CH650568A5

CH650568A5 - Doppelschraegverzahntes, zweistufiges stirnraedergetriebe und schiffsantrieb.

Info

Publication number: CH650568A5
Application number: CH6791/80A
Authority: CH
Inventors: Maximilian Dopfer; Guenther Heidrich
Original assignee: Bhs Bayerische Berg
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1985-07-31
Also published as: NL187175C; JPS6321056B2; SE8006917L; NL8005492A; NL187175B; SE443624B; DE2940323C2; US4429586A; JPS5659047A; DE2940323A1; GB2060125B; GB2060125A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein doppelschrägverzahntes, zweistufiges Stirnrädergetriebe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf einen dieses Getriebe aufweisenden Schiffsantrieb.

In Fig. 1 ist ein derartiges, zum Stand der Technik zählendes, doppelschrägverzahntes zweistufiges Stirnrädergetriebe dargestellt. Die eine Stufe besteht aus dem Ritzel 1, welche über das Zwischenrad 6 mit dem ersten Zahnrad 2 verbunden ist. Die zweite Stufe besteht aus dem Ritzel 3 und dem Rad 4, welches auf einer Welle 5 lagert.

Infolge dieser Anordnung ist es erforderlich, dass das

Ritzel 1 durch ein Abrücken um den Betrag S nicht in Zahneingriff mit dem Rad 2 steht. Dadurch ergibt sich zwangsläufig eine Vergrösserung des Abstandes B zwischen der Achse des Ritzels 1 und der Welle 5.

Ein weiterer Nachteil ist in Fig. 2 bei dieser bekannten Ausführungsform dargestellt: Die auf die Verzahnung des Zwischenrades 6 wirkenden Zahnkräfte aus den Eingriffen mit dem Ritzel 1 und dem Rad 2 haben entgegengesetzte Richtungen, so dass die Zähne des Zwischenrades 6 wechselseitig auf Biegung beansprucht werden. Diese Mehrbelastung erfordert breitere Verzahnungen und führt damit zu grösseren Getriebelängen.

Vorstehende Nachteile wirken sich besonders aus, wenn ein derartiges doppelschrägverzahntes zweistufiges Stirnrädergetriebe bei Schiffsantrieben angewendet wird, da hier Getriebelängen und -breiten von besonderer Bedeutung sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein doppelschrägverzahntes, zweistufiges Stirnrädergetriebe zu schaffen, bei welchem eine Verkleinerung der Bauform und der Verzahnungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die mit dem ersten Ritzel kämmenden Verzahnungshälften des Zwischenrades innen und die mit dem ersten Zahnrad kämmenden Verzahnungshälften des Zwischenrades aussen angeordnet. Weiterhin können die Teilkreisdurchmesser der inneren und äusseren Verzahnungshälften des Zwischenrades gleich gross sein.

Vorteilhafterweise besitzen die inneren und äusseren Verzahnungshälften gleiche Verzahnungsgeometrie, so dass hierdurch eine Vereinfachung in der Herstellung erzielt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils eine innere und eine äussere Verzahnungshälfte einer Seite des Zwischenrades durch eine schmale Eindrehung bis unterhalb des Fusskreises voneinander getrennt. Hierdurch wird eine gegenseitige Beeinflussung bei der Biegebeanspruchung der Zähne durch entgegengesetzt wirkende Zahnkräfte einwandfrei vermieden.

Die Erfindung bewirkt u.a. den Vorteil, dass das Ritzel mit den inneren Verzahnungen gegen ein Ritzel mit äusseren Verzahnungen austauschbar ist, welches nach Ausbau des Zwischenrades direkt mit dem ersten Zahnrad kämmt. Hierdurch ist es möglich, auf einfache Weise eine Drehrichtungsumkehr am Abtrieb zu erzielen, wodurch sich der Anwendungsbereich des erfindungsgemässen Stirnrädergetriebes noch erweitert.

Ferner umfasst die Erfindung einen Schiffsantrieb gemäss Anspruch 6.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht eines Getriebes gemäss der Erfindung;

Fig. 4 die Draufsicht auf das Getriebe nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Vorderansicht des Getriebes in Anwendung bei einem Schiffsantrieb mit zwei Antriebseinheiten, in Vorderansicht;

Fig. 6 die Ausführungsform nach Fig. 5 in Draufsicht.

Das doppelschrägverzahnte, zweistufige Stirnrädergetriebe nach Fig. 3 weist ein Ritzel 1 auf, welches über ein Zwischenrad 6 mit einem ersten Zahnrad 2 zusammenwirkt. Hierdurch wird die erste Stufe des Stirnrädergetriebes gebildet.

Das erste Zahnrad 2 ist mit einem Ritzel 3 verbunden, das

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mit einem Zahnrad 4 als zweite Stufe kämmt. Das Zahnrad 4 sitzt auf einer Wellenachse 5. Infolge der speziellen erfin-dungsgemässen Konstruktion ist der Abstand B zwischen der Mitte des Ritzels 1 und der Mitte des Zahnrades 4 kleiner als der Abstand B zwischen der Mitte des Ritzels 1 und der Mitte des Zahnrades 4 kleiner als der Abstand B in Fig. 1 bei der bekannten Bauform. Der Abstand D zwischen dem Zentrum des Zahnrades 4 und dem Zentrum des zweiten Ritzels 3 bleibt hierbei erhalten.

In Fig. 4 ist die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 3 in Draufsicht dargestellt. Es ist erkennbar, dass das Ritzel 1 zwei Verzahnungshälften 11 und 12 aufweist, welche mit zwei inneren Verzahnungshälften 61 und 62 des Zwischenrades 6 kämmen.

Weiterhin sind äussere Verzahnungshälften 63 und 64 des Zwischenrades 6 vorgesehen, die mit den Verzahnungshälften 21 und 22 des ersten Zahnrades 2 kämmen. Die Übersetzungsstufe ist also in Querrichtung geteilt und die Verzahnungshälften der Doppelschrägverzahnung befinden sich beiderseits der anderen Übersetzungsstufe. Die Bauform des zweiten Ritzels 3 sowie des zweiten Zahnrades 4 ist ebenfalls in gleicher Weise ausgebildet.

Die Teilkreisdurchmesser der äusseren Verzahnungshälften 63 und 64 sowie der inneren Verzahnungshälften 61 und 62 des Zv/ischenrades 6 sind hierbei gleich gross. Ausserdem besitzen diese Verzahnungen auch eine gleiche Verzahnungsgeometrie und können demzufolge gemeinsam hergestellt werden.

Zwischen der äusseren Verzahnungshälfte 63 und der inneren Verzahnungshälfte 61 einerseits und der inneren Verzahnungshälfte 62 sowie der äusseren Verzahnungshälfte 64 andererseits ist eine schmale Eindrehung 7 vorhanden,

welche bis unterhalb des Fusskreises reicht. Hierdurch wird eine gegenseitige Beeinflussung bei der Biegebeanspruchung der Zähne durch die entgegengesetzt wirkenden Zahnkräfte einwandfrei vermieden.

Gemäss Fig. 3 und 4 sind also an dem Zwischenrad 6 neben den beiden Verzahnungshälften 63 und 64, welche mit den beiden Verzahnungshälften 21 und 22 des Rades 2 der geteilten Stirnräderstufe in Eingriff stehen, zwei weitere, innere Verzahnungshälften 61 und 62 angeordnet, welche mit den Verzahnungshälften 11 und 12 des Ritzels 1 dieser geteilten Stirnräderstufe kämmen. Zur Verdeutlichung wurde in Fig. 4 das Ritzel 1 gegenüber der Darstellung in Fig. 3 in herausgeschwenkter Form dargestellt.

Die vorliegende Erfindung ist vorteilhafterweise für Schiffsantriebe anwendbar. Fig. 5 und 6 zeigen die Ausbil-5 dung des erfindungsgemässen Getriebes für einen Schiffsantrieb mit zwei selbständigen Antriebsanlagen. Die linke Anlage ist dabei in der herkömmlichen Bauart ausgebildet, mit einem Ritzel 1 einem ersten Zahnrad 2', einem zweiten Ritzel 3', welches mit einem Zahnrad 4' kämmt, das auf der io Propellerachse 5' sitzt. Hierdurch ergibt sich bei Antrieb des Ritzels 1 ' in der dargestellten Pfeilrichtung ein gegenläufiger Antrieb bezüglich der Propellerachse 5'.

Bei der erfindungsgemässen, rechten Seite der Anlage befinden sich bei dem Zwischenrad 6 innen zwei weitere Verls zahnungshälften 61 und 62 (Fig. 6), die mit den ebenfalls nach innen verlegten Verzahnungshälften 11 und 12 des Ritzels 1 in Eingriff stehen. Man erhält hierdurch gleiche Abstände A und B gemäss Fig. 5. Weiterhin wird eine Wechselbiegung bei den Zähnen des Zwischenrades 6 vermieden. Auch die Achsabstände C und D (Fig. 5) sind gleich gross, womit auch die Durchmesser der vergleichbaren Zahnräder der beiden Anlagen gleiche Abmessungen aufweisen. Hinsichtlich der Maschinenanordnung im Schiff ist die Gesamtanlage somit vorteilhafterweise spiegelsymmetrisch.

Die Verzahnungen des Zwischenrades 6 besitzen gleich grosse Teilkreisdurchmesser und eine gleiche Verzahnungsgeometrie. Daraus resultieren vorteilhafterweise Vereinfachungen durch eine gemeinsame Herstellung.

Sollte es erforderlich sein, die Kraftmaschinen und damit die Ritzel 1 gegenüber der Propellerwelle 5 höher oder tiefer anzuordnen, so ermöglicht auch hierfür die Erfindung, dass die Achsabstände A, B und C, D sowie der Höhenversatz bei den beiden Anlagen gleich gross ausgeführt werden können.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Anordnung durch die Erfindung dadurch, dass es bei derartigen Stirnrädergetrieben möglich ist, durch einen einfachen Austausch des Ritzels 1 mit den inneren Verzahnungen 11 und 11 gegen ein Ritzel 1 mit äusseren Verzahnungen und Ausbau des Zwischenrades 6 bei gleichen Übersetzungsverhältnissen eine Drehrichtungsumkehr bezüglich der Welle 5 zu erzielen. Damit erweitert sich erheblich der Anwendungsbereich dieses bekannten Getriebes.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Doppelschrägverzahntes, zweistufiges Stirnrädergetriebe, mit einem aus zwei Verzahnungshälften (11,12) bestehenden ersten Ritzel (1), welches mit zwei Verzahnungshälften (61,62) eines Zwischenrades (6) kämmt und über dieses Zwischenrad ein zwei Verzahnungshälften aufweisendes erstes Zahnrad (2) in der ersten Stufe treibt, wobei das erste Zahnrad (2) mit einem zweiten Ritzel (3) verbunden ist, das in der zweiten Stufe mit einem zweiten Zahnrad (4) kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenrad (6) zwei zweite Verzahnungshälften (63,64) aufweist, welche mit den zwei Verzahnungshälften (21,22) des ersten Zahnrades (2) kämmen, so dass der Zahneingriff von Zwischenrad (6) und erstem Zahnrad (2) nur über diese zweiten Verzahnungshälften (63,64) und der Zahneingriff von Ritzel (1) und Zwischenrad (6) nur über die erstgenannten Verzahnungshälften (61,62) des Zwischenrades erfolgt.

2. Stirnrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem ersten Ritzel (1) kämmenden Verzahnungshälften (61,62) des Zwischenrades (6) innen und die mit dem ersten Zahnrad kämmenden Verzahnungshälften (63,64) des Zwischenrades (6) aussen angeordnet sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Stirnrädergetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkreisdurchmesser der inneren und äusseren Verzahnungshälften (61,62; 63,64) des Zwischenrades (6) gleich gross sind.

4. Stirnrädergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren und äusseren Verzahnungshälften (61,62; 63,64) die gleiche Verzahnungsgeometrie aufweisen.

5. Stimrädergetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine innere und eine äussere Verzahnungshälfte einer Seite des Zwischenrades (6) durch eine schmale Eindrehung (7) bis unterhalb des Fusskreises voneinander getrennt sind.

6. Schiffsantrieb mit zwei Antriebseinheiten mit in gleicher Drehrichtung antreibenden Kraftmaschinen und entgegengesetzt zueinander sich drehenden Propellerwellen, wobei die eine Einheit ein Stirnrädergetriebe gemäss Anspruch 1 aufweist, wobei parallel zu diesem Stirnrädergetriebe ein weiteres doppelschrägverzahntes, zweistufiges Stirnrädergetriebe angeordnet ist, mit einem ersten Ritzel (1 ') mit zwei äusseren Verzahnungshälften, das ein erstes Zahnrad (2') in einer ersten Getriebestufe treibt, und mit einem auf einer gemeinsamen Welle mit diesem ersten Zahnrad (2') angeordneten zweiten Ritzel (3') mit inneren Verzahnungshälften, welches Ritzel ein zweites Zahnrad (4') in einer zweiten Getriebestufe treibt, wobei die beiden Stirnrädergetriebe gleiche erste Zahnräder (2,2'), gleiche zweite Ritzel (3,3')» gleiche zweite Zahnräder (4,4') sowie gleiche Abstände (A, B) zwischen den Achsen der ersten Ritzel (1,1') und der zweiten Zahnräder (5,5') und gleiche Abstände (C, D) zwischen den Achsen der ersten Zahnräder (2,2') und der zweiten Zahnräder (5,5') aufweisen.