DE1109040B - Anordnung zur Vermeidung der Anreicherung von aus dem Verdichter eines Flugzeug-Strahltriebwerkes abgezweigter Luft zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Druckverhaeltnisse in den Kabinenraeumen mit OEldunst - Google Patents

Description

• Anordnung zur Vermeidung der Anreicherung von aus dem Verdichter eines Flugzeug-Strahltriebwerkes abgezweigter Luft zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Druckverhältnisse in den Kabinenräumen mit Öldunst Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vermeidung der Anreicherung von aus dem Verdichter eines Flugzeug-Strahltriebwerkes abgezweigterLuft zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Druckverhältnisse in den Kabinenräumen mit Öldunst durch labyrinthartige Abdichtung des Verdichterraumes gegenüber dem Lagerraum.
• Es ist bekannt, in Flugzeugen mit Strahltriebwerken beim Höhenflug die für die Belüftung der Kabinen erforderliche Luft mit dem richtigen Druck dem Verdichter zu entnehmen. Dabei muß die Luft in der Kabine den gleichen Reinheitsgrad wie in der freien Atmosphäre haben. Das bedingt, daß vom Triebwerk her keine Verunreinigungen, wie z. B. Öldunst, der Luft beigemischt werden. Dieser Öldunst entsteht meist dadurch, daß infolge der hohen Umdrehung des Verdichterläufers im Verdichterraum vor der eisen Verdichterstufe sowohl ein statischer als auch ein dynamischer Unterdruck auftritt. Der Unterdruck bewirkt, daß selbst bei vielgliedrigen Labyrinthdichtungen am vorderen Verdichterlager Öldunst in die Maschine eindringt und die Verdichterluft verunreinigt. Diese unangenehme Erscheinung wird bisher durch Verwendung von Filtern eingeschränkt. Mit dieser Methode ist jedoch ein erheblicher Aufwand, z. B. infolge der Verwendung von Filterelementen, erforderlich, was auch eine nicht zu unterschätzende zusätzliche Gewichtsbelastung bedeutet.
• Es ist weiterhin bekannt, den Eintritt von Ölnebel Lzw. Öldunst in den Verdichterraum eines Strahltriebwerkes durch Sperrluft zu verhindern. Diese Sperrluft wird über besondere Kanäle ringförmigen Kammern an den Lagerdichtungen zugeführt und in den meisten Fällen dem Druckbereich der ersten Verdichterstufe entnommen. Der Sperrdnack ist demzufolge drehzahlabhängig. Ebenso ist die Verwendung von durch besondere Aggregate erzeugter Druckluft bereis vorgeschlagen worden. Im erstgenannten Fall sind schwierig zu verlegende Rohrleitungen notwendig, und außerdem entstehen infolge der Länge der Leitungen Druckverluste. Alle unter Verwendung von Sperrluft arbeitenden Systeme weisen eine Vielzahl komplizierter Dichtungen und Sperrluftkammern auf, welche außerdem selbst abgedichtet werden müssen. Alle diese Bauteile benötigen in ihrer Gesamtheit viel Platz und erhöhen das Gewicht. Die erzielte Wirkung sieht somit in keinem Verhältnis zum Aufwand.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Anordnung zu schaffen, die es gestattet, ohne Verwendung von Filtern oder anderer zusätzlicher Bauteile eine nicht durch Öldunst verunreinigte Kabinenluft zu erhalten. Die Erfindung setzt voraus, daß im Verdichterraun und im Lagerraum des vorderen Verdichterlagers ein durch die Arbeit des Verdichters hervorgerufener statise'_her und dynamischer Unterdruck und im hermetisch gekapselten Stirngehäuse ein durch rotierende Bauteile von Hilfseinrichtungen, wie z. B. Ölpumpen und Anlaßaggregaten, erzeugter Unterdruck besteht.
• Das Auftreten von Unterdruck im Verdichterraum vor der ersten Verdichterstufe, insbesondere an der Lagerdichtungsstelle, und der dadurch verursachte Eintritt von Öldunst in den Verdichterraum, wird erfindungsgemäß durch Einleiten eines den Unterdruck an der Lagerdichtungsstelle des Verdichterraumes vermindernden Stromes atmosphärischer Luft vermieden, der über mit den Labyrinthdichtungsstellen des vorderen Verdichterlagers in Verbindung stehende Kanäle in den Unterdruckbereich des Verdichterraumes eintritt.
• Dadurch vermindert sich insbesondere im Bereich der Lagerdichtung im Verdichterraum vor der ersten Verdichterstufe und an den Berührungsstellen der L abyrinthdichtungen am Gehäuse des Lagers der Unterdruck gegenüber dem im Lagerraum und im hermetisch gekapselten Stirngehäuseraum. Das aus dem Lager austretende öl hat somit das Bestreben, in den das Öl sammelnden Stirngehäuseraum zu gelangen.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung werden von den die atmosphärische Luft an die Berührungsstellen der Labyrinthdichtungen am Gehäuse des Lagers führenden Kanälen mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete Kanäle abgezweigt, die vorzugsweise zwischen den Lamellen der Labyrinthdichtung einmünden.
• in der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Der mit den Verdichterschaufeln 4 bestückte Verdichterläufer 2 ist im Stirnteil 1 des Verdichters im Kugel- oder Rollenlager 3 gelagert, das durch Druck- oder Sprühöl in bekannter Weise geschmiert ist. Der Verdichterlziufer 2 trägt die Labyrinthdichtung 5, welche in einen Ring 6 eingreift. Diese Labyrinthdichtung 5 hat die Aufgabe, das Eindringen des zur Schmierung des Lagers 3 benötigten Öles in den Verdichterraum 7 zu verhindern. Da im Verdichterraum 7 vor der ersten Verdichterstufe und im Lagerraum 8 des vorderen Verdichterlagers 3 ein durch die Arbeit des Verdichters hervorgerufener statischer und dynamischer, drehzahlabhängiger Unterdruck und im hermetisch gekapselten, in der Zeichnung angedeuteten Stirngehäuseraum 9 ein durch andere rotierende Bauteile erzeugter Unterdruck besteht, der in der Regel geringer ist, als der im Verdichterraum 7 herrschende Unterdruck, dringt das Öl durch die Dichtung 5 in den Verdichterraum 7 ein.
• Zur Verhinderung der unerwünschten Erscheinung des Eindringens von Öldunst in die bei Höhenflügen zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Druckes in die Kabinen zu leitende Verdichterluft sind im den hermetisch gekapselten Stirngehäuseraum 9 aufweisenden Stirnteil 1 des Verdichtergehäuses, an dem sich ebenfalls das Lager 3 und der die Labyrinthdichtung 5 umschließende Ring 6 befinden, Kanäle 10, 11, 12 und 13 vorgesehen. Durch diese Anordnung wird es ermöglicht, der Dichtungsstelle 14 an der Labyrinthdichtung 5 atmosphärische Luft über den Kanal 15 in Richtung des Pfeiles 16 zuzuführen, die auf Grund des im Verdichterraum 7 vor der ersten Verdichterstufe herrschenden Unterdruckes durch die Dichtungsstelle 14 gesaugt wird. Durch die Maßnahme nach der Erfindung wirkt nun der normale Atmosphärendruck auf die Dichtungsstellen. Der dadurch im Verdichterraum 7 gegenüber dem im hermetisch gekapselten Stirngehäuseraum9 herrschenden Druck verminderte Unterdruck verhindert wirksam das Eindringen von Öldunst in den Verdichterraum und dessen Vermischung mit der Verdichter-Luft, die somit ohne Verwendung komplizierter Filter in die Kabinen des Flugzeuges geleitet wird.
• Die Zuführung atmosphärischer Luft zur Verminderung des Unterdruckes im Verdichterraum und das Bestehen eines davon unabhängigen Unterdruckes in dem hermetisch gekapselten Stirngehäuseraum gewährleisten eine saubere, als Kabinenluft verwendbare Verdichterluft eines Strahltriebwerkes und bringen wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Maßnahmen des Einbaues von Filtern und der Verwendung von Sperrluft. Außerdem wird die angestrebte Gewichtseinsparung erzielt. Die bisherige Verwendung von mehreren komplizierten Labyrinthdichtungen kommt durch die erfindungsgemäße Anordnung in Wegfall. Wie Versuche ergaben, genügt - wie im Ausführungsbeispiel angegeben - eine einseitige Labyrinthabdichtung.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Vermeidung der Anreicherung von aus dem Verdichter eines Flugzeug-Strahltriebwerkes abgezweigter Luft zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Druckverhältnisse in den Kabinenräumen mit Öldunst durch eine dem Unterdruck im Verdichterraum ausgesetzte labyrinthartige Abdichtung des Verdichterraumes gegenüber dem Lagerraum und einem Unterdruck im hermetisch gekapselten, mit dem Lagerraum in Verbindung stehenden Stirngehäuseraum, gekennzeichnet durch Einleiten eines den Unterdruck an der Lagerdichtungsstelle des Verdichterraumes vermindernden Stromes atmosphärischer Luft, der über mit den Labyrinthdichtungsstellen (14) des vorderen Verdichterlagers (3) in Verbindung stehende Kanäle (15) in den Unterdruckbereich des Verdichterraumes (7) eintritt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere, von den die atmosphärische Luft führenden Kanälen (10 bzw. 15) abgezweigte und vorzugsweise zwischen die Labyrinthdichtungslamellen (14) mündende kleinere, gleichmäßig verteilte Kanäle (11, 12, 13). In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 906 529; deutsche Auslegeschrift S 27263 XII / 47 b (bekanntgemacht am 3.11.1955).