DE102018113753A1 - Planetengetriebe und Gasturbinentriebwerk - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger, mit wenigstens einem auf dem Planetenträger drehbar angeordneten Planetenrad und mit wenigstens einem mit dem Planetenrad kämmenden Zahnrad sowie ein Gasturbinentriebwerk mit einem derartigen Planetengetriebe beschrieben. Der Planetenträger ist mit einer Ölzuführeinrichtung (42) ausgebildet ist, die eine Zuführleitung für Öl (78) zu wenigstens einer Öffnung (48A, 48B) für das zugeführte Öl (78) umfasst. Das Öl (78) ist aus der Öffnung (48A, 48B) zum Kühlen und Schmieren in Richtung des Planetenrades und/oder des Zahnrades ausleitbar. Die Ölzuführeinrichtung (42) umfasst in Bezug auf eine Hauptdrehrichtung (DR28) des Planetenrades und/oder des Zahnrades vor der Öffnung (48A, 48B) wenigstens einen sich von einer Außenseite (44) der Ölzuführeinrichtung (42) vorkragenden Abschirmbereich (46A, 46B), der mit der Außenseite (44) der Ölzuführeinrichtung (42) auf einer der Hauptdrehrichtung des Planetenrades und/oder des Zahnrades zugewandten Seite eine Ölauffangnut (54) begrenzt.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger, mit wenigstens einem auf dem Planetenträger angeordneten Planetenrad und mit wenigstens einem mit dem Planetenrad kämmendem Zahnrad, wobei der Planetenträger mit einer Ölzuführeinrichtung ausgebildet ist, die eine Zuführleitung für Öl zu wenigstens einer Öffnung für das zugeführte Öl umfasst. Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug.
  • Aus der Praxis ist ein Planetengetriebe eines Gasturbinentriebwerks bzw. eines Strahltriebwerks bekannt. Das Getriebe umfasst ein Sonnenrad, ein gehäusefestes Hohlrad und einen drehbaren Planetenträger, über den ein Bläser antreibbar ist. Mehrere Planetenräder stehen in Eingriff mit dem Sonnenrad und mit dem Hohlrad. Über eine mit dem Planetenträger des Getriebes verbundene Ölzuführeinrichtung wird Öl in Richtung von Zahneingriffen zwischen den Planetenrädern und dem Hohlrad und zwischen den Planetenrädern und dem Sonnenrad geführt.
  • Die Ölzuführeinrichtung umfasst zur Kühlung und Schmierung der Zahnräder des Planetengetriebes nahe der Zahnräder und insbesondere der Zahneingriffe zwischen den Zahnrädern angeordnete Ölzuführeinrichtungen, die auch als Ölbrausen (Spray Bar) bezeichnet werden. Die Ölbrausen erstrecken sich in axialer Richtung des Planetengetriebes und weisen in ihrem Inneren wenigstens eine Zuführleitung auf. Die Zuführleitung ist mit mehreren in axialer Richtung zueinander beabstandeten Öffnungen bzw. Auslassöffnungen verbunden, so dass über die Zuführleitung zugeführtes Öl über die Auslassöffnungen in definierter Art und Weise zum Kühlen und Schmieren der Zahnräder auf die Zahnräder aufgebracht werden kann.
  • Problematisch ist jedoch, dass im Betrieb des Planetengetriebes das auf die Zahnräder aufgebrachte Öl von den Zahnrädern abgeschleudert wird. Das abgeschleuderte Öl beeinträchtigt die aus den Ölbrausen in Richtung der Zahnräder austretenden Ölstrahlen unter Umständen in einem derartigen Umfang, dass ein Kühlen und Schmieren der Zahnräder des Planetengetriebes nicht in gewünschtem Umfang realisierbar ist und eine Lebensdauer des Planetengetriebes beeinträchtigt wird.
  • Es sollen ein Planetengetriebe und ein Gasturbinentriebwerk mit einem Planetengetriebe zur Verfügung gestellt werden, die jeweils durch eine hohe Lebensdauer gekennzeichnet sind.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Planetengetriebe und mit einem Gasturbinentriebwerk mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 12 gelöst.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger, mit wenigstens einem auf dem Planetenträger drehbar angeordneten Planetenrad und mit wenigstens einem mit dem Planetenrad kämmendem Zahnrad bereitgestellt. Der Planetenträger ist mit einer Ölzuführeinrichtung ausgebildet, die wenigstens eine Zuführleitung für Öl zu wenigstens einer Öffnung für das zugeführte Öl umfasst. Das Öl ist aus der Öffnung zum Kühlen und/oder Schmieren in Richtung des Planetenrades und/oder des Zahnrades ausleitbar. Des Weiteren umfasst die Ölzuführeinrichtung in Bezug auf eine Hauptdrehrichtung des Planetenrades und/oder des Zahnrades vor der Öffnung wenigstens einen von einer Außenseite der Ölzuführeinrichtung vorkragenden Abschirmbereich, der mit der Außenseite der Ölzuführeinrichtung auf einer der Hauptdrehrichtung des Planetenrades und/oder des Zahnrades zugewandten Seite eine Ölauffangnut begrenzt.
  • Mittels des Abschirmbereiches wird auf konstruktiv einfache Art und Weise eine Beeinträchtigung von einem aus der Öffnung der Ölzuführeinrichtung austretenden Ölstrahl durch Öl vermieden, das von dem Planetenrad und/oder von dem Zahnrad abgeschleudert wird. Damit wird eine ausreichende Kühlung und/oder Schmierung des Planetenrades und/oder des Zahnrades gewährleistet. Dabei wird zusätzlich erreicht, dass lediglich von der Ölzuführeinrichtung entsprechend temperiertes und eventuell gefiltertes Öl auf das Zielzahnrad, d. h. das Planetenrad und/oder das Zahnrad aufgebracht wird, womit eine gleichbleibende Qualität der Ölschmierung und/oder Ölkühlung sichergestellt werden kann.
  • Der Abschirmbereich stellt generell einen speziellen Anbau bzw. ein Schutzschild an der Ölzuführeinrichtung bzw. an einer Spray Bar dar. Dabei ist der Abschirmbereich bzw. das angebaute Schutzschild im Strömungsweg des vom Planetenrad und/oder vom Zahnrad abgeschleuderten Öls in Richtung der Öffnung der Ölzuführeinrichtung angeordnet. Der Abschirmbereich ist dabei so ausgeführt, dass das abgeschleuderte Öl vom Abschirmbereich aufgefangen und in der Ölauffangnut gesammelt wird und anschließend daran in definiertem Umfang ableitbar ist, ohne die Ölkühlung und/oder Ölschmierung zu beeinträchtigen.
  • Die Ölauffangnut weist gemäß einem weiteren Aspekt in axialer Richtung des Planetenträgers zwischen zwei Endbereichen der Ölauffangnut eine gleichbleibende Tiefe auf. Dadurch stellt sich im Betrieb des Planetengetriebes in axialer Richtung des Planetenträgers idealerweise ein über die Breite der Nut gleichmäßiger Ölvolumenstrom bzw. stellen sich gleichmäßige Ölvolumenströme in Richtung der Endbereiche ein, womit mit geringem Aufwand unerwünschte Unwuchtbetriebszustände vermieden werden.
  • Steigt eine Tiefe der Ölauffangnut in axialer Richtung des Planetenträgers zwischen zwei Endbereichen der Ölauffangnut zumindest bereichsweise an oder nimmt diese zumindest bereichsweise ab, wird insbesondere bei rotierendem Planetenträger und damit rotierender Ölzuführeinrichtung mittels der am Öl angreifenden Fliehkraft jeweils eine bevorzugte Strömungsrichtung des Öls in der Ölauffangnut erzeugt.
  • Die Tiefe der Ölauffangnut steigt bei einer Ausführungsform des Planetengetriebes in axialer Richtung ausgehend von einer Mitte zwischen zwei Endbereichen der Ölauffangnut in Richtung der Endbereiche an oder nimmt diese ab, womit wiederum jeweils eine definierte Strömung des in der Ölauffangnut gesammelten Öls auf einfache Art und Weise erzeugt wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Planetengetriebes sind wenigstens zwei in axialer Richtung des Planetenträgers zueinander beabstandete Abschirmbereiche vorgesehen, die jeweils eine Ölauffangnut begrenzen. Damit ist sowohl in den äußeren Endbereichen der Ölauffangnuten als auch in den einander zugewandten Endbereichen der Ölauffangnuten aufgefangenes Öl aus den Ölauffangnuten in definiertem Umfang abführbar, ohne das aus der Öffnung bzw. aus den Öffnungen der Ölzuführeinrichtung in Richtung des Sonnenrades und/oder des Zahnrades definierte Ausleiten von Öl zu beeinträchtigen.
  • Die Ausströmrichtung des Öls aus der Öffnung ist gemäß einem weiteren Aspekt wenigstens annähernd radial auf das Planetenrad oder das Zahnrad gerichtet.
  • Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die Öffnung und einen Verlauf des Abschirmbereiches ausgehend von der Außenseite der Ölzuführeinrichtung in Richtung eines freien Endes des Abschirmbereiches so aufeinander abzustimmen, dass die Ausströmrichtung und der Verlauf des Abschirmbereiches wenigstens annähernd parallel zueinander verlaufen, einen spitzen Winkel oder einen stumpfen Winkel miteinander einschließen.
  • Damit ist auf bauraumgünstige Art und Weise eine Kühlung und/oder Schmierung des Planetenrades, des Zahnrades und/oder eines Zahneingriffsbereiches zwischen dem Planetenrad und dem Zahnrad realisierbar, ohne dass der aus der Öffnung austretende Ölstrahl von dem Planetenrad und/oder dem Zahnrad abgespritzten bzw. abgeschleuderten Öl beeinträchtigt wird.
  • Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass eine Ausströmrichtung des Öls aus der Öffnung wenigstens annähernd tangential auf das Planetenrad und/oder das Zahnrad gerichtet ist. Dann ist ein unerwünschtes Zurückwerfen des zum Kühlen und/oder Schmieren vorgesehenen Öls vom Planetenrad und/oder vom Zahnrad gering.
  • Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Öffnung und ein Verlauf des Abschirmbereiches ausgehend von der Außenseite der Ölzuführeinrichtung in Richtung eines freien Endes des Abschirmbereiches so aufeinander abgestimmt sind, dass die Ausströmrichtung und der Verlauf des Abschirmbereiches einen spitzen oder einen stumpfen Winkel miteinander einschließen. Dadurch wird wiederum auf einfache Art und Weise erreicht, dass der aus der Öffnung tangential in Richtung des Planetenrades und/oder des Zahnrades gerichtete Ölstrahl durch das von dem Planetenrad und/oder von dem Zahnrad abgeschleuderte Öl nicht in einem eine Kühl- und/oder Schmierleistung reduzierenden Umfang beeinträchtigt wird.
  • Die Ölzuführeinrichtung stellt ein integratives Bauteil dar und der jeweils auszulegende Winkel der Ausströmrichtung des Öls aus der wenigstens einen Öffnung, die Vorgabe des Winkels des Verlaufes des Abschirmbereiches gegenüber dem Grundkörper sowie des Winkels zwischen der Ausströmrichtung und des Verlaufes des Abschirmbereiches ist von verschiedenen Randbedingungen abhängig. Solche Randbedingungen sind beispielsweise eine radiale Position der Ölzuführeinrichtung innerhalb des Planetengetriebes, eine Lage der Ölzuführeinrichtung zum Zahnrad, der jeweils für die Anordnung der Ölzuführeinrichtung zur Verfügung stehende Bauraum, die Einsprührichtung des Öls und dergleichen. Generell sollte der Winkel des Verlaufes des Abschirmbereiches gegenüber der Richtung des abgespritzen Öls möglichst groß gewählt werden, da der Abschirmbereich dann eine große Auffangfläche für das abgespritzte Öl bietet und die Ölauffangnut ein ausreichend großes Ölvolumen aufnehmen kann. Zusätzlich ist dann sichergestellt, dass entweder der Abschirmbereich bzw. die Dichtlippe oder der Grundkörper selbst als sogenanntes Wehr abschirmend gegen Einflüsse wirkt, die aus einer eventuell am Öl angreifenden Zentrifugalkraft bzw. Trägheitskraft resultieren.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt sind im Umfangsbereich des Sonnenrades und/oder des Zahnrades mehrere Ölzuführeinrichtungen vorgesehen.
  • Ein Abspritzen des im Bereich der Ölauffangnut gesammelten Öls, das vom Planetenrad und/oder vom Zahnrad abgeschleudert wird, wird auf einfache Art und Weise dadurch vermieden, wenn der Abschirmbereich im Bereich der Ölauffangnut mit einem Öl aufnehmendem porösen Material, wie beispielsweise einem Metallschaum oder dergleichen, ausgeführt ist.
  • Der Planetenträger ist bei einer weiteren Ausführungsform des Planetengetriebes drehbar ausgeführt. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der Abschirmbereich derart von der Außenseite der Ölzuführeinrichtung vorkragt, dass die bei rotierendem Planetenträger an dem in der Ölauffangnut gesammelten Öl angreifende Fliehkraft das Öl in Richtung des Grundes der Ölauffangnut leitet. Bei einer solchen Ausführung ist wiederum auf konstruktiv einfache Art und Weise gewährleistet, dass das vom Sonnenrad und/oder vom Zahnrad abgeschleuderte Öl vom Abschirmbereich aufgefangen wird und ohne weitere Maßnahmen in die Ölauffangnut einströmt sowie von dort in definiertem Umfang beispielsweise aus dem Zahneingriffsbereich zwischen dem Planetenradrad und dem Zahnrad ableitbar ist.
  • In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles ist das Zahnrad ein Sonnenrad, ein Hohlrad und/oder ein weiteres mit dem Planetenrad kämmendes Planetenrad.
  • Wie hier an anderer Stelle angeführt wird, kann sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk beziehen. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann einen Triebwerkskern umfassen, der eine Turbine, einen Brennraum, einen Verdichter und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende Kernwelle umfasst. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann ein Gebläse (mit Gebläseschaufeln) umfassen, das stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist.
  • Anordnungen der vorliegenden Offenbarung können insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Gebläse, die über ein Getriebe angetrieben werden, von Vorteil sein. Entsprechend kann das Gasturbinentriebwerk ein Getriebe umfassen, das einen Eingang von der Kernwelle empfängt und Antrieb für das Gebläse zum Antreiben des Gebläses mit einer niedrigeren Drehzahl als die Kernwelle abgibt. Der Eingang für das Getriebe kann direkt von der Kernwelle oder indirekt von der Kernwelle, beispielsweise über eine Stirnwelle und/oder ein Stirnzahnrad, erfolgen. Die Kernwelle kann mit der Turbine und dem Verdichter starr verbunden sein, so dass sich die Turbine und der Verdichter mit derselben Drehzahl drehen (wobei sich das Gebläse mit einer niedrigeren Drehzahl dreht). Dabei kann das Getriebe als ein vorstehend näher beschriebenes Planetengetriebe ausgeführt sein.
  • Das Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann eine beliebige geeignete allgemeine Architektur aufweisen. Beispielsweise kann das Gasturbinentriebwerk eine beliebige gewünschte Anzahl an Wellen, die Turbinen und Verdichter verbinden, beispielsweise eine, zwei oder drei Wellen, aufweisen. Lediglich beispielhaft kann die mit der Kernwelle verbundene Turbine eine erste Turbine sein, der mit der Kernwelle verbundene Verdichter kann ein erster Verdichter sein und die Kernwelle kann eine erste Kernwelle sein. Der Triebwerkskern kann ferner eine zweite Turbine, einen zweiten Verdichter und eine zweite Kernwelle, die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet, umfassen. Die zweite Turbine, der zweite Verdichter und die zweite Kernwelle können dahingehend angeordnet sein, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Kernwelle zu drehen.
  • Bei solch einer Anordnung kann der zweite Verdichter axial stromabwärts des ersten Verdichters positioniert sein. Der zweite Verdichter kann dahingehend angeordnet sein, Strömung von dem ersten Verdichter aufzunehmen (beispielsweise direkt aufzunehmen, beispielsweise über einen allgemein ringförmigen Kanal).
  • Das Getriebe kann dahingehend angeordnet sein, von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise die erste Kernwelle in dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Beispielsweise kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, lediglich von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise nur von der ersten Kernwelle und nicht der zweiten Kernwelle bei dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Alternativ dazu kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, von einer oder mehreren Wellen, beispielsweise der ersten und/oder der zweiten Welle in dem obigen Beispiel, angetrieben zu werden.
  • Bei einem Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann ein Brennraum axial stromabwärts des Gebläses und des Verdichters (der Verdichter) vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Brennraum direkt stromabwärts des zweiten Verdichters (beispielsweise an dessen Ausgang) liegen, wenn ein zweiter Verdichter vorgesehen ist. Als ein weiteres Beispiel kann die Strömung am Ausgang des Verdichters dem Einlass der zweiten Turbine zugeführt werden, wenn eine zweite Turbine vorgesehen ist. Der Brennraum kann stromaufwärts der Turbine (der Turbinen) vorgesehen sein.
  • Der oder jeder Verdichter (beispielsweise der erste Verdichter und der zweite Verdichter gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln umfassen, bei denen es sich um variable Statorschaufeln (dahingehend, dass ihr Anstellwinkel variabel sein kann) handeln kann. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.
  • Die oder jede Turbine (beispielsweise die erste Turbine und die zweite Turbine gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.
  • Jede Gebläseschaufel kann mit einer radialen Spannweite definiert sein, die sich von einem Fuß (oder einer Nabe) an einer radial innenliegenden von Gas überströmten Stelle oder an einer Position einer Spannbreite von 0 % zu einer Spitze an einer Position einer Spannbreite von 100 % erstreckt. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann weniger als (oder in der Größenordnung von): 0,4, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,3, 0,29, 0,28, 0,27, 0,26 oder 0,25 liegen. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Diese Verhältnisse können allgemeinhin als das Nabe-Spitze-Verhältnis bezeichnet werden. Der Radius an der Nabe und der Radius an der Spitze können beide an dem vorderen Randteil (oder dem axial am weitesten vorne liegenden Rand) der Schaufel gemessen werden. Das Nabe-Spitze-Verhältnis bezieht sich natürlich auf den von Gas überströmten Abschnitt der Gebläseschaufel, d. h. den Abschnitt, der sich radial außerhalb jeglicher Plattform befindet.
  • Der Radius des Gebläses kann zwischen der Mittellinie des Triebwerks und der Spitze der Gebläseschaufel an ihrem vorderen Rand gemessen werden. Der Durchmesser des Gebläses (der einfach das Doppelte des Radius des Gebläses sein kann) kann größer als (oder in der Größenordnung von): 250 cm (etwa 100 Inch), 260 cm, 270 cm (etwa 105 Inch), 280 cm (etwa 110 Inch), 290 cm (etwa 115 Inch), 300 cm (etwa 120 Inch), 310 cm, 320 cm (etwa 125 Inch), 330 cm (etwa 130 Inch), 340 cm (etwa 135 Inch), 350 cm, 360 cm (etwa 140 Inch), 370 cm (etwa 145 Inch), 380 cm (etwa 150 Inch) oder 390 cm (etwa 155 Inch) sein (liegen). Der Gebläsedurchmesser kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).
  • Die Drehzahl des Gebläses kann im Gebrauch variieren. Allgemein ist die Drehzahl geringer für Gebläse mit einem größeren Durchmesser. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen weniger als 2500 U/min, beispielsweise weniger als 2300 U/min, betragen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann auch die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 250 cm bis 300 cm (beispielsweise 250 cm bis 280 cm) im Bereich von 1700 U/min bis 2500 U/min, beispielsweise im Bereich von 1800 U/min bis 2300 U/min, beispielsweise im Bereich von 1900 U/min bis 2100 U/min, liegen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 320 cm bis 380 cm in dem Bereich von 1200 U/min bis 2000 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1300 U/min bis 1800 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1400 U/min bis 1600 U/min, liegen.
  • Im Gebrauch des Gasturbinentriebwerks dreht sich das Gebläse (mit zugehörigen Gebläseschaufeln) um eine Drehachse. Diese Drehung führt dazu, dass sich die Spitze der Gebläseschaufel mit einer Geschwindigkeit USpitze bewegt. Die von den Gebläseschaufeln an der Strömung verrichtete Arbeit resultiert in einem Anstieg der Enthalpie dH der Strömung. Eine Gebläsespitzenbelastung kann als dH/USpitze 2 definiert werden, wobei dH der Enthalpieanstieg (beispielsweise der durchschnittliche 1-D-Enthalpieanstieg) über das Gebläse hinweg ist und USpitze die (Translations-) Geschwindigkeit der Gebläsespitze, beispielsweise an dem vorderen Rand der Spitze, ist (die als Gebläsespitzenradius am vorderen Rand multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit definiert werden kann). Die Gebläsespitzenbelastung bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann mehr als (oder in der Größenordnung von): 0,3, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39 oder 0,4 betragen (liegen) (wobei alle Einheiten in diesem Abschnitt Jkg-1K-1/(ms-1)2 sind). Die Gebläsespitzenbelastung kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).
  • Gasturbinentriebwerke gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein beliebiges gewünschtes Bypassverhältnis aufweisen, wobei das Bypassverhältnis als das Verhältnis des Massendurchsatzes der Strömung durch den Bypasskanal zu dem Massendurchsatz der Strömung durch den Kern bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen definiert wird. Bei einigen Anordnungen kann das Bypassverhältnis mehr als (in der Größenordnung von): 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5, 15, 15,5, 16, 16,5 oder 17 betragen (liegen). Das Bypassverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Bypasskanal kann im Wesentlichen ringförmig sein. Der Bypasskanal kann sich radial außerhalb des Triebwerkskerns befinden. Die radial äußere Fläche des Bypasskanals kann durch eine Triebwerksgondel und/oder ein Gebläsegehäuse definiert werden.
  • Das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann als das Verhältnis des Staudrucks stromaufwärts des Gebläses zu dem Staudruck am Ausgang des Höchstdruckverdichters (vor dem Eingang in den Brennraum) definiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und beansprucht wird, bei Konstantgeschwindigkeit mehr als (oder in der Größenordnung von): 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 betragen (liegen). Das Gesamtdruckverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).
  • Der spezifische Schub eines Gasturbinentriebwerks kann als der Nettoschub des Gasturbinentriebwerks dividiert durch den Gesamtmassenstrom durch das Triebwerk hindurch definiert werden. Bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann der spezifische Schub eines Triebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, weniger als (oder in der Größenordnung von): 110 Nkg-1s, 105 Nkg-1s, 100 Nkg-1s, 95 Nkg-1s, 90 Nkg-1s, 85 Nkg-1s oder 80 Nkg-1s betragen (liegen). Der spezifische Schub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Solche Gasturbinentriebwerke können im Vergleich zu herkömmlichen Gasturbinentriebwerken besonders effizient sein.
  • Ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann einen beliebigen gewünschten Höchstschub aufweisen. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine Gasturbine, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, zur Erzeugung eines Höchstschubs von mindestens (oder in der Größenordnung von): 160kN, 170kN, 180kN, 190kN, 200kN, 250kN, 300kN, 350kN, 400kN, 450kN, 500kN oder 550kN in der Lage sein. Der Höchstschub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Schub, auf den oben Bezug genommen wird, kann der Nettohöchstschub bei standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen auf Meereshöhe plus 15 Grad C (Umgebungsdruck 101,3 kPa, Temperatur 30 Grad C) bei statischem Triebwerk sein.
  • Im Gebrauch kann die Temperatur der Strömung am Eingang der Hochdruckturbine besonders hoch sein. Diese Temperatur, die als TET bezeichnet werden kann, kann an dem Ausgang zum Brennraum, beispielsweise unmittelbar stromaufwärts der ersten Turbinenschaufel, die wiederum als eine Düsenleitschaufel bezeichnet werden kann, gemessen werden. Bei Konstantgeschwindigkeit kann die TET mindestens (oder in der Größenordnung von): 1400K, 1450K, 1500K, 1550K, 1600K oder 1650K betragen (liegen). Die TET bei Konstantgeschwindigkeit kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET im Gebrauch des Triebwerks kann beispielsweise mindestens (oder in der Größenordnung von): 1700K, 1750K, 1800K, 1850K, 1900K, 1950K oder 2000K betragen (liegen). Die maximale TET kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET kann beispielsweise bei einer Bedingung von hohem Schub, beispielsweise bei einer MTO-Bedingung (MTO - Maximum Take-Off thrust - maximaler Startschub), auftreten.
  • Eine Gebläseschaufel und/oder ein Blattabschnitt einer Gebläseschaufel, die hier beschrieben wird, kann aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Verbundstoff, beispielsweise einem Metallmatrix-Verbundstoff und/oder einem Verbundstoff mit organischer Matrix, wie z. B. Kohlefaser, hergestellt werden. Als ein weiteres Beispiel kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Metall, wie z. B. einem auf Titan basierendem Metall oder einem auf Aluminium basierenden Material (wie z. B. einer Aluminium-Lithium-Legierung) oder einem auf Stahl basierenden Material hergestellt werden. Die Gebläseschaufel kann mindestens zwei Bereiche umfassen, die unter Verwendung verschiedener Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann die Gebläseschaufel einen vorderen Schutzrand aufweisen, der unter Verwendung eines Materials hergestellt wird, das dem Aufschlagen (beispielsweise von Vögeln, Eis oder anderem Material) besser widerstehen kann als der Rest der Schaufel. Solch ein vorderer Rand kann beispielsweise unter Verwendung von Titan oder einer auf Titan basierenden Legierung hergestellt werden. Somit kann die Gebläseschaufel lediglich als ein Beispiel einen auf Kohlefaser oder Aluminium basierenden Körper (wie z. B. eine Aluminium-Lithium-Legierung) mit einem vorderen Rand aus Titan aufweisen.
  • Ein Gebläse, das hier beschrieben wird, kann einen mittleren Abschnitt umfassen, von dem sich die Gebläseschaufeln, beispielsweise in einer radialen Richtung, erstrecken können. Die Gebläseschaufeln können auf beliebige gewünschte Art und Weise an dem mittleren Abschnitt angebracht sein. Beispielsweise kann jede Gebläseschaufel eine Fixierungsvorrichtung umfassen, die mit einem entsprechenden Schlitz in der Nabe (oder Scheibe) in Eingriff gelangen kann. Lediglich als ein Beispiel kann solch eine Fixierungsvorrichtung in Form eines Schwalbenschwanzes vorliegen, der zur Fixierung der Gebläseschaufel an der Nabe/Scheibe in einen entsprechenden Schlitz in der Nabe/Scheibe eingesteckt und/oder damit in Eingriff gebracht werden kann. Als ein weiteres Beispiel können die Gebläseschaufeln integral mit einem mittleren Abschnitt ausgebildet sein. Solch eine Anordnung kann als eine Blisk oder ein Bling bezeichnet werden. Ein beliebiges geeignetes Verfahren kann zur Herstellung solch einer Blisk oder solch eines Bling verwendet werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufeln aus einem Block maschinell herausgearbeitet werden und/oder mindestens ein Teil der Gebläseschaufeln kann durch Schweißen, wie z. B. lineares Reibschweißen, an der Nabe/Scheibe angebracht werden.
  • Die Gasturbinentriebwerke, die hier beschrieben und beansprucht werden, können oder können nicht mit einer VAN (Variable Area Nozzle - Düse mit variablem Querschnitt) versehen sein. Solch eine Düse mit variablem Querschnitt kann eine Variation des Ausgangsquerschnitts des Bypasskanals im Gebrauch gestatten. Die allgemeinen Prinzipien der vorliegenden Offenbarung können auf Triebwerke mit oder ohne eine VAN zutreffen.
  • Das Gebläse eines Gasturbinentriebwerkes, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann eine beliebige gewünschte Anzahl an Gebläseschaufeln, beispielsweise 16, 18, 20 oder 22 Gebläseschaufeln, aufweisen.
  • Gemäß der hier erfolgenden Verwendung können Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Konstantgeschwindigkeitsbedingungen eines Luftfahrzeugs bedeuten, an dem das Gasturbinentriebwerk angebracht ist. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können herkömmlicherweise als die Bedingungen während des mittleren Teils des Flugs definiert werden, beispielsweise die Bedingungen, denen das Luftfahrzeug und/oder das Gasturbinentriebwerk zwischen (hinsichtlich Zeit und/oder Entfernung) dem Ende des Steigflugs und dem Beginn des Sinkflugs ausgesetzt wird bzw. werden.
  • Lediglich als ein Beispiel kann die Vorwärtsgeschwindigkeit bei der Konstantgeschwindigkeitsbedingung bei einem beliebigen Punkt im Bereich von Mach 0,7 bis 0,9, beispielsweise 0,75 bis 0,85, beispielsweise 0,76 bis 0,84, beispielsweise 0,77 bis 0,83, beispielsweise 0,78 bis 0,82, beispielsweise 0,79 bis 0,81, beispielsweise in der Größenordnung von Mach 0,8, in der Größenordnung von Mach 0,85 oder in dem Bereich von 0,8 bis 0,85 liegen. Eine beliebige Geschwindigkeit innerhalb dieser Bereiche kann die Konstantfahrtbedingung sein. Bei einigen Luftfahrzeugen können die Konstantfahrtbedingungen außerhalb dieser Bereiche, beispielsweise unter Mach 0,7 oder über Mach 0,9, liegen.
  • Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer Höhe, die im Bereich von 10.000 m bis 15.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.000 m bis 12.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.400 m bis 11.600 m (etwa 38.000 Fuß) beispielsweise im Bereich von 10.500 m bis 11.500 m, beispielsweise im Bereich von 10.600 m bis 11.400 m, beispielsweise im Bereich von 10.700 m (etwa 35.000 Fuß) bis 11.300 m, beispielsweise im Bereich von 10.800 m bis 11.200 m, beispielsweise im Bereich von 10.900 m bis 11.100 m, beispielsweise in der Größenordnung von 11.000 m, liegt, entsprechen. Die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer beliebigen gegebenen Höhe in diesen Bereichen entsprechen.
  • Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Folgendem entsprechen: einer Vorwärts-Mach-Zahl von 0,8; einem Druck von 23.000 Pa und einer Temperatur von -55 Grad C.
  • So wie sie hier durchweg verwendet werden, können „Konstantgeschwindigkeit“ oder „Konstantgeschwindigkeitsbedingungen“ den aerodynamischen Auslegungspunkt bedeuten. Solch ein aerodynamischer Auslegungspunkt (oder ADP - Aerodynamic Design Point) kann den Bedingungen (darunter beispielsweise die Mach-Zahl, Umgebungsbedingungen und Schubanforderung), für die der Gebläsebetrieb ausgelegt ist, entsprechen. Dies kann beispielsweise die Bedingungen, bei denen das Gebläse (oder das Gasturbinentriebwerk) konstruktionsgemäß den optimalen Wirkungsgrad aufweist, bedeuten.
  • Im Gebrauch kann ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und beansprucht wird, bei den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen, die hier an anderer Stelle definiert werden, betrieben werden. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können von den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen (beispielsweise den Bedingungen während des mittleren Teils des Fluges) eines Luftfahrzeugs, an dem mindestens ein (beispielsweise 2 oder 4) Gasturbinentriebwerk zur Bereitstellung von Schubkraft befestigt sein kann, bestimmt werden.
  • Für den Fachmann ist verständlich, dass ein Merkmal oder Parameter das bzw. der in Bezug auf einen der obigen Aspekte beschrieben wird, bei einem beliebigen anderen Aspekt angewendet werden kann, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Des Weiteren kann ein beliebiges Merkmal oder ein beliebiger Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, bei einem beliebigen Aspekt angewendet werden und/oder mit einem beliebigen anderen Merkmale oder Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, kombiniert werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen.
  • Es werden nun beispielhaft Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren besch rieben.
  • Es zeigt:
    • 1 eine Längsschnittansicht eines Gasturbinentriebwerks mit einem Planetengetriebe;
    • 2 eine vergrößerte Teillängsschnittansicht eines stromaufwärtigen Abschnitts eines Gasturbinentriebwerks;
    • 3 ein Planetengetriebe für ein Gasturbinentriebwerk in Alleinstellung;
    • 4 bis 9 jeweils eine vergrößerte Darstellung eines in 3 näher gekennzeichneten Bereiches IV verschiedener Ausführungsformen des Planetengetriebes;
    • 10 bis 13 jeweils eine schematisierte Seitenansicht verschiedener Ausführungsformen einer Ölzuführeinrichtung eines Planetengetriebes;
    • 14 bis 17 jeweils eine Seitenansicht weiterer Ausführungsformen der Ölzuführeinrichtung;
    • 18 eine dreidimensionale Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Ölzuführeinrichtung;
    • 19 die Ölzuführeinrichtung gemäß 18 aus einer in 18 näher gekennzeichneten Ansicht XIX;
    • 20 die Ölzuführeinrichtung gemäß 19 aus einer in 19 näher gekennzeichneten Ansicht XX;
    • 21 eine 19 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ölzuführeinrichtung;
    • 22 eine 19 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung;
    • 23 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung;
    • 24 eine dreidimensionale Darstellung der Ölzuführeinrichtung gemäß 23;
    • 25 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung;
    • 26 eine 25 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung;
    • 27 eine 25 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung; und
    • 28 eine 25 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung.
  • 1 stellt ein Gasturbinentriebwerk 10 mit einer Hauptdrehachse 9 dar. Das Triebwerk 10 umfasst einen Lufteinlass 12 und ein Schubgebläse 23, das zwei Luftströme erzeugt: einen Kernluftstrom A und einen Bypassluftstrom B. Das Gasturbinentriebwerk 10 umfasst einen Triebwerkskern 11, der den Kernluftstrom A aufnimmt. Der Triebwerkskern 11 umfasst in Axialströmungsreihenfolge einen Niederdruckverdichter 14, einen Hochdruckverdichter 15, eine Verbrennungseinrichtung 16, eine Hochdruckturbine 17, eine Niederdruckturbine 19 und eine Kernschubdüse 20. Eine Triebwerksgondel 21 umgibt das Gasturbinentriebwerk 10 und definiert einen Bypasskanal 22 und eine Bypassschubdüse 18. Der Bypassluftstrom B strömt durch den Bypasskanal 22. Das Gebläse 23 ist über eine Welle 26 und ein Planetengetriebe 30 bzw. ein Epizykloidengetriebe an der Niederdruckturbine 19 angebracht und wird durch diese angetrieben. Dabei wird die Welle 26 auch als Kernwelle bezeichnet.
  • Im Gebrauch wird der Kernluftstrom A durch den Niederdruckverdichter 14 beschleunigt und verdichtet und in den Hochdruckverdichter 15 geleitet, wo eine weitere Verdichtung erfolgt. Die aus dem Hochdruckverdichter 15 ausgestoßene verdichtete Luft wird in die Verbrennungseinrichtung 16 geleitet, wo sie mit Kraftstoff vermischt wird und das Gemisch verbrannt wird. Die resultierenden heißen Verbrennungsprodukte breiten sich dann durch die Hochdruck- und die Niederdruckturbine 17, 19 aus und treiben diese dadurch an, bevor sie zur Bereitstellung einer gewissen Schubkraft durch die Kernschubdüse 20 ausgestoßen werden. Die Hochdruckturbine 17 treibt den Hochdruckverdichter 15 durch eine geeignete Verbindungswelle 27 an, die auch als Kernwelle bezeichnet wird. Das Gebläse 23 stellt allgemein den Hauptteil der Schubkraft bereit. Das Planetengetriebe 30 ist ein Untersetzungsgetriebe.
  • Eine beispielhafte Anordnung für ein Getriebegebläse-Gasturbinentriebwerk 10 wird in 2 gezeigt. Die Niederdruckturbine 19 treibt die Welle 26 an, die mit einem Sonnenrad 28 des Planetengetriebes 30 gekoppelt ist. Mehrere in 3 näher dargestellte Planetenräder 32A bis 32D, die durch einen Planetenträger 34 miteinander gekoppelt sind, befinden sich von dem Sonnenrad 28 radial außen und kämmen damit und sind jeweils drehbar auf drehfest mit dem Planetenträger 34 verbundenen Trägerelementen 29 angeordnet. Der Planetenträger 34 beschränkt die Planetenräder 32A bis 32D darauf, synchron um das Sonnenrad 28 zu kreisen, während er ermöglicht, dass sich jedes Planetenrad 32A bis 32D auf den Trägerelementen 29 um seine eigene Achse drehen kann. Der Planetenträger 34 ist über Gestänge 36 mit dem Gebläse 23 dahingehend gekoppelt, seine Drehung um die Triebwerksachse 9 anzutreiben. Ein Außenrad oder Hohlrad 38, das über Gestänge 40 mit einer stationären drehfesten Stützstruktur 24 gekoppelt ist, befindet sich von den Planetenrädern 32A bis 32D radial außen und kämmt damit.
  • Es wird angemerkt, dass die Begriffe „Niederdruckturbine“ und „Niederdruckverdichter“, so wie sie hier verwendet werden, so aufgefasst werden können, dass sie die Turbinenstufe mit dem niedrigsten Druck bzw. die Verdichterstufe mit dem niedrigsten Druck (d. h. dass sie nicht das Gebläse 23 umfassen) und/oder die Turbinen- und Verdichterstufe, die durch die Verbindungswelle 26 mit der niedrigsten Drehzahl in dem Triebwerk (d. h. dass sie nicht die Getriebeausgangswelle, die das Gebläse 23 antreibt, umfasst) miteinander verbunden sind, bedeuten. In einigen Schriften können die „Niederdruckturbine“ und der „Niederdruckverdichter“, auf die hier Bezug genommen wird, alternativ dazu als die „Mitteldruckturbine“ und „Mitteldruckverdichter“ bekannt sein. Bei der Verwendung derartiger alternativer Nomenklatur kann das Gebläse 23 als eine erste Verdichtungsstufe oder Verdichtungsstufe mit dem niedrigsten Druck bezeichnet werden.
  • Das Planetengetriebe 30 ist in 3 beispielhaft genauer gezeigt. Das Sonnenrad 28, die Planetenräder 32A bis 32D und das Hohlrad 38 umfassen jeweils Zähne um ihre Peripherie zum Kämmen mit den anderen Zahnrädern. Obgleich vier Planetenräder 32A bis 32D dargestellt werden, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung mehr oder weniger als vier Planetenräder vorgesehen sein können. Praktische Anwendungen eines Planetengetriebes 30 umfassen allgemein mindestens drei Planetenräder.
  • Das in 2 und 3 beispielhaft dargestellte Epizykloidengetriebe 30 ist ein Planetengetriebe, bei dem der Planetenträger 34 über Gestänge 36 mit einer Ausgangswelle gekoppelt ist, wobei das Hohlrad 38 gehäuseseitig festgelegt ist. Jedoch kann eine beliebige andere geeignete Art von Epizykloidengetriebe 30 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann das Epizykloidengetriebe 30 eine Sternanordnung aufweisen, bei der der Planetenträger 34 drehfest gehalten wird und das das Hohlrad 38 drehbar ist. Bei solch einer Anordnung wird das Gebläse 23 von dem Hohlrad 38 angetrieben. Als ein weiteres alternatives Beispiel kann das Getriebe 30 ein Differenzialgetriebe sein, bei dem gestattet wird, dass sich sowohl das Hohlrad 38 als auch der Planetenträger 34 drehen.
  • Es versteht sich, dass die in 2 und 3 gezeigte Anordnung lediglich beispielhaft ist und verschiedene Alternativen in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung liegen. Lediglich beispielhaft kann eine beliebige geeignete Anordnung zur Positionierung des Planetengetriebes 30 in dem Gasturbinentriebwerk 10 und/oder zur Verbindung des Planetengetriebes 30 mit dem Gasturbinentriebwerk 10 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel können die Verbindungen (z. B. die Gestänge 36, 40 in dem Beispiel von 2) zwischen dem Planetengetriebe 30 und anderen Teilen des Triebwerks 10 (wie z. B. der Eingangswelle 26, der Ausgangswelle und der festgelegten Struktur 24) einen gewissen Grad an Steifigkeit oder Flexibilität aufweisen. Als ein weiteres Beispiel kann eine beliebige geeignete Anordnung der Lager zwischen rotierenden und stationären Teilen des Triebwerks (beispielsweise zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Planetengetriebes und den festgelegten Strukturen, wie z. B. dem Getriebegehäuse) verwendet werden, und die Offenbarung ist nicht auf die beispielhafte Anordnung von 2 beschränkt. Beispielsweise ist für den Fachmann ohne weiteres erkenntlich, dass sich die Anordnung von Ausgang und Stützgestängen und Lagerpositionierungen bei einer Sternanordnung (oben beschrieben) des Planetengetriebes 30 in der Regel von jenen, die beispielhaft in 2 gezeigt werden, unterscheiden würden.
  • Entsprechend dehnt sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk mit einer beliebigen Anordnung der Getriebearten (beispielsweise sternförmig oder planetenartig), Stützstrukturen, Eingangs- und Ausgangswellenanordnung und Lagerpositionierungen aus.
  • Optional kann das Getriebe zusätzliche und/oder alternative Komponenten (z. B. den Mitteldruckverdichter und/oder einen Nachverdichter) antreiben.
  • Andere Gasturbinentriebwerke, bei denen die vorliegende Offenbarung Anwendung finden kann, können alternative Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise können derartige Triebwerke eine alternative Anzahl an Verdichtern und/oder Turbinen und/oder eine alternative Anzahl an Verbindungswellen aufweisen. Als ein weiteres Beispiel weist das in 1 gezeigte Gasturbinentriebwerk eine Teilungsstromdüse 20, 22 auf, was bedeutet, dass der Strom durch den Bypasskanal 22 seine eigene Düse aufweist, die von der Triebwerkskerndüse 20 separat und davon radial außen ist. Jedoch ist dies nicht einschränkend und ein beliebiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann auch auf Triebwerke zutreffen, bei denen der Strom durch den Bypasskanal 22 und der Strom durch den Kern 11 vor (oder stromaufwärts) einer einzigen Düse, die als eine Mischstromdüse bezeichnet werden kann, vermischt oder kombiniert werden. Eine oder beide Düsen (ob Misch- oder Teilungsstrom) kann oder können einen festgelegten oder variablen Bereich aufweisen. Obgleich sich das beschriebene Beispiel auf ein Turbogebläsetriebwerk bezieht, kann die Offenbarung beispielsweise bei einer beliebigen Art von Gasturbinentriebwerk, wie z. B. bei einem Open-Rotor- (bei dem die Gebläsestufe nicht von einer Triebwerksgondel umgeben wird) oder einem Turboprop-Triebwerk, angewendet werden.
  • Die Geometrie des Gasturbinentriebwerks 10 und Komponenten davon wird bzw. werden durch ein herkömmliches Achsensystem definiert, das eine axiale Richtung (die auf die Drehachse 9 ausgerichtet ist), eine radiale Richtung (in der Richtung von unten nach oben in 1) und eine Umfangsrichtung (senkrecht zu der Ansicht in 1) umfasst. Die axiale, die radiale und die Umfangsrichtung verlaufen senkrecht zueinander.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines in 3 näher gekennzeichneten Bereiches IV des Planetengetriebes 30, der eine Ölzuführeinrichtung 42 umfasst, über die das Sonnenrad 28 in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise mit Öl zum Kühlen und Schmieren beaufschlagbar ist. Hierfür ist ein von einer Außenseite 44 der Ölzuführeinrichtung 42 vorkragender Abschirmbereich 46 in Bezug auf eine Hauptdrehrichtung DR28 des Sonnenrades 28 vor einer Öffnung 48 der Ölzuführeinrichtung 42 angeordnet. Eine Ausströmrichtung SR42 des Öls 78 aus der Öffnung 48 ist wenigstens annähernd radial auf das Sonnenrad 28 gerichtet. Zusätzlich sind die Öffnung 48 und ein Verlauf V46 des Abschirmbereiches 46 ausgehend von der Außenseite 44 der Ölzuführeinrichtung 42 in Richtung eines freien Endes 50 des Abschirmbereiches 46 so aufeinander abgestimmt, dass die Ausströmrichtung SR42 des Öl 78 aus der Öffnung 48 und der Verlauf V46 des Abschirmbereiches 46 einen spitzen Winkel α miteinander einschließen.
  • Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Planetengetriebes 30 wird das Zahnprofil des Sonnenrades 28 vor dem Zahneingriff mit dem in Drehrichtung DR28 folgenden Planetenrad 32B ausgehend von der Ölzuführeinrichtung 42 mit Öl zum Schmieren und Kühlen beaufschlagt.
  • Zusätzlich wird das vom Planetenrad 32A bzw. vom Sonnenrad 28 im Wesentlichen tangential in Ölabspritzrichtung OEA32A bzw. OEA28 abgeschleuderte Öl vom Abschirmbereich 46 und einem Grundkörper 52 der Ölzuführeinrichtung 42 aufgefangen und in einer vom Grundkörper 52 und dem Abschirmbereich 46 gebildeten Ölauffangnut 54 aufgefangen. In der Ölauffangnut 54 wird das aufgefangene und gesammelte Öl in axialer Richtung zu in 14 dargestellten Endbereichen 64, 65 der Ölauffangnut 54 der Ölzuführeinrichtung 42 abgeleitet und strömt von dort in Richtung des Planetenträgers 34, dessen Drehrichtung DR34 gleich der Drehrichtung DR42 der damit verbundenen Ölzuführeinrichtung 42 ist.
  • 5 zeigt den Bereich IV eines weiteren Ausführungsbeispiels des Planetengetriebes 30, wobei im Bereich IV zwei Ölzuführeinrichtungen 42A und 42B angeordnet sind. Die beiden Ölzuführeinrichtungen 42A und 42B weisen im Wesentlichen den gleichen konstruktiven Aufbau wie die Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 4 auf. Dabei ist die Ölzuführeinrichtung 42A im Wesentlichen an der gleichen Position innerhalb des Planetengetriebes 30 angeordnet wie die Ölzuführeinrichtung 42 des Planetengetriebes 30 gemäß 4. Die weitere Ölzuführeinrichtung 42B des Planetengetriebes 30 gemäß 5 ist in Hauptdrehrichtung DR28 des Sonnenrades 28 näher am Zahneingriff zwischen dem Sonnenrad 28 und dem Planetenrad 32B angeordnet. Des Weiteren verläuft eine Ausströmrichtung SR42B des Öls 78 aus einer Öffnung 48B der weiteren Ölzuführeinrichtung 42B im Wesentlichen tangential zum Sonnenrad 28 und zum Planetenrad 32B. Damit wird auf konstruktiv einfache Art und Weise erreicht, dass sowohl das Sonnenrad 28 als auch das Planetenrad 32B über die Ölzuführeinrichtung 42B mit Öl beaufschlagbar ist.
  • 6 zeigt den Bereich IV eines Planetengetriebes 30, das eine Weiterbildung des in 5 dargestellten Planetengetriebes 30 ist. Das Planetengetriebe 30 gemäß 6 umfasst wie das Planetengetriebe 30 gemäß 5 die beiden Ölzuführeinrichtungen 42A und 42B und zusätzlich zwei weitere Ölzuführeinrichtungen 42C und 42D, deren Ausströmrichtungen SR42C bzw. SR42D im Wesentlichen radial auf das Hohlrad 38 gerichtet sind. Die zusätzlichen Ölzuführeinrichtungen 42C und 42D haben im Wesentlichen den gleichen konstruktiven Aufbau wie die Ölzuführeinrichtungen 42A und 42B. Abschirmbereiche 46C und 46D der zusätzlichen Ölzuführeinrichtungen 42C und 42D sind jeweils zwischen Zahneingriffen zwischen dem Hohlrad 38 und den Planetenrädern 32A und 32B und diesen Zahneingriffen zugewandten Seiten der Ölstrahlen aus den Öffnungen 48C und 48D verlaufend angeordnet und begrenzen jeweils mit dem Grundkörper 52C und 52D eine Ölauffangnut 54C und 54D. Zusätzlich sind Verläufe V46C und V46D der Abschirmbereiche 46C und 46D wenigstens annähernd parallel zu den Ausströmrichtungen SR42C bzw. SR42D aus den Öffnungen 42C und 42D bzw. schließen mit diesen jeweils einen kleinen spitzen Winkel α ein.
  • Das Planetengetriebe 30 gemäß 7 ist im Bereich IV lediglich mit einer Ölzuführeinrichtung 42 ausgebildet, über die das Zahnprofil des Sonnenrades 28 und das Zahnprofil des Planetenrades 32A gleichzeitig mit Öl 78 beaufschlagbar sind. Hierfür umfasst die Ölzuführeinrichtung 42 jeweils in Umfangsrichtung des Grundkörpers 52 zueinander beabstandete Öffnungen 48A und 48B. Dabei wird das Zahnprofil des Sonnenrades 28 über mehrere in axialer Richtung zueinander beabstandete Öffnungen 48A und das Zahnprofil des Planetenrades 32A über die in axialer Richtung zueinander beabstandeten Öffnungen 48B mit Öl beaufschlagt. Die Ausströmrichtung SR42A des Öls in Richtung des Sonnenrades 28 ist im Wesentlichen parallel zum Verlauf V46A des ersten Abschirmbereiches 46A ausgerichtet. Im Gegensatz dazu schließt die Ausströmrichtung SR42B aus den Öffnungen 48B mit dem Verlauf V46B des zweiten Abschirmbereiches 46B einen spitzen Winkel ein, der nahe 90° liegt. Die beiden Abschirmbereiche 46A und 46B begrenzen wiederum mit dem Grundkörper 52 der Ölzuführeinrichtung 42 jeweils eine Ölauffangnut 54A und 54B, in den das vom Sonnenrad 28 und vom Planetenrad 32A abgespritzte Öl aufgefangen und in axialer Richtung des Grundkörpers 52 der Ölzuführeinrichtung 42 abgeleitet wird.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Planetengetriebes 30 zeigt 8, das im Bereich IV nahe der Zahneingriffe zwischen dem Sonnenrad 28 und den beiden Planetenrädern 32A und 32B jeweils mit einer Ölzuführeinrichtung 42A und 42B ausgebildet ist. Dabei entspricht die Ölzuführeinrichtung 42A des Planetengetriebes 30 gemäß 8 der Ölzuführeinrichtung 42A des Planetengetriebes gemäß 7 und die Ölzuführeinrichtung 42B des Planetengetriebes 30 gemäß 8 der Ölzuführeinrichtung 42B des Planetengetriebes 30 gemäß 5.
  • Zusätzlich zeigt 9 den Bereich IV eines Planetengetriebes 30, das eine Weiterbildung des Planetengetriebes 30 gemäß 8 darstellt und das neben den beiden Ölzuführeinrichtungen 42A und 42B mit zwei weiteren Ölzuführeinrichtung 42C und 42D ausgebildet ist. Die beiden Ölzuführeinrichtungen 42C und 42D weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf. Dabei ist über die Ölzuführeinrichtung 42C sowohl das Zahnprofil des Planetenrades 32A als auch das Zahnprofil des Hohlrades 38 mit Öl beaufschlagbar. Im Unterschied hierzu wird über die Ölzuführeinrichtung 42D sowohl das Zahnprofil des Planetenrades 32B als auch das Zahnprofil des Hohlrades 38 mit Öl beaufschlagt. Um das Beaufschlagen der Zahnräder 32A und 32B sowie des Hohlrades 38 über die Ölzuführeinrichtungen 42C und 42D sicherstellen zu können, umfassen die Ölzuführeinrichtungen 42C und 42D jeweils zwei Abschirmbereiche 46C1 und 46C2 bzw. 46D1 und 46D2. Über die Abschirmbereiche 46C1 und 46C2 bzw. 46D1 und 46D2 werden die aus Öffnungen 48C1 und 48C2 bzw. 48D1 und 48D2 der Ölzuführeinrichtungen 42C bzw. 42D in die Ausströmrichtungen SR42C1, SR42C2 bzw. SR42D1, SR42D2 austretenden Ölstrahlen nicht von dem von den Planetenrädern 42A bzw. 42B und vom Hohlrad 38 jeweils abgespritzten Öl beeinträchtigt. Dabei schließen die Ausströmrichtungen SR42C1 bis SR42D2 mit den Verläufen V46C1 bis V46D2 der Abschirmeinrichtungen 46C1 bis 46D2 der Ölzuführeinrichtungen 42C und 42D jeweils einen spitzen Winkel α ein.
  • Zusätzlich zeigen 10 bis 13 weitere schematisierte Einzeldarstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele von Ölzuführeinrichtungen 42 in einer Seitenansicht.
  • Dabei ist aus der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 10 aus Öffnungen 48A, 48B Öl 78 aus dem Grundkörper 52 in zwei Ausströmrichtungen SR42A und SR42B ausleitbar, die miteinander im Wesentlichen einen Winkel von etwa 180° einschließen. Des Weiteren schließt die Ausströmrichtung SR42A mit einem Verlauf V46A des ersten Abschirmbereiches 46A einen stumpfen Winkel ein, während die Ausströmrichtung SR42B mit dem Verlauf V46B des zweiten Abschirmbereiches 46B wiederum einen spitzen Winkel einschließt. Zusätzlich sind die Verläufe V46A und V46B der Abschirmbereiche 46A und 46B wenigstens annähernd parallel zueinander ausgerichtet und begrenzen gemeinsam mit dem Grundkörper 52 der Ölzuführeinrichtung 42 jeweils eine Ölauffangnut 54A bzw. 54B, in der jeweils vom Sonnenrad 28, vom Planetenrad 32A oder vom Hohlrad 38 abgespritztes Öl in gewünschtem Umfang auffangbar, sammelbar und gezielt ableitbar ist.
  • Die Ölzuführeinrichtungen 42 gemäß 11 bis 13 sind im Unterschied zu der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 10 lediglich mit Öffnungen 48 und einem Abschirmbereich 46 ausgeführt. Über die Öffnungen 48 ist Öl nur in eine Ausströmrichtung SR42 aus dem Grundkörper 52 ausleitbar.
  • Die Ölzuführeinrichtungen 42 gemäß 11 bis 13 unterscheiden sich jeweils lediglich im Wesentlichen in der Ausgestaltung des Abschirmbereiches 46. Dabei ist der Abschirmbereich 46 der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 11 ausgehend vom Grundkörper 52 in Richtung seines freien Endes 50 gekrümmt ausgebildet und weist eine größere Wandstärke als der Abschirmbereich 46 der Ölzuführeinrichtung gemäß 12 auf.
  • Die Krümmung des Verlaufes V46 des Abschirmbereiches 46 der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 11 ist dabei derart, dass der Verlauf V46 zunächst mit der Ausströmrichtung SR42 des Öls einen spitzen Winkel einschließt. Mit zunehmendem Abstand vom Grundkörper 52 steigt der Winkel zwischen der Ausströmrichtung SR42 und dem Verlauf V46 an, bis diese beiden Verläufe einen stumpfen Winkel miteinander einschließen.
  • Zusätzlich ist Verlauf V46 des Abschirmbereiches der Ölzuführeinrichtung 46 gemäß 12 ebenfalls ausgehend vom Grundkörper 52 in Richtung seines freien Endes 50 gebogen bzw. gekrümmt ausgeführt. Die Krümmung des Verlaufes V46 des Abschirmbereiches 46 der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 12 ist wiederum derart, dass der Verlauf V46 ausgehend vom Grundkörper 52 zunächst wenigstens annähernd einen rechten Winkel mit der Ausströmrichtung SR42 einschließt. Mit zunehmendem Abstand steigt der Winkel zwischen dem Verlauf V46 des Abschirmbereiches 46 und der Ausströmrichtung SR42 im dargestellten Umfang an.
  • Im Unterschied dazu weist der Abschirmbereich 46 der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 13 einen geraden bzw. linearen Verlauf V46 auf. Die Wandstärke des Abschirmbereiches 46 der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 13 entspricht im Anbindungsbereich am Grundkörper 52 im Wesentlichen dem Durchmesser des Grundkörpers 52. Mit zunehmendem Abstand vom Grundkörper 52 nimmt die Wandstärke des Abschirmbereiches 46 stetig ab, wobei der Abschirmbereich 46 im Querschnitt wenigstens annähernd dreieckförmig ausgebildet ist.
  • 14 bis 17 zeigen jeweils eine Seitenansicht weiterer Ausführungsformen der Ölzuführeinrichtung 42. Dabei umfasst der Grundkörper 52 der Ölzuführeinrichtungen 42 gemäß 14 bis 17 jeweils einen zylindrischen Bereich 56, in den jeweils eine Zuführleitung 58 für Öl vorgesehen ist, über die Öl zu den in axialer Richtung der Ölzuführeinrichtung 42 zueinander beabstandeten Öffnungen 48 führbar ist. Neben den Abschirmbereichen 46 kragt vorliegend von den Außenseiten 44 jeweils ein im Querschnitt wenigstens dreieckförmiger Bereich 60 der Grundkörper 52 vor, die mit den Abschirmbereichen 46 jeweils die Ölauffangnuten 54 begrenzen.
  • In montiertem Zustand des Planetengetriebes 30 wird Öl jeweils über eine nicht näher dargestellte Drehzuführung von einem Endbereich 62 der Ölzuführeinrichtungen 42 in die Zuführleitungen 58 eingeleitet und aus den Öffnungen 48 der Grundkörper 52 in vorbeschriebenem Umfang mit definierten Ausströmrichtungen SR42 in Richtung der Sonnenräder 28, in Richtung der Planetenräder 32A bis 32D und/oder in Richtung der Hohlräder 38 ausgeleitet.
  • Die Ölauffangnut 54 der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 14 weist zwischen zwei Endbereichen 64 und 65 eine gleichbleibende Tiefe zwischen dem freien Ende 50 des Abschirmbereiches 46 und einem Grund 80 der Ölauffangnut 54 auf. Das jeweils vom Sonnenrad 28, den Planetenrädern 32A bis 32D und/oder vom Hohlrad 38 abspritzende Öl, das in der Ölauffangnut 54 aufgefangen und gesammelt wird, strömt somit bei entsprechend waagerechter Ausrichtung des Grundkörpers 52 im Wesentlichen zu gleichen Teilen über die Endbereiche 64 und 65 radial nach außen ab. Die Strömungsrichtung des aus der Ölauffangnut 54 in den Endbereichen 64 und 65 abströmenden Öls ist jeweils durch die Pfeile 66 und 67 in 14 näher gekennzeichnet. Dabei wird das Ausströmen des Öls aus der Ölauffangnut 54 in die Strömungsrichtungen 66 und 67 in gewünschter Art und Weise unterstützt, wenn die mit dem Planetenträger 34 fest verbundene Ölzuführeinrichtung 42 rotiert. Denn dann wird dem Öl von der angreifenden Fliehkraft ein entsprechender Impuls aufgeprägt.
  • Bei dem in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42 nimmt die Tiefe der Ölauffangnut 54 ausgehend von einer Mitte 68 zwischen den beiden Endbereichen 64 und 65 in Richtung der Endbereiche 64 und 65 der in 15 dargestellten Linie 70 entsprechend ab. Dadurch wird wiederum auf einfache Art und Weise erreicht, dass in der Ölauffangnut 54 gesammeltes Öl ausgehend von der Mitte 68 in Richtung des Endbereiches 64 oder in Richtung des Endbereiches 65 geführt wird und in Strömungsrichtung 66 bzw. 67 aus der Ölauffangnut 54 ausströmt.
  • Die Tiefe der Ölauffangnut 54 nimmt bei dem in 16 dargestellten Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42 ausgehend vom Endbereich 65 in Richtung des ersten Endbereiches 64 der Linie 70 entsprechend stetig ab. Damit wird erreicht, dass das in die Ölauffangnut 54 eingeleitete Öl größtenteils im Endbereich 65 in Strömungsrichtung 67 aus der Ölauffangnut 54 abströmt.
  • Im Unterschied hierzu steigt die Tiefe der Ölauffangnut 54 bei dem in 17 dargestellten Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42 der Linie 70 entsprechend ausgehend vom Endbereich 65 in Richtung des Endbereiches 64 stetig an, womit das in der Ölauffangnut 54 aufgefangene und gesammelte Öl im Wesentlichen im ersten Endbereich 64 in Strömungsrichtung 66 aus der Ölauffangnut 54 abströmt.
  • Eine dreidimensionale Einzelansicht einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung 42 zeigt 18. Die Ölzuführeinrichtung 42 ist mit zwei Abschirmbereichen 46A und 46B ausgebildet, über die Öffnungen 48A und 48B abschirmbar sind. Einander zugewandte Endbereiche 65A und 64B der Abschirmbereiche 46A und 46B sind in axialer Richtung zueinander beabstandet und begrenzen einen mittleren Auslassbereich 72 der Ölzuführeinrichtung 42. Die beiden Abschirmbereiche 46A und 46B begrenzen zusätzlich mit der Außenseite 44 des Grundkörpers 52 jeweils eine Ölauffangnut 54A und 54B. Die Ölzuführeinrichtung 42 ist vorliegend zwischen Endbereichen 64A und 65B der beiden Ölauffangnuten 54A und 54B bzw. der Abschirmbereiche 46A, 46B im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut. Die beiden Ölauffangnuten 54A und 54B weisen des Weiteren in axialer Richtung zwischen ihren Endbereichen 64A und 65A bzw. 64B und 65B jeweils eine gleichbleibende Tiefe auf. Der Verlauf eines Grundes bzw. Nutgrundes 80 der Ölauffangnuten 54A und 54B ist wiederum durch die in 19 dargestellte Linie 70 grafisch wiedergegeben. Das jeweils in die Ölauffangnuten 54A und 54B eingeleitete Öl 78 wird bei entsprechend waagerechter Ausrichtung der Ölzuführeinrichtung 42 im Wesentlichen zu gleichen Teilen über die Endbereiche 64A und 65A bzw. 64B und 65B den Strömungsrichtungen 66A und 67A bzw. 66B und 67B entsprechend aus den Ölauffangnuten 54A und 54B ausgeleitet.
  • Die Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung 42 mit geteilten und in axialer Richtung zueinander beabstandeten Ölauffangnuten 54A und 54B wird beispielsweise dann vorgesehen, wenn der Zahnbereich des Sonnenrades 28, der Planetenräder 32A bis 32D und/oder des Hohlrades 38 geteilt ist und zwischen den beiden Zahnbereichen jeweils eine sogenannte Zahnradnut vorliegt.
  • Das jeweils aus der Ölauffangnut 54 oder den Ölauffangnuten 54A und 54B abfließende Öl strömt in Richtung des Planetenträgers 34 oder zum Planetenträger 34 und zu der mittleren Zahnradnut. Von dort aus strömt das Öl aus dem rotierenden System in definiertem Umfang von dem Sonnenrad 28, den Planetenrädern 32A bis 32D und vom Hohlrad 38 in Richtung statischer Gehäuseteile des Planetengetriebes 30 ab und wird dort beispielsweise gerichtet abgesaugt.
  • Die Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 18 zeigt 20 aus einer in 18 näher gekennzeichneten Ansicht XX. Aus der Darstellung gemäß 20 geht hervor, dass die Ölzuführeinrichtung 42 neben den Öffnungen 48A und 48B im Bereich eines freien Endes 74 des dreieckförmigen Bereiches 60 weitere Öffnungen 76A und 76B aufweist, über die Öl aus der Zuführleitung 58 in definierter Art und Weise ausleitbar ist.
  • 21 zeigt eine 19 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ölzuführeinrichtung 42, die im Wesentlichen der in 18 bis 20 gezeigten Ausführungsform entspricht. Der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsbeispielen der Ölzuführeinrichtung 42 stellt der Verlauf des Grundes 80 der beiden Ölauffangnuten 54A und 54B dar, der ausgehend von einer Mitte 82 zwischen den Endbereichen 64A und 65B der beiden Ölauffangnuten 54A und 54B in Richtung der Endbereiche 64A und 65B jeweils stetig zunimmt. Dadurch wird wiederum erreicht, dass in die Ölauffangnuten 54A und 54B eingeleitetes Öl über die Endbereiche 64A und 65B aus den Ölauffangnuten 54A und 54B in die Strömungsrichtungen 66A bzw. 67B ausströmt. Lediglich das zwischen den beiden Ölauffangnuten 54A und 54B vom Sonnenrad 28, von einem der Planetenräder 32A bis 32B und/oder vom Hohlrad 38 abgespritzte Öl strömt radial durch den mittleren Auslassbereich 72 hindurch.
  • Bei dem in 22 dargestellten Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42, die im Wesentlichen wiederum dem in 18 gezeigten Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42 entspricht, nimmt die Tiefe der Ölauffangnuten 54A und 54B der Linie 70 entsprechend ausgehend vom mittleren Auslassbereich 72 in Richtung der Endbereiche 64A und 65B stetig ab. Mit dieser Ausführung der Ölauffangnuten 54A und 54B wird wiederum auf konstruktiv einfache Art und Weise erreicht, dass das in die Ölauffangnuten 54A und 54B eingeleitete Öl über die Endbereiche 64B und 65A in die Strömungsrichtungen 66B und 67A über den mittleren Auslassbereich 72 radial nach außen abgeleitet wird.
  • 23 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung 42 aus einer in 18 näher gekennzeichneten Ansicht XXIII, wobei die Ölzuführeinrichtung 42 im Wesentlichen der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 18 entspricht. Zusätzlich zeigt 24 eine dreidimensionale Unteransicht der Ölzuführeinrichtung 42 gemäß 23.
  • 25 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Ölzuführeinrichtung 42, bei der der Verlauf V46 des Abschirmbereiches 46 und eine Ausströmrichtung SR42 des Öls aus den Öffnungen 76A ,76B im Wesentlichen parallel zueinander sind und die Ausströmrichtung SR42 des Öls im Wesentlichen radial zum Kopfkreis des Sonnenrades 28 oder zu einem Kopfkreis der Planetenräder 32A bis 32D verläuft. Dabei kragt der Abschirmbereich 46 derart gegenüber der Außenseite 44 der Ölzuführeinrichtung 42 vor, dass die bei rotierendem Planetenträger 34 in Drehrichtung DR42 an dem in der Ölauffangnut 54 gesammelten Öl 78 angreifende Fliehkraft FK das Öl 78 in Richtung des Grundes 80 der Ölauffangnut 54 führt.
  • 26 zeigt eine weitere Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ölzuführeinrichtung 42 wiederum aus der Ansicht XXIII. Die Ölzuführeinrichtung 42 unterscheidet sich im Wesentlichen von dem in 25 dargestellten Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42 darin, dass die Ausströmrichtung SR42 des Öl aus den Öffnungen 76A, 76B und der Verlauf V46 des Abschirmbereiches 46 einen spitzen Winkel α miteinander einschließen.
  • Zusätzlich ist in 27 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42 aus der Ansicht XXIII dargestellt, bei der der Verlauf V46 des Abschirmbereiches 46 und die Ausströmrichtung SR42 des Öls aus den Öffnungen 76A, 76B einen Winkel miteinander einschließen, der in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles bis zu 90° entspricht.
  • 28 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ölzuführeinrichtung 42 in einer 23 entsprechenden Darstellung, bei dem die Ausströmrichtung SR42 aus den Öffnungen 76A, 76B im Wesentlichen tangential zum Kopfkreis des Sonnenrades 28 bzw. zu einem Kopfkreis der Planetenräder 32A bis 32D verläuft und mit dem Verlauf V46 des Abschirmbereiches 46 einen stumpfen Winkel β einschließt.
  • Grundsätzlich stellt eine Ölzuführeinrichtung vorliegend eine Ölschutzvorrichtung dar. Eine solche Ölschutzvorrichtung schützt die Schmieröl- bzw. Kühlölstrahlen (Oil Jets) vor von Zahnrädern oder anderen Bauteilen eines Getriebes abgeschleudertem Öl. Dieses abgeschleuderte Öl kann die Schmieröl- bzw. Kühlölstrahlen aus der Ölzuführeinrichtung bzw. aus sogenannten Spray Bars stören bzw. zerstören. Um eine gewünschte Kühlung bzw. Schmierung eines Zahnrades eines Planetengetriebes gewährleisten zu können bzw. die gesamten Zahnradflanken insbesondere die des Sonnenrades benetzen zu können, ist ein ungestörter, konzentrierter Ölstrahl aus der Ölzuführeinrichtung in Richtung des Zahnrades bzw. des Sonnenrades zu führen bzw. notwendig. Eine solche unerwünschte Beeinträchtigung der Ölstrahlen bzw. des Ölsprühnebels wird über die vorbeschriebenen Ölzuführeinrichtungen auf einfache Art und Weise verhindert. Zudem wird über die Ölzuführeinrichtungen gewährleistet, dass nur frisches, kaltes Öl auf das jeweils betreffende Zielzahnrad trifft, womit eine gleichbleibende Qualität der Ölschmierung und Ölkühlung sichergestellt ist.
  • Ein Abschirmbereich stellt jeweils einen speziellen Anbau bzw. ein Schutzschild an die Grundkörper der Spray Bars dar. Diese Schutzschilde sind jeweils zwischen dem von einem Zahnrad abgeschleuderten Öl und Öffnungen (Jet Holes) der Spray Bars angeordnet. Die Schutzschilde fangen das abgeschleuderte Öl auf und führen das Öl gerichtet zum Planetenträger oder in Richtung einer Zahnradnut zwischen zwei Zahnradbereichen eines Zahnrades. Dieser Transportmechanismus des Öls kann an dem in den Ölauffangnuten bzw. in der Ölauffangnut vorhandenem Öl angreifenden Zentrifugalkraft unterstützt sein, wenn die Ölzuführeinrichtungen 42 gemeinsam mit dem Planetenträger oder mit einem weiteren Bauteil des Planetengetriebes rotieren.
  • Des Weiteren können die Schutzschilde bzw. die Abschirmbereiche mit Öffnungen, wie Kanälen oder Löcher, ausgeführt sein, welche ein zentrifugalkraftunterstütztes Ableiten des Öls in Richtung des Planetenträgers bzw. zur Zahnradmittelachse bzw. der Zahnradnut ermöglichen.
  • In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht die Möglichkeit, dass Öl nur in Richtung des Sonnenrades 28 aus einer Ölzuführeinrichtung 42 ausgeleitet bzw. ausgesprüht wird. Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass das Sonnenrad 28 ausgehend von mehreren über den Umfang des Sonnenrades 28 verteilt angeordneten Ölzuführeinrichtungen 42 mit Öl beaufschlagt wird. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, sowohl das Zahnrad 28 als auch eines der Planetenräder 32A bis 32D ausgehend von einer Ölzuführeinrichtung 42 mit Öl zu besprühen bzw. zu beaufschlagen. Bei einer weiteren Ausführungsform des Planetengetriebes 30 ist es wiederum vorgesehen, dass sowohl das Sonnenrad 28 als auch eines der Planetenräder 32A bis 32D und zusätzlich auch das Hohlrad 38 ausgehend von einer oder mehreren Ölzuführeinrichtungen 42 mit Öl beaufschlagt werden.
  • Eine Ölzuführeinrichtung kann sowohl vor dem einlaufenden oder vor dem auslaufenden Zahnrad positioniert sein. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, dass zwei unterschiedliche Bereiche eines Zahnrades oder zwei verschiedene Zahnräder von einer gemeinsamen Ölzuführeinrichtung mit Öl beaufschlagt bzw. besprüht werden.
  • Des Weiteren wird über die vorbeschriebene Ausführung des Planetengetriebes 30 gewährleistet, dass die Zahnräder des Planetengetriebes 30 mit frischem Öl von definierter Qualität, d. h. mit definierter Öltemperatur und entsprechend gefiltertem Öl beaufschlagt werden. Dadurch wird ein zuverlässiger Betrieb des Planetengetriebes 30 gewährleistet.
  • Bezugszeichenliste
    • 9
    Hauptdrehachse
    10
    Gasturbinentriebwerk
    11
    Triebwerkskern
    12
    Lufteinlass
    14
    Niederdruckverdichter
    15
    Hochdruckverdichter
    16
    Verbrennungseinrichtung
    17
    Hochdruckturbine
    18
    Bypassschubdüse
    19
    Niederdruckturbine
    20
    Kernschubdüse
    21
    Triebwerksgondel
    22
    Bypasskanal
    23
    Schubgebläse
    24
    Stützstruktur
    26
    Welle, Verbindungswelle
    27
    Verbindungswelle
    28
    Sonnenrad
    29
    Trägerelement
    30
    Planetengetriebe
    32A bis 32D
    Planetenrad
    34
    Planetenträger
    36
    Gestänge
    38
    Hohlrad
    40
    Gestänge
    42, 42A bis 42D
    Ölzuführeinrichtung
    44
    Außenseite der Ölzuführeinrichtung
    46, 46A bis 46D2
    Abschirmbereich
    48, 48A bis 48D2
    Öffnung
    50
    freies Ende des Abschirmbereiches
    52, 52C, 52D
    Grundkörper
    54, 54A bis 54D
    Ölauffangnut
    56
    zylindrischer Bereich des Grundkörpers
    58
    Zuführleitung
    60
    dreieckförmiger Bereich des Grundkörpers
    62
    Endbereich des Grundkörpers
    64, 64A, 64B
    Endbereich der Ölauffangnut
    65, 65A, 65B
    Endbereich der Ölauffangnut
    66, 66A, 66B
    Strömungsrichtung
    67, 67A, 67B
    Strömungsrichtung
    68
    Mitte der Ölauffangnut
    70
    Verlauf des Grundes der Ölauffangnut
    72
    mittlerer Auslassbereich
    74
    freies Ende des dreieckförmigen Bereiches
    76A, 76B
    weitere Öffnungen
    78
    Öl
    80
    Grund der Ölauffangnut
    82
    Mitte zwischen Endbereichen der Ölauffangnuten
    A
    Kernluftstrom
    B
    Bypassluftstrom
    DR28
    Hauptdrehrichtung des Sonnenrades
    DR34
    Drehrichtung des Planetenträgers
    DR32
    Drehrichtung des Planetenrades
    DR42
    Drehrichtung der Ölzuführeinrichtung
    FK
    Fliehkraft
    OEA32A bzw. OEA28
    Ölabspritzrichtung
    SR42, SR42A bis SR42D2
    Ausströmrichtung
    V46, V46A bis V46D
    Verlauf des Abschirmbereiches
    α
    Winkel
    β
    Winkel

Claims (13)

  1. Planetengetriebe (30) mit einem Planetenträger (34), mit wenigstens einem auf dem Planetenträger (34) drehbar angeordneten Planetenrad (32A bis 32D) und mit wenigstens einem mit dem Planetenrad (32A bis 32D) kämmenden Zahnrad (28, 38), wobei der Planetenträger (34) mit einer Ölzuführeinrichtung (42; 42A bis 42D) ausgebildet ist, die eine Zuführleitung (58) für Öl (78) zu wenigstens einer Öffnung für das zugeführte Öl umfasst, wobei das Öl aus der Öffnung (48; 48A bis 48D; 76A, 76B) zum Kühlen und/oder Schmieren in Richtung des Planetenrades (32A bis 32D) und/oder des Zahnrades (28, 38) ausleitbar ist, und wobei die Ölzuführeinrichtung (42; 42A bis 42D) in Bezug auf eine Hauptdrehrichtung (HD28) des Planetenrades (32A bis 32D) und/oder des Zahnrades (28, 38) vor der Öffnung (48; 48A bis 48D; 76A, 76B) wenigstens einen sich von einer Außenseite (44) der Ölzuführeinrichtung (42; 42A bis 42D) vorkragenden Abschirmbereich (46; 46A bis 46D2) umfasst, der mit der Außenseite (44) der Ölzuführeinrichtung (42; 42A bis 42D) auf einer der Hauptdrehrichtung (DR28) des Planetenrades (32A bis 32D) und/oder des Zahnrades (28, 38) zugewandten Seite eine Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) begrenzt.
  2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) in axialer Richtung des Planetenträgers (34) zwischen zwei Endbereichen (64, 65; 64A, 65A, 64B, 65B) der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) eine gleichbleibende Tiefe aufweist.
  3. Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tiefe der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) in axialer Richtung des Planetenträgers (34) zwischen zwei Endbereichen (64, 65; 64A, 65A, 64B, 65B) der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) zumindest bereichsweise ansteigt oder abnimmt.
  4. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tiefe der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) in axialer Richtung ausgehend von einer Mitte (68) zwischen zwei Endbereichen (64, 65; 64A, 65A, 64B, 65B) der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) in Richtung der Endbereiche (64, 65; 64A, 65A, 64B, 65B) der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) ansteigt oder abnimmt.
  5. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei in axialer Richtung des Planetenträgers (34) zueinander beabstandete Abschirmbereiche (46; 46A bis 46D2) vorgesehen sind, die jeweils eine Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) begrenzen.
  6. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausströmrichtung (SR42; SR42A bis SR42D2) des Öls (78) aus der Öffnung (48; 48A bis 48D; 76A, 76B) wenigstens annähernd radial auf das Planetenrad (32A bis 32D) oder das Zahnrad (28, 38) gerichtet ist und die Öffnung (48; 48A bis 48D; 76A, 76B) und ein Verlauf (V46; V46A bis V46D2) des Abschirmbereiches (46; 46A bis 46D2) ausgehend von der Außenseite (44) der Ölzuführeinrichtung (42; 42A bis 42D) in Richtung eines freien Endes (50) des Abschirmbereiches (46; 46A bis 46D2) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Ausströmrichtung (SR42; SR42A bis SR42D2) des Öls (78) und der Verlauf (V46; V46A bis V46D2) des Abschirmbereiches (46; 46A bis 46D2) wenigstens annähernd parallel zueinander verlaufen, einen spitzen Winkel (α) oder einen stumpfen Winkel (β) einschließen.
  7. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausströmrichtung (SR42; SR42A bis SR42D2) des Öls (78) aus der Öffnung (48; 48A bis 48D; 76A, 76B) wenigstens annähernd tangential auf das Planetenrad (32A bis 32D) oder das Zahnrad (28, 38) gerichtet ist und die Öffnung (48; 48A bis 48D; 76A, 76B) und ein Verlauf (V46; V46A bis V46D2) des Abschirmbereiches (46; 46A bis 46D2) ausgehend von der Außenseite (44) der Ölzuführeinrichtung (42; 42A bis 42D) in Richtung eines freien Endes (50) des Abschirmbereiches (46; 46A bis 46D2) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Ausströmrichtung (SR42; SR42A bis SR42D2) und der Verlauf (V46; V46A bis V46D2) des Abschirmbereiches (46; 46A bis 46D2) einen spitzen Winkel (α) oder einen stumpfen Winkel (β) einschließen.
  8. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Umfangsbereich des Planetenrades (32A bis 32D) und/oder des Zahnrades (28, 38) mehrere Ölzuführeinrichtungen (42; 42A bis 42D) vorgesehen sind.
  9. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmbereich (46; 46A bis 46D2) im Bereich der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) mit einem Öl (78) aufnehmenden porösen Material ausgeführt ist.
  10. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (34) drehbar ausgeführt ist und der Abschirmbereich (46; 46A bis 46D2) derart gegenüber der Außenseite (44) der Ölzuführeinrichtung (42; 42A bis 42D) vorkragt, dass die bei rotierendem Planetenträger (34) an dem in der Ölauffangnut (42; 42A bis 42D) gesammelten Öl (78) angreifende Fliehkraft (FK) das Öl (78) in Richtung des Grundes (80) der Ölauffangnut (54; 54A bis 54D) leitet.
  11. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad als Hohlrad (38), als Sonnenrad (28) und/oder als ein mit dem Planetenrad (32A bis 32D) kämmendes weiteres Planetenrad ausgeführt ist.
  12. Gasturbinentriebwerk (10) für ein Luftfahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Triebwerkskern (11), der eine Turbine (19), einen Verdichter (14) und eine die Turbine (19) mit dem Verdichter (14) verbindende Kernwelle (26) umfasst; ein Gebläse (23), das stromaufwärts des Triebwerkskerns (11) positioniert ist, wobei das Gebläse mehrere (11) umfasst; und ein Planetengetriebe (30), das einen Eingang von der Kernwelle (26) empfängt und Antrieb für das Gebläse (23) zum Antreiben des Gebläses (23) mit einer niedrigeren Drehzahl als die Kernwelle (26) abgibt, wobei das Planetengetriebe (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt ist.
  13. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine eine erste Turbine (19) ist, der Verdichter ein erster Verdichter (14) ist und die Kernwelle eine erste Kernwelle (26) ist; der Triebwerkskern (11) ferner eine zweite Turbine (17), einen zweiten Verdichter (15) und eine zweite Kernwelle (27), die die zweite Turbine (17) mit dem zweiten Verdichter (15) verbindet, umfasst; und die zweite Turbine (17), der zweite Verdichter (15) und die zweite Kernwelle (27) dahingehend angeordnet sind, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Kernwelle (26) zu drehen.
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