DE930854C

DE930854C - Schalteinrichtung fuer Schiffswendegetriebe

Info

Publication number: DE930854C
Application number: DES23086A
Authority: DE
Inventors: Franz Sueberkrueb
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-05-10
Filing date: 1951-05-10
Publication date: 1955-08-01

Description

Schalteinrichtung für Schiffswendegetriebe Die Schaltkupplungen von Schiffswendegetrieben werden bekanntlich meistens durch Öldruck gesteuert. Bei normalen einfachen Getrieben sind ein Vorwärtsgang, ein Rückwärtsgang und eine Stoppstellung vorhanden. Die Umsteuerung erfolgt durch Umlegen eines Hahnes, wodurch das Drucköl in die Vorwärts- oder Rückwärtskupplung geleitet wird, während gleichzeitig ein Abfluß für das Öl der ausgeschalteten Kupplung freigegeben wird. Bei Stoppstellung wird das Öl aus beiden Schaltkupplungen abgelassen und somit die Antriebsmaschine vom Propeller getrennt. Diese bekannten Schalteinrichtungen sind auch für Getriebe mit zwei und mehr Vorwärtsgangstufen vorgeschlagen worden. Bei diesen ist es jedoch nicht zu vermeiden, daß bei der Drehung des Hahnes die Schaltkupplungen, deren Anschlüsse für das Hilfskraftmittel zwischen der abzuschaltenden und der neu einzuschaltenden Kupplung liegen, kurzzeitig ein- und wieder ausgeschaltet werden.
Eine einfache Schalteinrichtung genügt außerdem nicht mehr; wenn die Maschinenleistung und damit die Schwungmomente von Antriebsmaschine, Getriebe und Propeller so groß werden, daß normale für die Nennleistung ausgelegte Schaltkupplungen nicht mehr ausreichen, den Propeller bei voller Drehzahl von »Vorwärts« auf »Rückwärts« oder umgekehrt .umzusteuern.
Um auch bei großen Schwungmomenten für das Umschalten der Drehrichtung mit Schaltkupplungen auskommen zu können, die für das normale Drehmoment der Antriebsmaschine genügen, müssen die Schwungmomente durch Herabsetzen der Drehzahl oder durch vollständiges Abstoppen der Antriebsmaschine und/oder Propeller vermindert werden, ehe der andere Gang eingeschaltet wird.
Zu dem Zweck ist es erforderlich, daß beim Schalten die Verbindung zwischen Motor und Propeller getrennt und eventuell die Motordrehzahl herabgesetzt wird sowie daß die leer umlaufenden Massen des Propellers und des Getriebes durch Vorrichtungen abgebremst werden.
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Schiffswende- und/oder Mehrganggetriebe, deren Getrieberäder durch Kupplungen .geschaltet werden, mit einem Verteiler für Hilfskraftmittel zum Schalten der Kupplungen und einer Verblockungseinrichtung zur Verhinderung des Schaltens bei eingerückter Kupplung der Antriebsmaschine und besteht darin, daß ein Steuerorgan vorgesehen ist, welches. das Schalten des Verteilers erst dann zuläßt, wenn durch Betätigung des Steuerorganes die Verblockungseinrichtung den Verteiler freigegeben hat, der Zufluß des Hilfskraftmittels zum Verteiler unterbrochen und dasselbe aus dem Verteiler abgelassen ist.
Ferner .ist nach der Erfindung vorgesehen, daß an der Schalteinrichtung eine oder mehrere Leituni gen für das Hilfskraftmittel angeschlossen sind, welche mit Servoeinrichtungen zur Betätigung einer Propellerbremse und/oder einer Drehzahlregulierung der Antriebsmaschine in Verbindung stehen und diese in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerorganes betätigen.
Außerdem sind Mittel vorgesehen, den Zeitraum zwischen dem Schalten des Steuerorganes und des Verteilers zwangsweise so groß zu halten, daß die Servoeinrichtungen bis zum Schalten des Verteilers ihre Funktionen erfüllt haben.
Eine Vorrichtung, welche diese verschiedenen Bedingungen so erfüllt, daß keine Fehlschaltungen auftreten können, ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Fig. I ist ein Schnitt E-F der Fig. 2 durch die Welle des Druckölverteilers zu den verschiedenen Kupplungen; Fig. 2 zeigt die Verblockung im Schnitt A-B der Fig. I ; Fig. 3 ist ein Schnitt in der Ebene C-D der Fig. I, und zwar durch den Verteiler mit den angeschlossenen Druckölrohren sowie durch das Stoppventil; Fig. 4 zeigt das Stoppventil in Stoppstellung. Der im Gehäuse drehbar gelagerte Verteiler I ist an der zugehörigen Welle 2 befestigt. Diese trägt das Schneckenrad 3, in welchem die Schnecke 4, welche durch das Handrad 5 betätigt wird, kämmt. An dem unteren Teil des Schneckenrades 3 sind mehrere Aussparungen 6 vorgesehen. In eine dieser Aussparungen greift je nach Stellung des Schneckenrades 3 das Sperrad 7 ein, welches eine Aussparung 8 (Fig. I) trägt. Das Schneckenrad 3 kann also nur bewegt werden, wenn die Aussparung 8 des Sperrades 7 in einer Ebene mit dem Schneckenrad 3 liegt. Das Sperrad 7 ist auf der Welle 9 befestigt und kann durch den Hebel Io gedreht werden. Auf dem anderen Ende trägt die Welle g das Kegelrad i i, welches mit dem Kegelrad 12 kämmt, das auf der Welle 13 befestigt ist. Welle 13 trägt auf dem anderen Ende den drehbaren Teil 14 des Stoppventils. Durch Legen des Hebels Io werden also gleichzeitig das Sperrad 7 und das Stoppventil 14 betätigt.
Das Drucköl kommt - wie Fig. 3 und 4 zeigen durch das. Rohr 15 von der Pumpe und gelangt durch das geöffnete Ventil 14 zu dem Verteiler I. je nach Stellung des Verteilers gelangt das Öl zu einem der Rohre 16, 17, 18, I9 oder 2o. Diese Rohre leiten das Drucköl zu den verschiedenen Vorwärts-und Rückwärtskupplungen. Wenn das Stoppventil I4 geöffnet ist (Fig. 3), hat das Sperrad 7 eine solche Stellung, daß eine Drehung des Schneckenrades 3 unmöglich ist (Fig. I und 2). Soll der Verteiler I auf eine andere Kupplung geschaltet werden, so muß das Ventil 14 vorher in die in Fig. 4 gezeichnete Stellung gebracht werden, womit der Zufluß des Drucköles zum Verteiler abgesperrt ist. Das im Verteiler I und in dem zugeschalteten Druckrohr 18 befindliche Öl fließt dann durch Rohr 2I in den Ölsumpf des. Getriebes (Fig. 4) ab. In dieser Stellung des Ventils 14 liegt die Aussparung 8 des Sperrrades 7 in der Ebene des Schneckenrades 3, so daß dieses frei bewegt werden kann. Es ist jetzt also möglich, den Verteiler I auf eine der Rohrleitungen 16 bis 2o und damit auf die gewünschte Kupplung einzustellen.
Nach Einstellung des Verteilers I wird vermittels Hebel Io die Welle g mit dem Sperrad 7 und Ventil 14 gedreht, wodurch der Zufluß des Drucköles in den Verteiler I freigegeben wird (Fig. 3). Gleichzeitig hat sich die Aussparung des Sperrrades 7 wieder aus der Ebene des Schneckenrades 3 bewegt, und es ist nicht mehr möglich, das Schneckenrad 3 mit Verteiler I zu drehen (Fig. I). Um eine neue Schaltung ausführen zu können, müßte erst wieder das Stoppventil 14 geschlossen werden. Von dem Verteilerkasten führt ein Rohr 22 (Fig. 3) zu dem Brennstoffventil des Dieselmotors oder bei Dampfmaschinen zu dem Dampfabstellventil sowie zu einer Bremse an der Propellerwelle und zu anderen in Abhängigkeit vom Schaltvorgang zu betätigenden, Einrichtungen; diese sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
Wenn das. Ventil 14 auf Stoppstellung gedreht ist, fließt das 01 aus dem Verteiler durch Rohr 21 in den Ölsumpf, und der Druck im dem Rohr 22 sinkt. Durch dass Nachlassen des Druckes imRoh r 22 wird, z. B. durch ein federbetätigtes Ventil, das Brennstoffventtil gedrosselt und damit die Antriebsmaschine in der Drehzahl herabgesetzt. Durch das Nachlassen des, Druckes in der Rohrleitung zur Bremse der Propellerwelle wird diese betätigt, wodurch die Drehzahl der Propellerwelle verlangsamt oder abgestoppt wird. -Durch Legen des Hebels io mit dem Stoppventil 14 wird also automatisch die- Drehzahl der Antriebsmaschine und der Propellerwelle herabgesetzt, was gleichbedeutend mit einer Verminderung der Schwungmomente und Drehmomente ist.
Wird nunmehr der Verteiler auf einen anderen Gang - z. B. von »Vorwärts« .auf »Rückwärts« -eingestellt und das Ventil 14 geöffnet, so wird die gewünschte Kupplung betätigt. Diese wird im ersten Augenblick wegen der herabgesetzten. Drehzahlen der Antriebsmaschine und des Propellers nur wenig beansprucht und, kann dementsprechend dimensioniert werden. Diese Schaltdrehzahl könnte so. festgelegt werden, daß die zu übertragenden Drehmomente den Drehmomenten der Nennleistung entsprechen.
Die Betätigung des. Verteilers I ist bei diesem Beispiel durch Schneckenrad 3 und Schnecke 4 gewählt worden, damit zwischen dem Abstellen des Öldruckes durch Ventil 14, dem Drehen des Verteilers I und dem Wiedereinstellen des Öldruckes durch Ventil 14 etwas Zeit - z. B. Io Sekunden -verstreicht, während welcher die Drehzahlen von Antriebsmaschine und Propeller auf die für das Einschalten der Kupplung erforderliche Schaltdrehzahl oder auf Stillstand heruntergehen.
Auch beim Schalten von einem Vorwärtsgang auf einen anderen Vorwärtsgang mit der Vorrichtung nach der Erfindung muß erst die Stoppstellung eingeschaltet werden, um den Verteiler I auf die gewünschte Stellung drehen zu können. Solche Schaltungen erfolgen jedoch normalerweise sehr selten.
Die in den Figuren und in der Beschreibung behandelte Schaltvorrichtung ist nur ein Lösungsbeispiel; es gibt auch andere Konstruktionsmöglichkeiten, um die gleiche Wirkung zu erzielen.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Betätigung der Schaltkupplungen durch Drucköl behandelt. Bei Verwendung anderer Druckmittel -z. B. elektromagnetischen Druckes - können ähnliche Vorrichtungen und Verblockungen und bewegliche Schaltkupplungen jeder Art benutzt werden, welche die gleiche Aufgabe erfüllen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Schalteinrichtung für Schiffswende- und/ oder Mehrganggetriebe, deren Getrieberäder durch Kupplungen geschaltet werden, mit einem Verteiler für Hilfskraftmittel zum Schalten der Kupplungen und einer Verblockungseinrichtung zur Verhinderung des Schaltens bei eingerückter Kupplung der Antriebsmaschine, gekennzeichnet durch ein Steuerorgan (I4), welches das Schalten des Verteilers (I) erst dann zuläßt, wenn durch Betätigung des Steuerorganes die Verblockungseinrichtung (3 ... Io) den Verteiler freigegeben hat, der Zufluß des Hilfskraftmittels zum Verteiler unterbrochen und dasselbe aus dem Verteiler abgelassen ist.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen oder mehrere zusätzliche Leitungsanschlüsse (22) für das Hilfskraftmittel, welche mit Servoeinrichtungen zur Betätigung einer Propellerbremse und/oder einer Drehzahlregulierung der Antriebsmaschine in Verbindung stehen und diese in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerorganes (i4) betätigen.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind (z. B. Schneckengetriebe 3 und 4), um den Zeitraum zwischen -dem Schalten des Steuerorganes (i4) und des Verteilers (i) zwangsweise zu bestimmen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 27i 607; USA.-Patentschriften Nr. 2 055 325, i 677 959 britische Patentschriften Nr. 471 999, 485 145-