DE102017128384A1 - Strahltriebwerk - Google Patents

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DE102017128384A1
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pump
coupling
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Thomas Philip Astley
Stephan UHKÖTTER
Mihir Desai
Stéphane Prunera-Usach
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Rolls Royce Corp
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Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
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Abstract

Es wird ein Strahltriebwerk (1) mit einem Ölkreislauf (21) und einem über den Ölkreislauf (21) mit Öl versorgbaren Getriebe (25) beschrieben. Dem Getriebe (25) zugeführtes Öl ist aus dem Getriebe (25) über einen hydraulischen Leitungspfad (62) mittels wenigstens einer vom Getriebe (25) antreibbaren Pumpe (33) ausgehend von einem Rücklauf (24) des Getriebes (25) direkt wieder in das Getriebe (25) einleitbar. Erfindungsgemäß ist die Wirkverbindung zwischen dem Getriebe (25) und der Pumpe (33) aktivierbar oder deaktivierbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Strahltriebwerk gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.
  • Aus der Praxis bekannte Strahltriebwerke bzw. Flugtriebwerke sind üblicherweise mit einem Planetengetriebe ausgeführt, um einen Bläser bzw. einen Fan mit einer Turbineneinrichtung zu koppeln. Der Bläser steht dabei im Bereich einer Bläserwelle mit einer Welle des Planetengetriebes in Verbindung, das wiederum über eine weitere Welle mit einer Welle der Turbineneinrichtung gekoppelt ist. Bei entsprechender Ankopplung der Bläserwelle und der Welle der Turbineneinrichtung an das Planetengetriebe wird ein über die Welle der Turbineneinrichtung am Planetengetriebe anliegendes Antriebsmoment der Turbineneinrichtung der Standübersetzung des Planetengetriebes entsprechend angehoben und der Bläserwelle zugeführt, während die Drehzahl der Welle der Turbineneinrichtung um den Faktor der Standübersetzung des Planetengetriebes größer ist als die Drehzahl der Bläserwelle.
  • Um eine ausreichende Schmierung und Kühlung von Lagern und Zahneingriffen insbesondere bei sogenannten Hochgeschwindigkeitsplanetenradsätzen sicherzustellen und im Betrieb auftretende Wärmeverluste in entsprechendem Umfang abführen zu können, wird das Planetengetriebe bei bekannten Strahltriebwerken von einer im Bereich einer Hilfsgerätegetriebeeinrichtung angeordneten Ölpumpe bzw. Pumpeneinrichtung mit Öl versorgt.
  • Die US 2016/0245117 A1 offenbart ein Strahltriebwerk mit einem Getriebe und mit einem Ölkreislauf. Der Ölkreislauf umfasst einen Hauptölkreislauf mit einer Hauptölkreislaufpumpe. Das Getriebe ist über den Hauptölkreislauf mit Öl zum Kühlen und Schmieren beaufschlagbar. Des Weiteren ist ein Leitungspfad vorgesehen, der auch mit einer Pumpe ausgebildet ist. Der Leitungspfad stellt eine direkte Verbindung zwischen einem Auslass bzw. Rücklauf des Getriebes für in das Getriebe über einen Zulauf eingeleitetes Öl und dem Zulauf des Getriebes dar. Dabei ist zwischen dem Zulauf des Getriebes und der Pumpe des Leitungspfades eine Ventileinheit vorgesehen, über die Öl zwischen dem Leitungspfad und dem Hauptölkreislauf in Abhängigkeit des vom Hauptölkreislauf zur Verfügung stehenden Ölvolumenstrom austauschbar ist. Die Pumpe des Leitungspfades wird über eine mechanische Wirkverbindung vom Getriebe angetrieben. Dies beeinträchtigt jedoch einen Wirkungsgrad des Strahltriebwerkes zumindest in den Betriebsbereichen des Strahltriebwerkes, innerhalb welchen das Getriebe ausgehend vom Hauptölkreislauf in ausreichendem Umfang mit Öl beaufschlagt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strahltriebwerk zur Verfügung zu stellen, das über einen wesentlichen Betriebsbereich mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Strahltriebwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Strahltriebwerk weist einen Ölkreislauf und ein über den Ölkreislauf mit Öl versorgbares Getriebe auf. Dem Getriebe zugeführtes Öl tritt aus dem Getriebe aus und ist über einen hydraulischen Leitungspfad mittels wenigstens einer vom Getriebe antreibbaren Pumpe ausgehend von einem Rücklauf des Getriebes direkt wieder in das Getriebe einleitbar.
  • Die Wirkverbindung zwischen dem Getriebe und der Pumpe ist aktivierbar oder deaktivierbar. Damit ist auf konstruktiv einfache Art und Weise gewährleistbar, dass die Pumpe nur im Bedarfsfall Öl vom Rücklauf des Getriebes über den hydraulischen Leitungspfad wieder direkt in das Getriebe einleitet und für den Antrieb der Pumpe ausgehend vom Getriebe nur im Bedarfsfall bzw. während eines hydraulischen Unterversorgungsbetriebszustandes des Getriebes Antriebsleistung zur Verfügung zu stellen ist. Dadurch ist das Strahltriebwerk über einen weiten Betriebszustandsbereich mit einem gewünscht hohen Wirkungsgrad betreibbar. Dabei ist des Weiteren von Vorteil, dass ein Verschleiß im Bereich der nur bedarfsweise betriebenen Pumpe minimiert ist, womit eine Lebensdauer der Pumpe im Vergleich zu einer dauerhaft angetriebenen Pumpe auf einfache Weise erhöht ist.
  • Bei einer mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahltriebwerks ist die Pumpe über die in einem ersten Betriebszustand einer Koppeleinrichtung aktivierte Wirkverbindung vom Getriebe antreibbar, während die Wirkverbindung in einem zweiten Betriebszustand der Koppeleinrichtung deaktiviert ist und die Koppeleinrichtung aus dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand überführbar ist, wenn ein Unterversorgungsbetriebszustand des Getriebes mit Öl vorliegt.
  • Die Koppeleinrichtung umfasst bei weiteren konstruktiv einfachen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes ein form- oder ein reibschlüssiges Schaltelement.
  • Bei weiteren konstruktiv einfachen und bauraumgünstigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes ist das Schaltelement elektromagnetisch, elektromotorisch, hydraulisch, mechanisch und/oder pneumatisch betätigbar.
  • Ist die wenigstens eine Pumpe als Kolbenpumpe ausgebildet, ist das Strahltriebwerk konstruktiv einfach, kostengünstig und mit geringen äußeren Abmessungen ausführbar.
  • Aufgrund der Ausführung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit der wenigstens einen Pumpe ist selbst bei einem Ausfall einer weiteren Ölpumpe des Ölkreislaufes eine gewünschte Versorgung der Getriebevorrichtung mit Öl, insbesondere von Lagereinrichtungen und Zahneingriffen des Getriebes, gewährleistet. Die Pumpe stellt eine Art Hilfshydrauliksystem dar, die bei einem Ausfall einer Ölpumpe eines Hauptölkreislaufes des Ölkreislaufes oder bei einem Fördervolumen der Ölpumpe kleiner als ein Schwellwert vorzugsweise selbstaktivierend zugeschaltet wird und eine ausreichende Ölversorgung des Getriebes ermöglicht.
  • Dabei besteht die Möglichkeit, die Pumpe einfach und bauraumgünstig in bestehende Getriebevorrichtungen zu integrieren und ohne eine aufwändige elektronische Steuerung sowie eine zusätzliche Sensorik selbstaktivierend auszuführen. Des Weiteren sind Instandhaltungskosten des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes aufgrund der von der Pumpe und einer weiteren Ölpumpe zu Verfügung stehenden durchgängigen sowie ausfallsicheren Ölversorgung niedrig, da eine Funktionsweise des Getriebes beeinträchtigende Unterversorgungsbetriebszustände auf einfache Art und Weise vermieden werden.
  • Bei einer konstruktiv einfachen und bauraumgünstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes weist die Koppeleinrichtung wenigstens ein Koppelelement auf, das zwischen einer mit dem ersten Betriebszustand der Koppeleinrichtung korrespondierenden ersten Stellung und einer mit dem zweiten Betriebszustand der Koppeleinrichtung korrespondierenden Stellung verfahrbar ausgeführt ist. Die Wirkverbindung ist über das Koppelelement in einem Stellbereich zwischen der ersten Stellung und einer zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung vorgesehenen Zwischenstellung zwischen der drehbaren Einrichtung und der Kolbenpumpeneinrichtung hergestellt und zumindest in der zweiten Stellung deaktiviert.
  • Ist die Pumpe durch eine Stellbewegung des Koppelelementes innerhalb des Stellbereiches betätigbar, ist das Getriebe auf konstruktiv einfache Art und Weise über die Pumpe mit Öl versorgbar.
  • Umfasst die Koppeleinrichtung eine Federeinrichtung, deren Federkraft am Koppelelement in Richtung der ersten Stellung angreift, ist die Pumpe während eines Unterversorgungsbetriebszustandes der Getriebevorrichtung ohne zusätzlichen Steuer-und Regelaufwand aktivierbar bzw. zuschaltbar und das Getriebe in gewünschtem Umfang mit Öl durch die Pumpe versorgbar.
  • Zusätzlich dazu oder alternativ hierzu umfasst die Koppeleinrichtung eine elektromagnetische Betätigungseinheit, deren Betätigungskraft in Richtung der ersten Stellung wirkend am Koppelelement anlegbar ist, um die Pumpe bei Vorliegen eines Unterversorgungsbetriebszustandes des Getriebes in gewünschtem Umfang zuschalten zu können und das Getriebe über die Pumpe in gewünschtem Umfang mit Ölvolumen versorgen zu können.
  • Ist ein auf der Förderseite einer weiteren Ölpumpe des Ölkreislaufes vorliegender Druck am Koppelelement im Bereich einer Steuerfläche der Federkraft und/oder der magnetischen Betätigungskraft entgegenwirkend sowie in Richtung der zweiten Stellung wirkend anlegbar, ist wiederum ohne zusätzlichen Steuer- und Regelaufwand gewährleistet, dass das Getriebe bei ausreichend von der weiteren Ölpumpe zur Verfügung stehendem Ölvolumen alleine von der Ölpumpe mit Öl beaufschlagt wird. Des Weiteren ist dadurch gewährleistet, dass das Getriebe bei Vorliegen eines Unterversorgungsbetriebszustandes zusätzlich von der Pumpe mit Ölvolumen versorgt wird, wenn die aus dem an der Steuerfläche des Koppelelementes anliegenden Hydraulikdruck resultierende Stellkraft die Stellkraft der Federeinrichtung und/oder der magnetischen Betätigungseinrichtung unterschreitet.
  • Bei einer ebenfalls konstruktiv einfachen und bauraumgünstigen sowie durch eine hohe Leistungsdichte gekennzeichneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes ist eine drehbare Einrichtung des Getriebes, die vorzugsweise eine Welle des Getriebes ist, mit einer Kurvenbahn ausgebildet. Über die drehbare Einrichtung ist eine Drehbewegung der Einrichtung in eine translatorische Stellbewegung des Koppelelementes innerhalb des Stellbereiches umwandelbar, wenn die Koppeleinrichtung im ersten Betriebszustand vorliegt und das Koppelelement mit der Kurvenbahn in Wirkverbindung steht.
  • Steht das Koppelelement einenends mit einem Kolbenelement der Kolbenpumpeneinrichtung in Wirkverbindung und ist das Koppelelement anderenends mit der Kurvenbahn in Wirkverbindung bringbar, ist die Pumpe auf konstruktiv einfache Art und Weise zu- oder abschaltbar.
  • Bei einer ebenso bauraumgünstigen und konstruktiv einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes erstreckt sich die Kurvenbahn in Umfangsrichtung der drehbaren Einrichtung verlaufend und ein Abstand zwischen dem der Kurvenbahn zugewandten Ende des Koppelelementes und einer diesem Ende des Koppelelementes zugewandten Steuerfläche der Kurvenbahn variiert bei in der zweiten Stellung angeordnetem Koppelelement über dem Umfang der Einrichtung zyklisch. Damit ist im ersten Betriebszustand der Koppeleinrichtung die Betätigung der zusätzlichen Kolbenpumpeneinrichtung mit geringem Aufwand realisiert, wenn sich die Einrichtung dreht.
  • Verläuft die Stellrichtung des Koppelelementes zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung im Wesentlichen senkrecht zur Steuerfläche der Kurvenbahn, sind dem Koppelelement bei gleichzeitig geringem konstruktiven Aufwand hohe Stellkräfte aufprägbar, da während der Betätigung der Kolbenpumpeneinrichtung am Koppelelement geringe Kippmomente angreifen.
  • In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles ist die Steuerfläche der Kurvenbahn als eine in Umfangsrichtung der Einrichtung verlaufende und radial nach außen gerichtete Fläche ausgebildet, als eine in Umfangsrichtung der Einrichtung verlaufende und im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung der Einrichtung orientierte Fläche ausgeführt oder als eine in Umfangsrichtung der Einrichtung verlaufende und einen spitzen Winkel mit der axialen Richtung der Einrichtung einschließende Fläche ausgebildet. Damit ist die Anordnung zwischen der Kurvenbahn und der Koppeleinrichtung in Abhängigkeit des jeweils zur Verfügung stehenden Bauraumes auswählbar.
  • Bei einer durch einen geringen Verschleiß gekennzeichneten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes steht das Koppelelement im Stellbereich über ein Wälzelement, vorzugsweise über ein Kugelelement mit der Kurvenbahn in Wirkverbindung.
  • Sind mehrere Pumpen vorgesehen, wobei jeder Pumpe jeweils ein mit der Kurvenbahn in Wirkverbindung bringbares Koppelelement zugeordnet ist, ist die Versorgung des Getriebes mit Öl selbst bei einem Ausfall einer der Pumpen oder mehrerer der Pumpen gewährleistet. Dabei ist das erfindungsgemäße Strahltriebwerk im Bereich des Getriebes in gewünschtem Umfang kraftausgeglichen ausführbar, wenn die Koppeleinrichtungen und die Pumpen im Bereich der Einrichtung umfangseitig verteilt angeordnet sowie gleichzeitig betätigbar sind. Des Weiteren ist über derart parallel fördernde Pumpen ein definiertes Fördervolumen gezielt einstellbar und ein möglichst konstanter Ölvolumenstrom ohne einen zusätzlichen signifikanten Bauraumbedarf erzielbar.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes ist das Getriebe als Planetengetriebe ausgeführt, wobei eine Welle des Planetengetriebes mit einem Bläser der Strömungsmaschine und eine weitere Welle des Planetengetriebes mit einer Turbineneinrichtung in Wirkverbindung stehen. Somit ist bei Auftreten eines Unterversorgungsbetriebszustandes des Getriebes seitens des Ölkreislaufes eine eine Ausfallsicherheit der Getriebevorrichtung reduzierende zusätzliche Versorgung durch die Pumpe auf konstruktiv einfache Art und Weise bei gleichzeitig geringem Steuer- und Regelaufwand gewährleistet.
  • Ist die Pumpe im Bereich eines Hilfsgerätegetriebes des Strahltriebwerkes angeordnet, ist die betriebszustandsabhängig zusätzlich zur Verfügung stehende Ölvolumenversorgung des Getriebes auf einfache Art und Weise in bestehende Strahltriebwerke integrierbar.
  • Des Weiteren besteht dann die Möglichkeit, die Pumpe ausgehend von einer Hilfsgerätegetriebewelle anzutreiben, um das Getriebe auch bei nicht drehenden Wellen oder mit geringer Geschwindigkeit drehenden Wellen des Planetengetriebes in gewünschtem Umfang mit Öl versorgen zu können.
  • Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Strahltriebwerkes ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Es zeigt:
    • 1 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Strahltriebwerks mit einem Bläser und mit einer Niederdruckturbine, wobei der Bläser über ein Getriebe mit der Niederdruckturbine in Wirkverbindung steht;
    • 2 eine stark schematisierte Darstellung eines das Getriebe umfassenden Teilbereichs des Strahltriebwerks gemäß 1, wobei der Bläser mit einer Welle des Getriebes in Wirkverbindung steht, die wiederum über eine weitere Welle des Getriebes mit der Niederdruckturbine gekoppelt ist;
    • 3 eine schematisierte Teilansicht eines Ölkreislaufes des Strahltriebwerkes;
    • 4 eine vereinfachte dreidimensionale Darstellung des Getriebes gemäß 1 und 2, wobei eine mit einer Welle verbundene Kurvenscheibe und mehrere umfangsseitig verteilt angeordnete und sich jeweils radial zu der Welle erstreckende Kolbenpumpeneinrichtungen in einem mit der Kurvenscheibe zusammenwirkenden Betriebszustand dargestellt sind;
    • 5 eine vereinfachte Schnittansicht des Getriebes gemäß 4, wobei die Wirkverbindungen zwischen den Kolbenpumpeneinrichtungen und der Kurvenscheibe deaktiviert sind;
    • 6 eine 5 entsprechende Darstellung des Getriebes, wobei die Wirkverbindungen zwischen den Kolbenpumpeneinrichtungen und der Kurvenscheibe aktiviert sind;
    • 7 eine schematische Darstellung einer der Kolbenpumpeneinrichtungen des Getriebes gemäß 5 bei deaktivierter Wirkverbindung zwischen der Kolbenpumpeneinrichtung und der Kurvenscheibe;
    • 8a eine 7 entsprechende Darstellung der Kolbenpumpeneinrichtung bei aktivierter Wirkverbindung zwischen der Kolbenpumpeneinrichtung und der Kurvenbahn und in der ersten Stellung angeordnetem Koppelelement der Koppeleinrichtung;
    • 8b eine 7 entsprechende Darstellung der Kolbenpumpeneinrichtung bei aktivierter Wirkverbindung zwischen der Kolbenpumpeneinrichtung und der Kurvenbahn und in der Zwischenstellung angeordnetem Koppelelement der Koppeleinrichtung;
    • 9 eine vereinfachte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Strahltriebwerkes, wobei die Kolbenpumpeneinrichtungen jeweils axial zu der Welle angeordnet sind;
    • 10 eine 9 entsprechende Darstellung des Strahltriebwerkes, wobei die Wirkverbindungen zwischen den Kolbenpumpeneinrichtungen und der Kurvenbahn aktiviert sind;
    • 11, 12 vereinfache Ansichten weiterer Ausführungsformen des Strahltriebwerkes, bei den jeweils zwei Kolbenpumpeneinrichtungen in einem mit der Einrichtung zusammenwirkenden Betriebszustand gezeigt sind;
    • 13 und 14 jeweils eine schematisierte Einzeldarstellung des Getriebes, das über die Koppeleinrichtung mit der Pumpe in Wirkverbindung bringbar ist; und
    • 15a und 15b jeweils eine detailliertere Darstellung eines Aktors der Koppeleinrichtung.
  • In 1 ist eine als Strahltriebwerk 1 bzw. Gasturbinentriebwerk ausgeführte Strömungsmaschine gezeigt, die mit einem Getriebe 25 ausgebildet ist. Das Strahltriebwerk 1 weist eine Haupt- und eine Drehachse 12 auf. Des Weiteren umfasst das Strahltriebwerk 1 in axialer Strömungsrichtung einen Lufteinlass 3, einen Bläser 4, einen Zwischendruckverdichter 15, einen Hochdruckverdichter 16, eine Verbrennungseinrichtung 17, eine Hochdruckturbine 18, eine Niederdruckturbine 19 und eine Ausströmdüse 7. Eine Triebwerksgondel 5 umgibt das Gasturbinentriebwerk 1 und begrenzt den Lufteinlass 3.
  • Das Strahltriebwerk 1 arbeitet in herkömmlicher Weise, wobei in den Lufteinlass 3 eintretende Luft durch den Bläser 4 beschleunigt wird, um zwei Luftströme zu erzeugen. Ein erster Luftstrom strömt in den Zwischendruckverdichter 15 und ein zweiter Luftstrom wird durch einen Bypasskanal 22 geführt, um einen Antriebsschub bereitzustellen. Der Zwischendruckverdichter 15 komprimiert den ihm zugeführten Luftstrom, bevor die Luft im Bereich des Hochdruckverdichters 16 weiter verdichtet wird.
  • Die aus dem Hochdruckverdichter 16 ausströmende Druckluft wird in die Verbrennungseinrichtung 17 eingeleitet, wo eine Vermischung mit Kraftstoff erfolgt und das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird. Die entstehenden heißen Verbrennungsprodukte expandieren und treiben dabei die Hochdruckturbine 18 und die Niederdruckturbine 19 an, bevor sie über die Ausströmdüse 7 ausgeführt werden, um einen zusätzlichen Antriebsschub bereitzustellen. Die Hochdruckturbine 18 und die Niederdruckturbine 19 treiben den Hochdruckverdichter 16 bzw. den Zwischendruckverdichter 15 jeweils über eine geeignete Verbindungswelle an. Die die Niederdruckturbine 19 mit dem Zwischendruckverdichter 15 koppelnde Verbindungswelle 20 treibt auch den Bläser 4 über das Getriebe 25 an.
  • In 2 ist ein den Bläser 4, das Getriebe 25 und die Hochdruckturbine 18 umfassender Teilbereich des Strahltriebwerks 1 gemäß 1 in stark schematisierter Weise gezeigt. Das Getriebe 25 ist als Planetengetriebe ausgeführt. Die Verbindungswelle bzw. Welle 20 ist hier mit einem Sonnenrad 28 des Planetengetriebes 25 verbunden, wohingegen der Bläser 4 im Bereich einer Bläserwelle 26 mit einer als umlaufender Planetenträger 27 ausgeführten weiteren Welle des Planetengetriebes 25 in Wirkverbindung steht. Bei der gezeigten Ausführung des Planetengetriebes 25 ist ein Hohlrad 31 gehäusefest angeordnet. Bei hierzu alternativen Ausführungen des kann auch der Planetenträger oder das Sonnenrad gehäusefest ausgeführt sein, wobei die Anbindung des Planetengetriebes 25 an die Wellen 20 und 26 dann ebenfalls variiert.
  • Mit der gezeigten Anbindung der Bläserwelle 26 und der Welle 20 der Niederdruckturbine 19 am Planetengetriebe 25 wird ein über die Welle 20 am Planetengetriebe 25 anliegendes Antriebsmoment der Standübersetzung des Planetengetriebes 25 entsprechend angehoben und der Bläserwelle 26 zugeführt, während die Drehzahl der Welle 20 um den Faktor der Standübersetzung des Planetengetriebes 25 größer ist als die Drehzahl der Bläserwelle 26. Wenn der Bläser 4 von der Niederdruckturbine 19 mit Drehmoment beaufschlagt und angetrieben wird, wird die Drehzahl der Welle 20 der Übersetzung des Planetengetriebes 25 im Bereich des Planetengetriebes 25 entsprechend reduziert. Die Bläserwelle 26 sowie der Bläser 4 laufen dann mit dieser reduzierten Drehzahl um und werden mit einem gegenüber dem an der Welle 20 anliegenden Drehmoment erhöhten Drehmoment beaufschlagt.
  • In 3 eine schematisierte Teilansicht eines Ölkreislaufes 21 des Strahltriebwerkes 1 dargestellt. Die Darstellung gemäß 3 umfasst sowohl einen Zulaufbereich 23 des Getriebes 25 als auch einen Rücklauf 24 des Getriebes 25. Der Rücklauf 24 des Getriebes 25 steht vorliegend mit einem Ölreservoir 61 eines hydraulischen Leitungspfades 62 in Wirkverbindung, über den Öl ausgehend vom Rücklauf 24 direkt wieder in das Getriebe 25 einleitbar ist.
  • Darüber hinaus strömt ein Teil des aus dem Getriebe 25 ausgeleiteten Öles in Richtung eines weiteren Leitungspfades 63 des Ölkreislaufes 21, der im weiteren Verlauf mit verschiedenen mit Öl zu versorgenden weiteren Bereichen des Strahltriebwerkes 1 in Verbindung steht. Unter anderem wird das Getriebe 25 auch mit Öl beaufschlagt, dass ausgehend vom Rücklauf 24 des Getriebes 25 in Richtung des weiteren Leitungspfades 63 abströmt.
  • Der hydraulische Leitungspfad 24 ist vorliegend mit einer Pumpe 33 ausgebildet, die im Förderbetrieb Öl aus dem Ölreservoir 61 ansaugt und das Öl anschließend über den hydraulischen Leitungspfad 62 wieder direkt in das Getriebe 25 fördert. Der weitere hydraulische Leitungspfad 63 entspricht vorliegend im Wesentlichen einem Hauptölkreislauf des Strahltriebwerkes 1, über den in vorbeschriebenem Umfang verschiedene Bereiche des Strahltriebwerkes 1, wie das Getriebe 25 und Lagereinheiten des Strahltriebwerkes 1 mit Öl beaufschlagt werden.
  • Die Pumpe 33 wird vorliegend über das Getriebe 25 angetrieben, wobei die Wirkverbindung zwischen dem Getriebe 25 und der Pumpe 33 schaltbar ausgeführt ist. Dabei wird die Pumpe 33 nur dann vom Getriebe 25 angetrieben, wenn ausgehend vom weiteren Leitungspfad 63 eine unzureichende Versorgung mit Öl erkannt wird. Ein solcher Unterversorgungsbetriebszustand des Getriebes 25 ausgehend vom weiteren hydraulischen Leitungspfad 63 ist beispielsweise über einen Sensor 64 ermittelbar, mittels dem ein Zuführdruck oder ein Fluidvolumenstrom im Zuführbereich des Getriebes 25 des weiteren hydraulischen Leitungspfades 63 oder eine andere geeignete Betriebsgröße des Strahltriebwerkes 1 bestimmbar ist.
  • Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die schaltbare Wirkverbindung zwischen dem Getriebe 25 und der Pumpe 33 in Abhängigkeit weiterer Betriebsgrößen des Strahltriebwerkes 1 aktiviert wird, anhand welchen ein Unterversorgungszustand des Getriebes 5 mit Öl ausgehend vom weiteren hydraulischen Leitungspfad 63 erkennbar ist. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, den hydraulischen Leitungspfad 62 mit einem Kühler 64 auszuführen, um das durch den hydraulischen Leitungspfad 62 zirkulierende Ölvolumen in gewünschtem Umfang temperieren zu können.
  • Mittels einer beispielsweise im Bereich einer Nebenaggregategetriebeeinrichtung angeordneten und in 4 schematisiert gezeigten Ölpumpe 30 des weiteren hydraulischen Leitungspfades 63 sind im Betrieb des Strahltriebwerks 1 unter anderem Lagereinrichtungen und Zahnradpaarungen des Planetengetriebes 25 zur Kühlung und Schmierung mit Öl versorgbar, wobei die Ölpumpe 30 dem Planetengetriebe 25 einen definierten Ölvolumenstrom mit einem betriebszustandsabhängig variierbaren Versorgungsdruck bedarfsgerecht zuführt.
  • Um eine ausreichende Versorgung der Lagereinrichtungen und der Zahnradpaarungen des Getriebes 25 mit Öl auch sicherstellen zu können, wenn ein Unterversorgungszustand seitens der Ölpumpe 30 des Hauptölsystems vorliegt, sind dem in 4 bis 8 gezeigten Planetengetriebe 25 zehn im Wesentlichen baugleich ausgeführte Kolbenpumpen 33 zugeordnet, die vorliegend über jeweils selbsttätig aktivierbare Koppeleinrichtungen 34 vom Planetengetriebe 25 betätigbar sind.
  • Die Koppeleinrichtungen 34 sind jeweils in einen in 4, 6 und 8 gezeigten ersten Betriebszustand überführbar, in dem Wirkverbindungen zwischen den Kolbenpumpen 33 und der Einrichtung 35 im Bereich der Koppeleinrichtungen 34 aktiviert sind. Des Weiteren sind die Koppeleinrichtungen 34 auch jeweils in einen zweiten Betriebszustand überführbar, der jeweils in 5 und 7 gezeigt ist und in dem die Wirkverbindungen zwischen den Kolbenpumpen 33 und der Einrichtung 35 im Bereich der Koppeleinrichtungen 34 deaktiviert sind. Die Einrichtung 35 ist vorliegend mit einer Kurvenbahn 36 ausgeführt und drehfest mit der weiteren Welle 28 des Getriebes bzw. des Planetengetriebes 25 verbunden, womit die Kurvenbahn 36 im Betrieb des Planetengetriebes 25 mit der Drehzahl der weiteren Welle 28 umläuft.
  • 7, 8a und 8b zeigen jeweils eine der Kolbenpumpen 33 und einer der Koppeleinrichtungen 34 in Verbindung mit einem Bereich der Kurvenbahn 36 in einer schematisierten Teilschnittansicht. Eine in einem Gehäuse 37 der Koppeleinrichtung 34 ausgebildete Kammer 38 steht in Wirkverbindung mit einer Förderseite der Ölpumpe 30 und wird im Betrieb des Strahltriebwerks 1 mit dem Förderdruck der Ölpumpe 30 beaufschlagt. In der Kammer 38 ist ein als Kolbenstange ausgebildetes Koppelelement 40 der Koppeleinrichtung 34 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet und gelagert. Das im Wesentlichen einen zylindrisch Grundkörper aufweisende Koppelelement 40 ist im Bereich zwischen seinen beiden Enden mit einen Ringbund 41 ausgebildet, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Grundkörpers des Koppelelementes 40, wobei das Koppelelement 40 im Bereich des Ringbundes 41 und des zylindrischen Grundkörpers im Gehäuse 38 längsbeweglich gelagert ist.
  • Im Betrieb des Strahltriebwerkes 1 liegt der in die Kammer 38 eingeleitete Förderdruck der Ölpumpe 30 an einer Steuerfläche 42 des Ringbundes einer am Koppelelement 40 angreifenden Federkraft einer Federeinrichtung 43 entgegenwirkend an, wobei die Federeinrichtung 43 einenends im Bereich des Koppelelementes 40 und anderenends an einem Anschlag 46 eines Gehäuses der Kolbenpumpe 33 angeschultert ist. In Abhängigkeit der Höhe des Förderdruckes der Ölpumpe 30 wird das Koppelelement 40 vom Förderdruck entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 43 in die in 7 gezeigte zweite Stellung überführt, in der die Wirkverbindung zwischen der Kolbenpumpe 33 und der Einrichtung 35 deaktiviert ist und das Koppelelement 40 mit dem Ringbund 41 an einem Anschlag 44 des Gehäuses der Kolbenpumpe 33 anliegt, oder von der Federeinrichtung 43 entgegen dem anliegenden Förderdruck mit seinem der Kurvenbahn 36 zugewandten Ende in dem in 8a und 8b gezeigten Umfang gegen die Kurvenbahn 36 gedrückt, so dass die Wirkverbindung zwischen der Kolbenpumpe 33 und der Einrichtung 35 aktiviert ist.
  • Das Koppelelement 40 ist im Bereich seines der Kurvenbahn 36 zugewandten Endes mit einem Kugelelement 48 ausgeführt, das sich bei aktivierter Wirkverbindung zwischen der Einrichtung 35 und der Kolbenpumpe 33 auf einer Steuerfläche 60 der Kurvenbahn 36 mit geringen Reibkräften abwälzt und eine Drehentkopplung zwischen der im Betrieb rotierenden Kurvenbahn 36 und dem nicht rotierenden Koppelelement 40 bildet.
  • Sinkt der in der Kammer 38 vorliegende und mit dem Förderdruck der Ölpumpe 30 korrespondierende Steuerdruck unter einen Grenzdruck ab, wird davon ausgegangen, dass eine Versorgung der Lagereinrichtungen und der Zahneingriffe des Planetengetriebes 25 alleine durch die Ölpumpe 30 nicht in ausreichendem Umfang sichergestellt wird und ein sogenannter Unterversorgungszustand des Planetengetriebes 25 vorliegt. Deshalb ist die Koppeleinrichtung 34 derart ausgelegt, dass das Koppelelement 40 bei Unterschreiten des Grenzdruckes von der Federeinrichtung 43 aus seiner mit dem zweiten Betriebszustand der Koppeleinrichtung 34 korrespondierenden zweiten Stellung in Richtung der Kurvenscheibe 35 verstellt wird, bis das Kugelelement 48 in Anlage mit der Kurvenscheibe 35 kommt. Dann befindet sich das der Kurvenbahn 36 zugewandte Ende der Kolbenstange 40 innerhalb eines Stellbereiches 53 zwischen der in 8a gezeigten ersten Stellung und einer in 8b gezeigten Zwischenstellung, innerhalb dem die Kolbenstange 40 über das Kugelelement 48 dann mit der Kurvenbahn 35 zusammenwirkt und in Längsrichtung hin und her bewegt wird.
  • Die Kurvenbahn 35 ist in Umfangsrichtung mit mehreren zyklisch aufeinander folgenden Tälern 50A und Erhebungen 50B ausgebildet, so dass sich bei einer Drehung der Kurvenbahn 35 ein Abstand zwischen dem Gehäuse 37 und der Steuerfläche 60 der Kurvenbahn 36 ändert. Damit wird das Koppelelement 40, dessen Längsachse sich in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles im Wesentlichen in radialer Richtung des Planetengetriebes 25, in axialer Richtung des Planetengetriebes 25 oder in einer zwischen der radialen Richtung und der axialen Richtung des Planetengetriebes 25 verlaufenden Zwischenrichtung erstreckt, im ersten Betriebszustand der Koppeleinrichtung 34 verstellt und von der Federeinrichtung 43 in Anlage mit der Steuerfläche 60 der Kurvenbahn 35 gehalten. Mittels der Kurvenbahn 36 wird eine rotatorische Antriebsbewegung der Einrichtung 35 bzw. der weiteren Welle 28 in eine translatorische Stellbewegung des Koppelelementes 40 innerhalb des Stellbereiches 53 umgewandelt.
  • Das Koppelelement 40 stellt vorliegend gleichzeitig ein Kolbenelement der Kolbenpumpeneinrichtung 33 dar, womit bei der Bewegung des der Kurvenbahn 36 zugewandten Endes des Koppelementes 40 innerhalb des Stellbereiches 53 jeweils Öl in einen vom Koppelelement 40 und dem Gehäuse der Kolbenpumpe 33 begrenzten Arbeitsraum 55 angesaugt bzw. aus diesem in Richtung des Planetengetriebes 25 ausgeschoben wird.
  • Der Arbeitsraum 55 umfasst hierfür eine Einlassöffnung 56 und eine Auslassöffnung 57. Im Bereich der Einlassöffnung 56 ist eine Ventileinrichtung 58 angeordnet, die die Einlassöffnung 56 verschließt, wenn der Druck im Arbeitsraum 55 während einer das Volumen des Arbeitsraumes 55 verkleinernden Stellbewegung des Koppelelementes 40 innerhalb des Stellbereiches 53 größer ist als stromauf der Einlassöffnung 56, während welcher das Koppelelement 40 Öl aus dem Arbeitsraum 55 über eine weitere im Bereich der Auslassöffnung 57 vorgesehene und dann die Auslassöffnung freigebende Ventileinrichtung 59 in Richtung des Planetengetriebes 25 ausschiebt.
  • Des Weiteren gibt die Ventileinrichtung 58 die Einlassöffnung 56 während einer das Volumen des Arbeitsraumes 55 vergrößernden Stellbewegung des Koppelelementes 40 innerhalb des Stellbereiches 53 frei. Diese Stellbewegung des Koppelelementes 40 entspricht einem Saughub des Koppelelementes 40, um Öl in den Arbeitsraum 55 einzusaugen. Während dieser Betriebsphase der Kolbenpumpeneinrichtung 33 sperrt die weitere Ventileinrichtung 59 die Auslassöffnung 57, da dann der Druck im Arbeitsraum 55 kleiner ist als stromab der Auslassöffnung 57.
  • Das bedeutet, dass der Druck bei einer Verlagerungsbewegung des Koppelelementes 40 in Richtung des Sonnenrades 28 in dem Arbeitsraum 55 reduziert wird und die Ventileinrichtung 58 die Einlassöffnung 56 freigibt sowie Öl durch die Einlassöffnung 56 in den Arbeitsraum 55 einströmen kann. Die Ventileinrichtung 59 verschließt die Ausgangsöffnung 57 in dem in 8a gezeigten Umfang. Während einer sich daran anschließenden entgegengesetzten Bewegung des Koppelelementes 40 wird die Einlassöffnung 56 von der Ventileinrichtung 58 geschlossen und die Ventileinrichtung 59 gibt die Auslassöffnung 57 frei. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass Öl aus dem Arbeitsraum 55 gedrückt und zu den zu schmierenden und zu kühlenden Bereichen des Planetengetriebes 25 geführt wird.
  • Dabei ist die Förderleistung der Kolbenpumpe 33 in Abhängigkeit des Stellbereiches 53 bzw. des Hubes des Koppelementes 40, der Durchmessers des Arbeitsraumes 55 und des Koppelelementes 40 sowie der Anzahl und der Form der Täler 50A und der Erhebungen 50B der Kurvenbahn 36 in gewünschtem Umfang auslegbar, wobei das jeweils von der eine Konstantpumpe darstellenden Kolbenpumpe 33 zur Verfügung gestellte Fördervolumen von der aktuellen Drehzahl der Kurvenbahn 36 abhängig ist. Vorliegend weist die Kurvenbahn 36 jeweils fünf identisch ausgeführte Erhebungen 50B und fünf identische sowie zwischen den Erhebungen 50B angeordnete Täler 50A auf.
  • 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Strahltriebwerkes 1 während unterschiedlicher Betriebszustände des Getriebes 25 in einer Seitenansicht, bei dem die Koppelelemente 40 und die Kolbenpumpen 33 in axialer Richtung des Getriebes 25 verlaufend angeordnet sind. Die Koppeleinrichtungen 34 und die Kolbenpumpen 33 weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Koppeleinrichtungen 34 und die Kolbenpumpen 33 des Strahltriebwerkes 1 gemäß 4 bis 8b auf, weshalb bezüglich der Funktionsweise der Koppeleinrichtungen 34 und der Kolbenpumpen 33 gemäß 9 und 10 auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
  • Während des in 9 gezeigten Betriebszustandes des wiederum als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebes 25 sind die Wirkverbindungen zwischen der Einrichtung 35 und den Kolbenpumpen 33 jeweils im Bereich der Koppeleinrichtungen 34 deaktiviert. Im Unterschied hierzu ist die Wirkverbindung in dem in 10 gezeigten Betriebszustand des Strahltriebwerkes 1 aktiviert. Die Einrichtung 35 des Planetengetriebes 25 ist wiederum drehfest mit der weiteren Welle 28 des Planetengetriebes 25 verbunden. Die Kurvenbahn 36 umfasst drei Täler 50A und drei Erhebungen 50B, die sich im Wesentlichen in axialer Richtung des Planetengetriebes 25 gegenüber den Tälern 50A erheben.
  • Bei der Ausführung des Strahltriebwerkes 1 gemäß 4 wird für die Anordnung der Kolbenpumpen 33 und der Koppeleinrichtungen 34 im Wesentlichen in radialer Richtung des Getriebes 25 Bauraum benötigt. Im Gegensatz dazu ist für die Anordnung der Kolbenpumpen 33 und die Koppeleinrichtungen 34 des Strahltriebwerkes 1 gemäß 9 im Wesentlichen in axialer Richtung Bauraum zur Verfügung zu stellen. Dabei besteht die Möglichkeit, den in axialer Richtung des Planetengetriebes 25 gemäß 9 erforderlichen Bauraum auf einfache Weise durch die Erhöhung der Anzahl der Kolbenpumpen 33 mit reduzierter axialer Länge der einzelnen Kolbenpumpen 33 bei gleicher Förderleistung der zusätzlichen Ölversorgung zu reduzieren.
  • 11 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Einrichtung 35 nebst Kurvenbahn 36 eines Planetengetriebes 25 und zwei damit wirkverbundenen Kolbenpumpen 33 in einer vergrößerten Einzelseitenansicht, bei der die zwei Koppeleinrichtungen 34 und die zwei Kolbenpumpen 33 den gleichen Aufbau und die gleiche Anordnung aufweisen wie beim Strahltriebwerk 1 gemäß 9 und 10. Zusätzlich ist in 12 die Einrichtung 35 nebst Kurvenbahn 36 und zwei damit wirkverbundenen Kolbenpumpen 33 in einer schematisierten Draufsicht gezeigt, bei der die zwei Kolbenpumpen 33 und die zwei zugeordneten Koppeleinrichtungen 34 jeweils die gleiche Anordnung und den gleichen Aufbau wie bei dem Strahltriebwerk 1 gemäß 4 aufweisen.
  • 13 zeigt eine schematisierte Einzeldarstellung des Getriebes 25, das über die Koppeleinrichtung 34 mit der Pumpe 33 in Wirkverbindung bringbar ist. Die Koppeleinrichtung 34 umfasst ein reibschlüssiges Schaltelement 65 und einen Aktor 66, mittels dem die Wirkverbindung zwischen dem Getriebe 25 und der Pumpe 33 im Bereich der Koppeleinrichtung 34 aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Der Aktor 66 ist mit einer Federeinrichtung 67 ausgebildet, die das Schaltelement 65 mit einer in Schließrichtung des Schaltelementes 65 wirkenden Federkraft beaufschlagt. Während eines Normalbetriebes des Strahltriebwerkes 1, während dem das Getriebe 25 ausgehend vom weiteren hydraulischen Leitungspfad 63 des Ölkreislaufes 21 in ausreichendem Umfang mit Öl beaufschlagt wird, wird im Bereich des Aktors 66 eine der Federkraft der Federeinrichtung 67 entgegengerichtete und in Öffnungsrichtung des Schaltelementes 65 wirkende elektromagnetische Betätigungskraft erzeugt und das reibschlüssige Schaltelement 65 vom Aktor 66 in seinen geöffneten Betriebszustand überführt bzw. in diesem gehalten. Alternativ hierzu kann die Betätigungskraft in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder auf andere geeignete Art und Weise erzeugt werden.
  • Wird ein hydraulischer Unterversorgungsbetriebszustand des Getriebes 25 ausgehend vom weiteren hydraulischen Leitungspfad 63 des Ölkreislaufes 21 erkannt, wird der Aktor 66 deaktiviert. Im deaktivierten Betriebszustand des Aktors 66 sinkt die das Schaltelement 65 öffnende Betätigungskraft zumindest auf ein Niveau ab, zu dem die Federeinrichtung 67 das reibschlüssige Schaltelement 65 in seinen geschlossenen Betriebszustand überführt und die Wirkverbindung zwischen dem Getriebe 25 und der Pumpe 33 aktiviert. Aufgrund der nunmehr vorliegenden Kopplung zwischen der Pumpe 33 und dem Getriebe 25 fördert die Pumpe 33 in der vorbeschriebenen Art und Weise Öl aus dem Ölreservoir 61 direkt in das Getriebe 25, womit die hydraulische Versorgung des Getriebes 25 in gewünschtem Umfang vorliegt.
  • Bei der konstruktiv einfachen und mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren sowie in 14 dargestellten Ausführungsform des Strahltriebwerkes 1 wird der Aktor 66 mit dem Zuführdruck im Zulaufbereich 21 des Getriebes 25 beaufschlagt. Damit wird das Schaltelement 65 durch den anliegenden Zuführdruck in geöffnetem Betriebszustand gehalten, solange dieser oberhalb einer Druckschwelle liegt, die mit einer ausreichenden Versorgung des Getriebes 25 mit Öl korrespondiert. Sinkt der Zuführdruck im Zulaufbereich des Getriebes 25 auf Werte kleiner als die Druckschwelle ab, ist die das Schaltelement 65 in geöffnetem Betriebszustand haltende Betätigungskraft im Bereich des Aktors 66 kleiner als die Federkraft der Federeinrichtung 67. Dann geht das Schaltelement 65 selbsttätig in seinen geschlossenen Betriebszustand über und die Pumpe 33 wird vom Getriebe 25 angetrieben.
  • Für den Antrieb der Pumpe 33 ist die dem Aktor 66 zugeordnete Schaltelementhälfte 68 bei geschlossenem Schaltelement 65 über ein drehfest mit einer Welle 69 verbundenes Zahnrad 70, das mit einem weiteren Zahnrad 71 kämmt und drehfest mit dem Planetenträger 27 des Getriebes 25 verbunden ist, mit dem Getriebe 25 gekoppelt.
  • 15a und 15b zeigen eine detailliertere Darstellung des Aktors 66. Dabei zeigt 15a den Aktor 66 in dem Betriebszustand, in dem das Schaltelement 65 in geöffnetem Zustand vorliegt. In 15b ist der Aktor 66 in dem Betriebszustand dargestellt, in dem das Schaltelement 65 geschlossen ist. Der Aktor 66 umfasst ein Gehäuse 72, das einen Innenraum 73 begrenzt. Im Innenraum 73 ist ein verstellbares Kolbenelement 74 angeordnet. Das Kolbenelement 74 ist mit einer Membran 75 verbunden, die den Innenraum 73 gegenüber einem Druckanschluss 76 abdichtet. Der Druckanschluss 76 ist vorliegend mit dem Zulaufbereich 23 des Getriebes 65 gekoppelt. Auf der dem Druckanschluss 76 abgewandten Seite der Membran 75 ist im Innenraum 73 die Federeinrichtung 67 angeordnet, die am Gehäuse 72 und zusätzlich am Kolbenelement 74 angeschultert ist und als Druckfeder ausgebildet ist.
  • Aufgrund der letztbeschriebenen Ausführung des Aktors 66 wird das Kolbenelement 74 vom Zuführdruck des Zulaufbereiches 23 gemeinsam mit einer damit fest verbundenen und mit der Schaltelementhälfte 68 gekoppelten Welle 69 in die in 15a gezeigte Stellung verschoben. Die Membran 75 wird dabei in der dargestellten Art und Weise vom anliegenden Druck verformt. Sinkt der Zuführdruck des Zulaufbereiches 23 im Druckanschluss 76 ab, schiebt die Federeinrichtung 67 das Kolbenelement 74 in Richtung des Druckanschlusses 76 und verformt dabei die Membran 75, bis diese in dem in 15b dargestellten Umfang am Gehäuse 72 zum Anliegen kommt. In diesem Betriebszustand des Aktors 66 ist das Schaltelement 65 geschlossen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Strömungsmaschine; Strahltriebwerk
    3
    Lufteinlass
    4
    Bläser
    5
    Triebwerksgondel
    7
    Ausströmdüse
    12
    Haupt- und Drehachse
    15
    Zwischendruckverdichter
    16
    Hochdruckverdichter
    17
    Verbrennungseinrichtung
    18
    Hochdruckturbine
    19
    Niederdruckturbine
    20
    Verbindungswelle
    21
    Ölkreislauf
    22
    Bypasskanal
    23
    Zulaufbereich
    24
    Rücklauf des Getriebes
    25
    Getriebe
    26
    Bläserwelle
    27
    weitere Welle des Planetengetriebes, Planetenträger
    28
    Sonnenrad des Planetengetriebes
    29
    Welle
    30
    Ölpumpe
    31
    Hohlrad des Planetengetriebes
    33
    Pumpe, Kolbenpumpe
    34
    Koppeleinrichtung
    35
    Einrichtung
    36
    Kurvenbahn
    37
    Gehäuse
    38
    Kammer
    40
    Koppelelement
    41
    Ringbund
    42
    Steuerfläche
    43
    Federeinrichtung
    44
    Anschlag
    46
    weiterer Anschlag
    48
    Kugelelement
    50A
    Tal der Kurvenbahn
    50B
    Erhebung der Kurvenbahn
    51
    Mittelachse der Einrichtung
    53
    Kolbenhub
    55
    Arbeitsraum
    56
    Eingangsöffnung
    57
    Ausgangsöffnung
    58
    Ventileinrichtung
    59
    Ventileinrichtung
    60
    Steuerfläche der Kurvenbahn
    61
    Ölreservoir
    62
    hydraulischer Leitungspfad
    63
    weiterer hydraulischer Leitungspfad
    64
    Kühler
    65
    reibschlüssiges Schaltelement
    66
    Aktor
    67
    Federeinrichtung
    68
    Schaltelementhälfte
    69
    Welle
    70, 71
    Zahnrad
    72
    Gehäuse
    73
    Innenraum
    74
    Kolbenelement
    75
    Membran
    76
    Druckanschluss
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2016/0245117 A1 [0004]

Claims (18)

  1. Strahltriebwerk (1) mit einem Ölkreislauf (21) und mit einem über den Ölkreislauf (21) mit Öl versorgbaren Getriebe (25), wobei dem Getriebe (25) zugeführtes Öl aus dem Getriebe (25) über einen hydraulischen Leitungspfad (62) mittels wenigstens einer vom Getriebe (25) antreibbaren Pumpe (33) ausgehend von einem Rücklauf (24) des Getriebes (25) direkt wieder in das Getriebe (25) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung zwischen dem Getriebe (25) und der Pumpe (33) aktivierbar oder deaktivierbar ist.
  2. Strahltriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (33) über die in einem ersten Betriebszustand einer Koppeleinrichtung (34) aktivierte Wirkverbindung vom Getriebe (25) antreibbar ist, wobei die Wirkverbindung in einem zweiten Betriebszustand der Koppeleinrichtung (34) deaktiviert ist und die Koppeleinrichtung (34) aus dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand überführbar ist, wenn ein Unterversorgungsbetriebszustand des Getriebes (25) mit Öl durch den Ölkreislauf (21) vorliegt.
  3. Strahltriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (34) ein form- oder reibschlüssiges Schaltelement (65) umfasst.
  4. Strahltriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (65) elektromagnetisch, elektromotorisch, hydraulisch, mechanisch und/oder pneumatisch betätigbar ist.
  5. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Pumpe (33) als Kolbenpumpe ausgebildet ist.
  6. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (34) wenigstens ein Koppelelement (40) aufweist, das zwischen einer mit dem ersten Betriebszustand korrespondierenden ersten Stellung und einer mit dem zweiten Betriebszustand korrespondierenden Stellung verfahrbar ausgeführt ist, wobei die Wirkverbindung über das Koppelelement (40) in einem Stellbereich (53) des Koppelelementes (40) zwischen der ersten Stellung und einer zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung vorgesehenen Zwischenstellung zwischen einer drehbaren Einrichtung (35) des Getriebes (33) und der Kolbenpumpeneinrichtung (33) hergestellt und zumindest in der zweiten Stellung des Koppelelementes (40) deaktiviert ist.
  7. Strahltriebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (33) durch eine Stellbewegung des Koppelelementes (40) innerhalb des Stellbereiches (53) betätigbar ist.
  8. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (34) eine Federeinrichtung (43) umfasst, deren Federkraft am Koppelelement (40) in Richtung der ersten Stellung angreift.
  9. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (34) eine elektromagnetische Betätigungseinheit umfasst, deren Betätigungskraft in Richtung der ersten Stellung wirkend am Koppelelement (40) anlegbar ist.
  10. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Förderseite einer weiteren Ölpumpe (30) des Ölkreislaufes vorliegender Druck am Koppelelement (40) im Bereich einer Steuerfläche (42) der Federkraft oder der magnetischen Betätigungskraft entgegenwirkend sowie in Richtung der zweiten Stellung des Koppelelementes (40) wirkend anlegbar ist.
  11. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Einrichtung (35) mit einer Kurvenbahn (36) ausgebildet ist, über die eine Drehbewegung der Einrichtung (35) in eine Stellbewegung des Koppelelementes (40) innerhalb des Stellbereiches (53) umwandelbar ist, wenn die Koppeleinrichtung (34) im ersten Betriebszustand vorliegt und das Koppelelement (40) mit der Kurvenbahn (36) in Wirkverbindung steht.
  12. Strahltriebwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelement (40) einenends mit einem Kolbenelement der Pumpe (33) in Verbindung steht und anderenends mit der Kurvenbahn (36) in Wirkverbindung bringbar ist.
  13. Strahltriebwerk nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kurvenbahn (36) in Umfangsrichtung der Einrichtung (35) verlaufend erstreckt und ein Abstand zwischen dem der Kurvenbahn (36) zugewandten Ende des Koppelelementes (40) und einer diesem Ende des Koppelementes (40) zugewandten Steuerfläche (60) der Kurvenbahn (36) bei in der zweiten Stellung angeordnetem Koppelelement (40) über dem Umfang der Einrichtung (35) zyklisch variiert.
  14. Strahltriebwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellrichtung des Koppelelementes (40) zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung im Wesentlichen senkrecht zur Steuerfläche (60) verläuft.
  15. Strahltriebwerk nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (60) der Kurvenbahn (36) als eine in Umfangsrichtung der Einrichtung (35) verlaufende und radial nach außen gerichtete Fläche ausgebildet ist, als eine in Umfangsrichtung der Einrichtung (35) verlaufende und im Wesentlich senkrecht zu der axialen Richtung der Einrichtung orientierte Fläche ausgebildet ist oder als eine in Umfangsrichtung der Einrichtung verlaufende und einen spitzen Winkel mit der axialen Richtung der Einrichtung (35) einschließende Fläche ausgeführt ist.
  16. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (40) im Stellbereich (53) über ein vorzugsweise als Kugelelement (48) ausgebildetes Wälzelement mit der Kurvenbahn (36) in Wirkverbindung steht.
  17. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Pumpen (33) vorgesehen sind, wobei jeder Pumpe (33) jeweils ein mit der Kurvenbahn (36) in Wirkverbindung bringbares Koppelelement (40) zugeordnet ist.
  18. Strahltriebwerk (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (25) als Planetengetriebe ausgeführt ist, wobei eine Welle (27) des Planetengetriebes (25) mit einem Bläser (4) des Strahltriebwerkes (1) und eine weitere Welle (28) des Planentengetriebes (25) mit einer Turbineneinrichtung (19) in Wirkverbindung stehen.
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