DE3305705A1

DE3305705A1 - Getriebe fuer den antrieb eines wasserfahrzeugs

Info

Publication number: DE3305705A1
Application number: DE19833305705
Authority: DE
Inventors: James B. 61072 Roscoe Ill. Black
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1983-02-18
Publication date: 1983-09-01
Also published as: GB2115089A; US4459873A; DE3305705C2; GB8303613D0; GB2115089B; JPS58161694A

Description

Getriebe für den Antrieb eines Wasserfahrzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für den Antrieb eines Wasserfahrzeugs.

In bekannten Getrieben der genannten Art, für welche ein hoher Wirkungsgrad sowie eine gute Wärmeabsorptionscharakteristik gefordert ist, ist die Verwendung von Reibungskupplungen für den Vorausantrieb allgemein üblich. Derartige Kupplungen arbeiten jedoch nicht immer zufriedenstellend, da die für den Vorausantrieb verwendete Kupplung bei der Umsteuerung auf Rückwärtsantrieb zum Plattern neigen kann.

Ältere Versuche, die durch das Flattern der Kupplung auf-2Q tretenden Probleme zu beseitigen, sind beispielsweise in den US-Patentschriften 4 068 747, 3 631 953 und 3 4-72 348 sowie in der US-Patentanmeldung 229 098/81 der Anmelderin beschrieben.

Die im folgenden angeführten Patentschriften beziehen sich auf Schiffsgetriebe der genannten Art. Me US-PS 4 242 925 sieht die Verwendung eines Planetengetriebes vor, bei welchem der Antrieb über das Sonnenrad und der Abtrieb über das Außenrad erfolgt und der Planetensteg für die Umsteuerung des Drehsinns sowie fir die Untersetzung der Drehzahl mittels einer Bremse feststellbar ist. Für den Vorwärtsantrieb ist die Bremse gelöst, und die Bremsscheiben drehen sich unter Gleitberührung mit der Maschinendrehzahl. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dagegen ein Planeten-Untersetzungsgetriebe für den Vorwärtsantrieb und ein Drehmomentwandler für den Rückwärts antrieb verwendet.

_χ Eine Anordnung gemäß der US-PS 4 24-5 520 verwendet ebenfalls ein Planetengetriebe, bei welchem der Planetensteg nicht lösbar festgesetzt ist, so daß sich das Außenrad gegensinnig zum Sonnenrad dreht und eine entsprechende g Untersetzung stattfindet. Die Elemente einer Strömungskupplung laufen dabei in entgegengesetzten Eichtungen, wobei sich das Pumpenrad mit einer niedrigeren Drehzahl dreht als die Läufer. Für den Rückwärtsantrieb wird eine Kupplung gelöst und die Strömungskupplung gefüllt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kupplung für den Vorwärtsantrieb kraftschlüssig, wobei die Ausgangsdrehzahl der Eingangsdrehzahl entspricht. Der Drehmomentwandler arbeitet mit einer erhöhten Eingangsdrehzahl und unterscheidet sich von einer Strömungskupplung dadurch, daß diese keine Erhöhung des Drehmoments bewirken kann und ihr Wirkungsgrad proportional dem vorhandenen Schlupf ist.

Ein in der US-PS 2 749 776 beschriebenes Getriebe weist ein Zwischengetriebe, zwei Kupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsantrieb und einen Zahnkranz auf. Der Zahnkranz hat eine Außen- und eine Innenverzahnung und gehört zu einem Planetengetriebe, bei welchem das Außenrad angetrieben und der Planetensteg festgesetzt ist, während das Sonnenrad mit dem Ausgang des Getriebes verbunden ist. Bei Vorwärts- und Rückwärtsantrieb drehen sich die beiden Kupplungen gegensinnig. Eine elektromagnetische Bremse dient der Wärmeabsorption beim Umsteuern des Getriebes zwischen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb.

in der US-PS 4 305 710 der Anmelderin sind mehrere Ausführungsforraen beschrieben, in denen ein oder mehrere hydraulische Drehmomentwandler zum Stoppen des Wasserfahrzeugs und zum Umsteuern der Antriebsrichtung verwendet v/erden. Eine für den Vorwärtsantrieb mit hohem Wirkungsgrad verwendete Reibungskupplung dreht sich während des Rückwärtsantriebs gegensinnig. In verschiedenen Ausführungsforraen dieser US-PS sind für den Rückwärtsantrieb Planetengetriebe vorgesehen, welche einen Dreh-

momentwandler für den Rückwärtsantrieb antreiben. Demgegenüber wird' gemäß der vorliegenden Erfindung ein Planetengetriebe für die Untersetzung im Vorwärtsantrieb verwendet.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Getriebe für ein Wasserfahrzeug, welches eine umsteuerbare Schraubenwelle mit einer nicht verstellbaren Schraube trägt, mit einem ein feststehendes Gehäuse aufweisenden, einstufigen Drehmomentwandler für den Rückwärtsantrieb der Schraube, einem Planetengetriebe mit von einer Eingangswelle angetriebenen und mit der Schraubenwelle verbundenen Planetenrädern für den Vorwärtsantrieb der Schraubenwelle, und mit einer zwischen dem Getriebegehäuse und dem Planetengetriebe angeordneten Scheiben-Reibungsbremse, welche für den Rückwärtsantrieb der Schraubenwelle über den Drehmomentwandler lösbar und zum Pestsetzen eines Teils des Planetengetriebes für den Vorwärtsantrieb der Schraubenwelle anziehbar ist.

In einer speziellen Ausführungsform schafft die Erfindung ein Getriebe der vorstehend beschriebenen Art, mit einer zwischen einem Planetengetriebe und der Schraubenwelle angeordneten, lösbaren Scheiben-Reibungskupplung für die Antriebsübertragung auf die Schraubenwelle bei kraftschlüssiger Kupplung und gelöst&r Bremse.. In noch einer weiteren Ausführungsform schafft die Erfindung ein Getriebe der beschriebenen Art mit einem zwischen der Schraubenwelle und einem Rahmen des Getriebes angeordneten zweiten Planetengetriebe für die Untersetzung der Drehzahl der Schraubenwelle gegenüber der Ausgangsdrehzahl des ersten Planetengetriebes. In besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind die Kupplung und die Bremde in einem Getriebe der beschriebenen Art konzentrisch miteinander angeordnet, so daß sich ein in Axialrichtung kurz bauendes Getriebe ergibt.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines Fluß-Schleppers ait einem Getriebe gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung eines erfindungsgemääen Getriebes beim Rückwärtsantrieb der Schraube über einen Drehmomentwandler, 10

Fig. 3 eine schematisierte Darstellung des Getriebes nach Fig. 1 und 2 beim Vorwärtsantrieb der Schraube,

Fig. 4- eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansieht des Getriebes nach Fig. 1 bis 3»

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4- zur Darstellung einer zu dem Getriebe gehörigen Bremse,

Fig. 6 eine schematisierte Seitenansicht eines Schlepper/ /Tenders mit einem zweistufigen Getriebe in einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansieht des in Fig. 6 verwendeten Getriebes,

Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 7 zur Darstellung einer Bremse und einer konzentrisch damit angeordneten Kupplung,

Fig. 9 eine schematisierte Darstellung des Getriebes nach Fig. 7 beim Vorwärtsantrieb mit niedriger Drehzahl, mit angezogener Bremse, gelöster Kupplung und leerlaufendem Drehmomentwandler,

Fig.10 eine schematisierte Darstellung des Getriebes nach Fig. 7 beim Vorwärtsantrieb mit höherer Drehzahl, mit kraftschlüssiger Kupplung, gelöster Bremse

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j und leerlaufendem Drehmomentwandler und

Fig. 11· eine schematisierte Darstellung α es Getriebes nach Jig. 7 beim Rückwärtsantrieb über den Drehmomentwandler bei gelöster Bremse und Kupplung.

Ein in Fig. 1 bis 5 dargestelltes einstufiges Untersetzungsund Umsteuergetriebe gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für die Verwendung etwa in Flußschleppern, Schleppertendern, Botten und dergl.. Derartige Vasserfahrzeugs haben gewöhnlich sehr starke Antriebe, bei denen die in bezug auf Leistung und Wärmeabsorption bestehenden Forderungen für den Vorwärtsantrieb vorzugsweise groß dimensionierte Reibungselemente verwendet werden, um eine ausreichende Wärmeabsorption sowie einen liohen Wirkungsgrad zu erzielen.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Fluß-Schlepp- und/oder Schubfahrzeug B ha- ein Getriebe MT, welches von einer eine hohe Leistung von beispielsweise 2 500 bis 8 000 PS aufweisenden faschine E angetrieben ist. Die Maschine E ist über eine Flanschkupplung 1 mit der Eingangswelle 2 des Getriebes verbunden, welche mittels Wälzlagern 3 und 4 in einem Getriebegehäuse 5 gelagert ist. Die Eingangswelle 2 trägt ein starr darauf befestigtes großes Zahnrad 6 sowie ein einstückig mit der Welle geformtes Sonnenrad 7· Eine mittels Wälzlagern 8a im Gehäuse 5 gelagerte Vorgelegewelle 8 trägt an einem Ende nahe dem einen Lager 8a ein kleines Zahnrad 9· Das andere Ende der Vorgelegewelle 8 ist mittels eines Wälzlagers 10 in einem feststehenden Gehäuse 11 eines Drehmomentwandlers TC gelagert.

Das Gehäuse 11 des Drehmomentwandlers TC ist starr mit den Gehäuse 5 des Getriebes verbunden, so daß es sich also um einen Drehmomentwandler mit nicht drehbarem, feststehendem Gehäuse handelt. Dabei handelt es sich außerdem um einen einstufigen Drehmomentvrandler, dessen

besondere Eigenschaften in der US-PS 3 305 710 der Anmelderin in einzelnen erläutert sind. Die genannte US-PS erläutert außerdem die Vorteile der Verwendung eines Dreh nonent^andl-ers dieser Art in einem Schiffsgetriebe für

g den SScfcrirtsantrieb einer nicht verstellbaren Schraube. Die Konstruktion des Drehmomentwandlers sowie seine Betriebschsrakteristik sind außerdem in den US-Patentschriften 3 3δΟ 935, 4 012 908 und 4 009 571 der Anmelderin in einzelnen dargelegt.

Der Antrieb des Drehmomentwandlers TC erfolgt von der Eingangswelle 2 aus über das Zahnrad 6 und ein in Dauereingriff daait stehendes Zahnrad 14, welches starr auf einer mittels Wälzlagern 15 drehbar gelagerten Buchse 13 befestigt ist. Auf der Buchse 13 ist außerdem das Pumpenrad I des Drehmomentswandlers TC befestigt. Ein vom Pumpenrad I gefordertes Strömungsmittel durchströmt ein feststehendes Leitrad S und treibt ein Turbinenrad T an, welches über eine Keilnutverzahnung 12 auf der Vorgel ege-

2Q welle 8 befestigt ist.

Das nicht drehbare Gehäuse 11 des Drehraomentwandlers TC umgrenzt einen toroidförmigen Strömungsweg mit einer radial äußeren IJinlenkkrümmung 16. Das Pumpenrad sowie das Turbinenrad sind an der Ausgangsseite des vom Gehäuse umgrenzten toroidförmigen Strömungswegs angeordnet. Das Leitrad ist an der Zuströmseite des Pumpenrads und damit an der Eingangsseite des toroidförmigen Strömungswegs -fest in Gehäuse angeordnet, so daß sein Auslaßradius im wesentlichen gleich dem Einlaßradius des Pumpenrads ist. Wie iia folgenden erläutert, ist der Drehmomentwandler in einen Arbeitszustand und in einen Ruhezustand versetzbar, indem er mit einem Arbeitsmittel gefüllt bzw.

das Arbeitsmittel aus ihm abgelassen wird. 35

Im Arbeitszustand des Drehmomentwandlers, in welchem dieser mit einem Arbeitsmedium gefüllt ist, erfolgt der Antrieb des Pumpenrads I über das große Zahnrad 6, das

': X.: :"3^:3O5:70:5

Zahnrad 14 und die Buchse 13. Der Abtrieb des Drehmomentwandlers verläuft dann vom Turbinenrad T über die Vorgelegewelle 8 zum Zahnrad 9·

Die Antriebsübertragung von der Vorgelegewelle 8 zu einer Getriebe-Ausgangswelle 24 erfolgt über einen Zwischenradsatz 19. Zu diesem gehören ein größeres Zahnrad 20 und ein kleineres Zahnrad 21, welche beide auf einer mittels Wälzlagern 23 ira Getriebegehäuse 5 gelagerten Welle 22 befestigt sind.

Die Ausgangswelle 24 ist mittels Wälzlagern 25 im Gehäuse 5 gelagert und hat einen-radial abstehenden Flansch 26 für die Übertragung von vorxvärts und rückwärts gerichteten Schubkräften auf beiderseits des Flanschs 26 angeordnete Drucklager 271 29. An ihrem aus des Gehäuse 5 hervorstehenden Ende hat die Ausgangswelle 24 einen Flansch 28 für den Anschluß einer Schraubenwelle 30. Am inneren Ende trägt die Ausgangswelle 24 ein außenverzahntes Zahnrad 33 großen Durchmessers, welches sich in Dauereingriff mit dem Zahnrad 21 befindet.

Ein Planetengetriebe mit von der Eingangszeile 2 aus angetriebenen Planetenrädern ist auf folgende V/eise mit der

"° Ausgangswelle 24 verbunden: Am inneren Ende hat die Ausgangswelle 24 einen radial hervorstehenden Flansch 35 großen Durchmessers, an welchem mehrere Planetenräder 40 auf freitragend daran hervorstehenden Wellenzapfen 37 gelagert sind. Die Planetenräder 40 stehen in Dauerein-

griff mit dem Sonnenrad 7 sowie mit einem innenverzahnten Außenrad 42. Das Außenrad 42 hat eine weitere Innenverzahnung 43, mit welcher sich außenverzahnte Scheiben 45 einer Reibungsbremse B in Eingriff befinden. In bekannter V/eise zwischen den außenverzahnten Scheiben 45 angeordnete innenverzahnte Bremsncheiben 47 stehen über ihre Innenverzahnung in Eingriff mit einer eine Außenverzahnung aufweisenden Bremsnabe 50 (Fig. 5)· Zu der Bremcnabe 50 gehört außerdem ein Gegenhaltring 511 gegen

welchen die einander abwechselnd angeordneten Bremsscheiben kompriraierbar sind. Ein mittels Schrauben 54 in Getriebegehäuse 5 befestigtes Kolbengehäuse 53 umgrenzt eine Druckkammer 56, in welcher ein Breraskolben 57 in bekannter Weise verschieblich geführt ist. Bei Zufuhr eines Druckmittels über einen Durchlaß 58 zur Druckkammer 56 wird der Bremskolben 57 in Richtung auf die Bremsscheiben vorgetrieben, um diese zusammenzupressen und damit die Bremse in bekannter Weise anzuziehen.

Somit ist also ein hydraulisch anziehbares und lösbares Reibungssystem in Form der Bremse B1 zwischen dem Gehäuse 5, in welchem es fest verankert ist, und einem Teil des Planetengetriebes, namentlich dem innerverzahnten Außenrad 42 desselben angeordnet. Dadurch läßt sich das betreffende Teil des Planetengetriebes, d.h. das Außenrad 42, wahlweise festsetzen und lösen.

Für den Vorwärtsantrieb über das erfindungsgemäße Getriebe ist die Bremse B1 angezogen und der Drehmomentwandler ist entleert, d.h. er befindet sich im Ruhezustand. Die An- \ triebsübertragung erfolgt dabei von der Maschine E über die Eingangswelle 2 und das Sonnenrad 7 auf die Planetenräder 40. Diese laufen innerhalb des festgehaltenen Außenrads 42 um und treiben auf diese Weise die Ausgangswelle 24 und damit die Schraube P in Vorwärtsrichtung an.

Wird die Bremse B1 für den Rückwärtsantrieb gelöst, so findet keine gegensinnige Drehung von Reibungselementen statt, so daß ein Kupplungsflattern, wie es in bekannten Getrieben zu erheblichen Schwierigkeiten und sogar zu einem Versagen des Getriebes führen konnte, ausgeschlossen ist. Stattdessen bleiben die Bremsscheiben beim Vorwärtsantrieb des Getriebes fest mit dem Getriebegehäuse verbunden.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform stellt somit ein einstufiges Umsteuer- und Untersetzungs-Planetenge-

triebe für den Antrieb eines Wasserfahrzeugs dar, bei welchem eine Scheiben-Reibungsbremse für den Vorwärtsantrieb kraftschlüssig ist. Bei kraftschlüssiger Brense ist das Außenrad des Planetengetriebes festgehalten, während das Sonnenrad 7 mit der Maschinendrehzahl angetrieben ist. Bei einer Untersetzung von beispielsweise 5,021 ist der Planetensteg 35 mit einer Drehzahl

R χ —-w angetrieben, worin R die Eingangsdrehzahl in U/min, S die Anzahl der Zähne des Sonnenrads und g die Anzahl der Zähne des Außenrads ist.

Fig. 2 zeigt Teile des Getriebes in schematisierter Darstellung beim Rückwärtsantrieb der Schraubenwelle bei im Arbeitszustand befindlichem, d.h. mit einem Arbeics-

medium gefülltem Drehmomentwandler TG und gelöster Bremse

B. Um dii; Abmessungen des Drehmomentswandlers bei voller Aufnahme der Motorleistung durch denselben möglichst klein halten zu können, ist die Eingangsdrehzahl des Drehmomentwandlers gegenüber der Ausgangsdrehzahl der

Maschine beispielsweise um das Dreifache übersetzt. Der Drehmomentwandler ist dabei so ausgelegt, daß er bei einem Drehzahlverhältnis von 0,070 seinen größten Wirkungsgrad von ca. 82% hat. Die im Vorwärtsantrieb bei einer Drehzahl von 180 U/min die volle Maschinenleistung aufnehmende Schraube P nimmt im Rückwärtsantrieb bei einer Drehzahl von 169 U/min 82% der vollen Maschinenleistung auf. Wie man in Fig. 2 erkennt, erfolgt die Antriebsübertragung von der Maschine über das große Zahnrad 6, das Zahnrad 14 mit der Buchse 13 und den Drehmomentwandler TC zur Vorgelegewelle 8 und dem daran befestigten Zahnrad 9· Von diesem verläuft die Antriebsübertragung über die Zahnräder 20 und 21 auf das fest mit der Ausgangswelle 24 verbundene außenverzahnte Zahnrad 33, so daß die Schraube P rückwärts angetrieben ist.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigen Fig. 6 bis 11 ein zweistufiges Getriebe für Wasserfahrzeuge mit zwei Planetengetrieben. Fig. 6 zeigt die Ver-

/3

Wendung eines solchen Getriebes in einem Schlepper-Tender TB, welcher beim Einsät?, in einem Schubverband oder etwa beim Schleppen von Netzen die volle Maschinenleistung in langsame Fahrt umsetzen mu"⁵.. darüber hinaus soll ein solches Schiff unter geringer Belastung, etwa bei der Verlegung an einen anderen Einsatzort, hoher Fahrtgeschwindigkeiten fähig sein.

In dieser Ausführungsform beträgt die Schraubendrehzahl für hohe Fahrtgeschwindigkeit beispielsweise 180 U/min wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 5- Darüber hinaus ist eine verringerte Schraubendrehzahl von beispielsweise 150 U/min vorgesehen. Für den Rückwärtsantrieb beträgt die Schraubendrehzahl beispielsweise 150 U/min.

In Fig. 7 bis 11 gezeigte, in Fig. 1 bis 7 Dargestellten entsprechende Teile sind hier mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Drehmomentwandler kann von der gleichen Art sein wie der in Fig. 1 bis 5 Dargestellte.

Das in Fig. 6 bis 11 gezeigte zweistufige Getriebe weist ein eingangjsseitiges Planetengetriebe 60 und ein ausgangsseitiges Planetengetriebe 61._auf. Das eingangsseitige Planetengetriebe ist zur Schaltung von zwei verschiedenen Untersetzungsverhältnissen im Vorwärtsantrieb aktivierbar.

Wie man in Fig. 7 erkennt, trägt die Eingangswelle 2 des Getriebes ein großes Zahnrad 63, welches eine Außenverzahnung 64 sowie eine Innenverzahnung 65 iiat. Die Außenverzahnung 64 befindet sich in Dauereingriff mit dem Zahnrad 14 für den Antrieb des Drehmomentwandlers TC, vie im Zusammenhang mit dem Rückwärtsantrieb vorstehend beschrieben. Vom Drehmomentwandler TC verläuft die Antriebsübertragung über die Vorgelegewelle S und das Zahnrad 9 zu einem Zwischenrad 67· Dieses befindet sich in Dauereingriff mit einem Zahnrad 33a großen Durchmessers, welches auf einer mittels Wälzlagern an beiden Enden im

Gehäuse gelagerten Zwischenwelle 69 sitzt. Der Rückwärtsantrieb erfolgt somit im wesentlichen in der gleichen Weise wie vorstehend anhand des in Fig. 1 bis 5 gezeigten einstufigen Getriebes erläutert.

Mit dem eingangsseitigen Planetengetriebe 60 sind zwei Antriebsübertragungsverhältnisse im Vorwärtsantrieb herstellbar. Zu diesem Planetengetriebe gehört ein an der Zwischenwelle 69 befestigter Planetensteg 70, an welchem mehrere Planetenräder 71 drehbar auf freitragend daran hervorstehenden Wellenzapfen 72 gelagert sind. Die Planetenräder 71 befinden sich in Dauereingriff mit der Innenverzahnung 65 des angetriebenen Zahnrads 63 sowie mit einem auf der Zwischenwelle 69 gelagerten Sonnenrad 75 (Fig. 7, 8).

Das Sonnenrad 75 hat ein sich in Axialrichtung erstrekkendes, tromraelförmiges Nabenteil 77, mit welchem sich mehrere auSenverzahnte Kupplungs-F.eibscheiben 79 in Eingriff befinden. Zwischen den Reibscheiben 79 angeordnete Kupplungsscheiben 80 befinden sich über eine Innenverzahnung in Eingriff mit der Zwischenwelle 69. Ein in einer Kammer 82 eines radial erweiterten Abschnitts 83 der Zwischenwelle 69 angeordneter, druckmittelbetätigter 5 Kolben 81 dient zum Aneinanderpressen der Kupplungsscheiben 79 und 80 und damit zum Herstellen des Kraftschlusses der Kupplung 0 für die antriebsübertragende Verbindung der Planetenräder 71 mit der Zwischenwelle und damit für den Vorwärtsantrieb mit niedriger Drehzahl.

Durch Anziehen der Kupplung C wird somit das Sonnenrad relativ zum Planetensteg des eingangsseitigen Planetengetriebes 60 festgesetzt.

Zwischen dem Gehäuse 5 des Getriebes und dem Sonnenrad ist eine Scheiben-Reibungsbremse BB angeordnet. Diese weist, wie in Fig. 8 zu erkennen, einander abwechselnd angeordnete Reibscheiben auf, welche mittels eines druckmittelbetätifcten Kolbens 83 zusamraenpreßbar sind- Im

einzelnen weist die Bremse BB eine Anzahl von außenverzahnten Scheiben 84 auf, welche sich in Eingriff mit dem Gehäuse 5 befinden und dadurch festgelegt sind. Dazwischen angeordnete Bremsscheiben 85 befinden sich über eine Innenverzahnung in Eingriff mit einer Außenverzahnung 86 des tromraeiförmigen Nabenteils 77 des Sonnenrads 75· Bei angezogener Bremse BB ist das Sonnenrad 75 somit fest mit dem Getriebegehäuse 5 verbunden, so daß sich eine verringerte Schraubendrehzahl von beispielsweise 150 U/min ergibt. Die Antriebsübertragung erfolgt hier von der Eingangswelle über das das AuSenrad des eingangsseitigen Planetengetriebes 60 darstellende Zahnrad 63 und den Planetensteg 70 auf die Zwischenwelle 69.

Die Drehzahl des Planetenstegs ergibt sich als R χ

wobei die Symbole die gleiche Bedeutung haben wie vorstehend anhand der ersten Ausführungsform erläutert. Die Ausgangsörehzahl ergibt sich aus der Division der Eingangs·; drehzahl durch 1,2 χ 5 = 6:1, was bei einer Eingangsdreh-

sahl von 900 U/min eine Ausgangsdrehzahl von 150 u/min

lür den Antrieb der Schraube mit der höheren Drehzahl γόη 180 U/min wird der Kraft schluß der Kupplung C herge-'

stellt und damit das Sonnenrad 75 gegenüber dem Planetensteg 70 festgesetzt, wodurch das eingangsseitige Planetengetriebe 60 praktisch überbrückt wird und mit der Eingangsdrehzahl umläuft, während die Bremse BB gelöst ist.

Dadurch, daß die Bremse und die Kupplung konzentrisch miteinander angeordnet sind, ergibt sich eine in Axialrichtung kurze Bauweise des Getriebes insgesamt.

₃^ Das ausgangsseitige Planetengetriebe 61 arbeitet in den beiden in Fig. 9 und 10 dargestellten Betriebszuständen für niedrige bzw. höhere Schraubendrehzahl im Vorwärtsantrieb in der gleichen Weise. Das Außenrad 90 ist in

jedem Falle fest mit dem Getriebegehäuse 5 verbunden, und das Sonnerirad 91 ist am hinteren Ende der Zwischenwelle 69 angebracht. Die Ausgangswelle 24· trägt den Planetensteg in Form des radial abstehenden Flanschs an weIchorn mehrere Planetenräder 93 auf freitragend daran hervorstehenden Wellenzapfen 94- gelagert sind. Die Planetenräder 93 stehen in Dauereingriff mit dem innenverzahnten Außenrad 90 sowie mit dem Sonnenrad 91» so daß sie unter dem Antrieb des Sonnenrads 91 in dem feststehenden Außenrad 90 umlaufen und dabei die Ausgangswelle 24 mitnehmen.

Das ausgangsεeitige Planetengetriebe dient dazu, die Ausgangsdrehzahl des eingangsseitigen Planetengetriebes in untersetztem Verhältnis auf die Ausgangswelle zu übertragen. Anderenfalls würde die Schraube etwa in dem in Fig. 10 gezeigten Zustand des Vorwärtsantriebs mit der höheren Drehzahl mit der Drehzahl der Maschine angetrieben und damit mit einer zu hohen Drehzahl laufen.

■41-Leerseite

Claims

P_a_t_e_n_t_a_n_s_E_r_ü_c_h_e

1. Getriebe für den Antrieb eines Wasserfahrzeugs mit nicht verstellbarer Schraube, gekennzeichnet durch ein Getriebegehäuse (5)i durch eine Eingangswelle (2), eine unsteuerbar angetriebene Schraubenwelle (24·, 30) und eine Vorgeiegev/elle (8), welche im Getriebegehäuse gelagert sind, durch einen ein feststehendes Gehäuse aufweisenden, einstufigen Drehmomentwandler (TC) welcher in einen Arbeits- und einen Ruhezustand versetzbar und antriebsübertragend mit der Vorgelegewelle verbunden ist, durch eine Antriebsübertragung (6, 13 bis 15) zwischen der Eingangswelle und dem Drehmomentwandler für den Antrieb desselben in seinem Arbeitszustand, durch eine Antriebsübertragung

(9ϊ 19» 33) zwischen der Vorgelegewelle und der Schraubenwelle für den Rückwärtsantrieb derselben durch den im Arbeitszustand befindlichen Drehmomentwandler, durch ein für den Antrieb der Schraubenwelle in Vorwärtsrichtung mit diesem verbundenes Planetengetriebe (7, 35 bis 40) mit von der Eingangswelle angetriebenen Planetenrädern, und durch eine zwischen dem Getriebegehäuse und dem Planetengetriebe angeordnete Scheiben-Reibungsbremse (B1), welche beim Rückwärtsantrieb der Schraubenwelle durch den in seinem Betriebszustand befindlichen Drehmomentwandler gelöst und für den Vorwärtsantrieb der Schraubenwelle über das Planetengetriebe angezogen ist, so daß sie ein Teil des Planetengetriebes fest mit dem Getriebegehäuse verbindet.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe ein großes Außenrad (42) aufweist, innerhalb dessen die Planetenräder (4-0) in Umlauf versetzbar sind, und daß die Bremse (B1) zwischen dem Außenrad und dem Getriebegehäuse (5) angeordnet ist, so daß sie das Außenrad is angezogenen Zustand mit dem Getriebegehäuse verbindet.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe einen die Planetenräder (40) tragenden, fest mit der Schraubenwelle (24, 30) verbundenen Steg (37) aufweist und daß die Antriebsübertragung zwischen der Vorgelegewelle (8) und der Schraubenwelle einen Zahnradsatz (19) mit einem großen und einem kleinen Zahnrad (20 bzw. 21) aufweist, von denen das große mit einem Zahnrad (9) auf der Vorgelegewelle und das kleine mit einem auf der Schraubenwelle befestigten Zahnrad (33) kämmt.

4. Getriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1

bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen. dem Planetengetriebe (60) und der Schraubenwelle (24, 30) eine Scheiben-Reibungskupplung (C) für den Vorwärtsan-

trieb der Schraubenwelle bei kraftschlüssiger Kupplung und gelöster Bremse (BB) angeordnet ist.

5· Getriebe nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß zwischen der Schraubenwelle (24-, 30) und dem Getriebegehäuse (5) ein weiteres Planetengetriebe (61) für die Untersetzung der Drehzahl zwischen dem Ausgang des ersten Planetengetriebes (60) und der Schraubenwelle angeordnet; ist.

6. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (C) radial innerhalb und konzentrisch mit der Bremse (BB) angeordnet ist.

?. Getriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsübertragung zwischen der Eingangswelle (2) und dem Drehmomentwandler (TC) ein auf der Eingangswelle befestigtes großes Zahnrad (6) und ein in Dauereingriff damit befindliches kleineres Zahnrad (14) aufweist, daß der Drehmomentswandler ein Pumpenrad (I) hat, welches auf einer Wellenbuchse (13) sitzt, auf welcher das kleinere Zahnrad befestigt ist und daß das auf der Eingangswelle befestigte große Zahnrad eine Innenverzahnung (65) aufweist, mit welcher sich die Planetenräder (71) in Dauereingriff befinden.