinander abgestimmt sind. Bei umgekehrter Betätigung
des Handhebcls i .s et-folgt dassell>-, Spiel sinngemäß.
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Statt des dargestellten Ausführungsbeispiels, bei dem die Alitrieliswelle
i8 unter Herabsetzung der Drehzahl gegenüber der :ltitriebswelle .1 versetzt liegt,
kann natürlich auch ohne Veränderung der Drehzahl eine coaxialc _\nordnung gewählt
-,verden, bei der (las Zahnrad i6 von der Antriebswelle .1 getrennt und fest mit
clet- Abtriebswelle verbunden wird.
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In Abb. .1 stellt 4 die von der Reibkupplung angetriebene Welle dar,
auf der die Axialkupplungsmuffe sitzt, 6 (leg Betätigungshebel für die Lösung der
Reibkupplung, die über den festen Ringinuffenteil 8, Wälzlager 9 und den sich finit
der Reibkupplung drehenden Ringmuffenteil io sowie Hebel ii erfolgt. Zwischen den
Ringen 8 und io sind eine mit der Welle 4 sich drehende, axial verschiebbare Reibscheibe
.q' und ein an ihrer anderen Seite anliegender Muffenring 8' angeordnet, der mit
einer Nase 8" in einer achsparallelen Aussparung im Ring 8 undrehbar, aber axial
verschiebbar ist. Die Wirkung dieser Vorrichtung besteht darin, daß bei Betätigung
des Hebels 6 der Rückdruck der Feder der Reibkupplung über den Hebel i i, Ring 1o,
Wälzlager 9 die sich mit der noch leer laufenden Welle d drehende Reibscheibe zwischen
den feststehenden Ringen 8 und 8' bremst.
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Diese Bremse ergibt wegen ihrer Kopplung tnit der Betätigung der Reibkupplung
und der Kopplung der letzteren mit der Betätigung der Umsteuer-Kupplungsmuffe eine
sehr weiche Schaltung des Wendegetriebes. Dadurch, daß nKimlich die Entkupplung
der Kupplungsmuffe 14 wegen der Feder 22 erst nach dein Lösen der Reibkupplung 2,
5 und damit verbundenen Bremsen dir \\'elle f stattfindet, wird also auch die Abtriebswelle
IS mit allcn nnit ihr ständig verbundenen Zahnrädern gebremst, so daß die Umsteuerung
bei völligem Stillstand aller Teile stattfinden kann. Stehen beim W'eiterschalten
des Handhebels 15 die Zähne der Kupplungen voreinander, so wird unter Spannung der
Feder 22 zunächst die Reibkupplung 2, 5 eingeschaltet, wodurch die Welle .I in Bewegung
kommt und dabei dann sofort die Kupplungstnuffe 14 unter der Kraft (ler Feder 22
mit der betreffenden Gegcnkupplutig in Eingriff kommt.