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Kombinierte Triebwerksandreh- und Antriebsvorrichtung für Triebwerkshilfsanlagen
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Triebwerksandreh- und Antriebsvorrichtung
für Triebwerkshilfsanlagen mit einem Getriebe zwischen einem Andrehmotor und dem
Triebwerk, welches derart aufgebaut ist, daß die Triebwerkshilfsanlagen mit einer
größeren Drehzahl angetrieben werden als das Triebwerk, wobei die Antriebsverbindung
zwischen dem Getriebe und einer Triebwerksanschlußwelle über eine Freilaufkupplung
erfolgt, die einen Antrieb des Andrehmotors vom Triebwerk aus verhindert.
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Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der eine Hilfsgasturbine
vorgesehen ist, die über ein Untersetzungsgetriebe unter Zwischenschaltung einer
Freilaufkupplung mit der Haupttriebwerkswelle verbunden ist, um das Triebwerk anzudrehen.
Diese Hilfsgasturbine weist eine Welle auf, deren eine Seite mit dem Untersetzungsgetriebe
verbunden ist und deren andere Seite eine Brennstoffpumpe für das Triebwerk trägt.
Wenn also diese Hilfsgasturbine in Betrieb ist, wird über ein Untersetzungsgetriebe
die Triebwerkswelle angedreht, und gleichzeitig wird mit der gleichen Drehzahl,
mit der die Hilfsturbine umläuft, die Brennstoffpumpe betätigt.
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# Mit einer derartigen Anlage ist es jedoch nicht möglich, -beispielsweise
bei Flugzeugen am Boden lediglich die Hilfsanlagen eines Triebwerkes zu betätigen
oder dafür Sorge zu tragen, daß in einer bestimmten Betriebsphase der Antrieb dieser
Hilfsanlage vom Triebwerk selbst erfolgt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige
Vorrichtung zu schaffen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine erste
Freilaufkupplung über ein Getriebeelement und eine zwischen diesem Getriebeelement
und der Triebwerksanschlußwelle eingeschaltete zweite Freilaufkupplung mit der Triebwerksanschlußwelle
verbunden ist, daß ferner das Getriebeelement über eine übersetzung mit dem Antriebsanschluß
für die Triebwerkshilfsanlagen verbunden ist und daß dieser Antriebsanschluß über
eine Freilaufkupplung mit der Triebwerksanschlußwelle verbunden ist.
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Wenn man mit dieser Anlage das Triebwerk andreht, so kann einmal die
Triebwerksanschlußwelle mit einer verhältnismäßig niedrigen Drehzahl gedreht werden,
so daß ein hohes Drehmoment übertragen werden kann, und gleichzeitig können die
Hilfsanlagen mit einer wesentlich höheren Drehzahl betätigt werden. Wenn nun das
Triebwerk eine vorbestimmte Drehzahl erreicht, so kann durch die Anordnung der Getriebeteile
und der Freilaufkupplungen das Triebwerk den Antrieb der Hilfsanlagen übernehmen,
wobei dafür Sorge getragen ist, daß ein Antrieb vom Triebwerk auf den Andrehmotor
nicht erfolgt.
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Es wurde bereits eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere
Flugtriebwerke, mit einem zusätzlichen Antrieb für Hilfsanlagen vorgeschlagen, bei
der ein Andiehmotor z. B. eine andere Gasturbine einerseits über ein Untersetzungsgetriebe
und eine mit einer abschaltbaren Kupplung ausgerüsteten Andrehwelle mit der anzudrehenden
Brennkraftmaschine und andererseits über eine Hilfsantriebswelle mit den Hilfsmaschinen
verbunden ist, wobei die Hilfsantriebswelle mit wesentlich höherer Drehzahl umläuft
als die Andrehwelle und wobei zusätzlich zur Andrehwelle und zur Hilfsantriebswelle
eine Verbindungswelle zwischen der anzudrehenden Brennkraftmaschine und den Hilfsmaschinen
vorgesehen ist und wobei die Hilfsmaschinen über je
eine Freilaufkupplung
mit der Hilfsantriebswelle und der Verbindungswelle derart gekuppelt sind, daß ihr
Antrieb jeweils von der mit der höheren Drehzahl laufenden Welle erfolgt. Der Erfindungsgegenstand
unterscheidet sich von dieser bereits vorgeschlagenen Vorrichtung prinzipiell dadurch,
daß es sich beim Erfindungsgegenstand um eine einwellige Konstruktion handelt, während
es sich bei der bereits vorgeschlagenen Einrichtung um eine mehrwellige Konstruktion
handelt. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist es in vorteilhafter Weise möglich,
mit
einem einzigen Andrehmotor gleichzeitig mehrere Triebwerke zu
versorgen.
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In vorteilhafter Weise kann die Triebwerksanschlußwelle über eine
Schaltkupplung mit dem Triebwerk verbunden sein. Hierdurch ist es möglich, lediglich
die Hilfsanlagen des Triebwerks zu betätigen, ohne dabei gleichzeitig das Triebwerk
anzudrehen.
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Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die schematisch
ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert werden.
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Zwei Triebwerke A und B, von denen jedes mit Hilfsanlagen ausgerüstet
ist, wie beispielsweise mit einem Generator 12 und einer Hydraulikpumpe 14, sind
mit einem gemeinsamen Andrehmotor C verbunden. Dieser Andrehmotor
C treibt über ein Untersetzungsgetriebe D ein Stirnrad 1 an.
Dieses Stirnrad 1 kämmt mit zwei Getrieberädern 2, wobei je ein Getrieberad
2 einem der Triebwerke A und B zugeordnet ist. Jedes Getrieberad 2 ist drehbar
um eine vom Triebwerk angetriebene Welle 9 angeordnet. Die Welle
9 kann über eine Reibungsschaltkupplung 10 in Antriebsverbindung mit
der Welle 11 gebracht werden und kann über diese Kupplung von der Welle
11 gelöst werden. Ein Generator 12 und eine Hydraulikpumpe 14 bilden die
Hilfsanlagen eines jeden Triebwerkes. Beide Hilfsanlagen stehen in Antriebsverbindung,
und zwar die Pumpe über ein Zahnrad 13 mit einem Antriebsanschluß
6, und eine Freilaufkupplung 8 ist zwischen der Welle 9 und
dem Antriebsanschluß 6 eingeschaltet, damit die vom Triebwerk angetriebene
Welle 9 den Antriebsanschluß 6 antreiben kann und damit sich der Antriebsanschluß
6 frei mit einer Drehzahl drehen kann, die größer ist als die der vom Triebwerk
angetriebenen Welle 9. Mit dem Getrieberad 2 ist über eine erste Freilaufkupplung
3 ein Zahnrad 4 gekuppelt, welches über ein Getriebezahnrad 5 mit
dem Antriebsanschluß 6 derart verbunden ist, daß dieses mit einer übersetzten
Drehzahl angetrieben wird. Das Zahnrad 4 ist ferner über eine zweite Freilaufkupplung
7 mit der vom Triebwerk angetriebenen Welle 9
verbunden, so daß das
Zahnrad 4, wenn es vom Andrehmotor C über das Zahnrad 1, das Getrieberad
2 und die erste Freilaufkupplung 3 angetrieben wird, die-Welle
9 antreiben kann, bis diese vom Triebwerk mit einer höheren Drehzahl angetrieben
wird. Die erste Freilaufkupplung 3 ist derart konstruiert, daß verhindert
wird, daß das Getrieberad 2 und über dieses der Andrehmotor C vom Zahnrad 4 angetrieben
werden, wenn dieses vom Triebwerk über die Antriebswelle 9, die dritte Freilaufkupplung
8, den Antriebsanschluß 6 und das Getriebezahnrad 5 angetrieben
wird.
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Es sei bemerkt, daß, wenn der Antrieb vom Andrehmotor über das Getrieberad
2 wirksam ist, die vom Triebwerk angetriebene Welle 9 über die zweite Freilaufkupplung
7 mit einer verhältnismäßig geringen Drehzahl angetrieben wird, die der Drehzahl
des Zahnrades 4 entspricht. Dadurch wird ein hohes Andrehdrehmoment sichergestellt,
wobei der Antriebsanschluß 6 mit einer höheren Drehzahl angetrieben wird,
und zwar durch die Zwischenschaltung des Getriebezahnrades 5. Dadurch wird
sichergestellt, daß die Triebwerkshilfsanlagen mit ihrer richtigen Drehzahl angetrieben
werden können, ohne daß es erforderlich ist, daß der Andrehmotor mit einer zu großen
Drehzahl dreht. Die Wirkung der dritten Freilaufkupplung 8 in einer Richtung
verhindert, daß die vom Triebwerk angetriebene Welle 9 von dem sich schneller
drehenden Antriebganschluß 6 angetrieben wird.
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Es sei angenommen, daß ein Flugzeug mit der beschriebenen Anlage-
ausgerüstet - ist und daß es gewünscht ist, die Hilfsanlagen eines jeden
Triebwerkes am Boden zu prüfen und dann die beiden Triebwerke anzudrehen. Beide
Reibungssehaltkupplungen 10
werden dann zuerst ausgerückt, und der Andrehmotor
C wird dann in Betrieb gesetzt. Dieser Andrehmotor C treibt die Hilfsanlagen
beider Triebwerke über das Stirnrad 1, die Getrieberäder 2, die ersten Freilaufkupplungen
3, die Zahnräder 4, die Getriebezahnräder 5 und den Antriebsanschluß
6.
Die beiden Wellen 9 werden über die zweiten Freilaufkupplungen
7 angetrieben. Durch das Ausrücken der Reibungsschaltkupplungen
10 werden jedoch die Triebwerke A und B nicht beeinflußt. Das Triebwerk
A kann nunmehr durch das Einrücken der Reibungssehaltkupplung 10 angedreht
werden. Dadurch treibt die Welle 9 die Triebwerkswelle 11 an. Wenn
dieses Triebwerk A angedreht ist und eine derartige Drehzahl erreicht hat,
daß dieses Triebwerk die Welle 9 mit einer höheren Drehzahl antreibt, als
diese Welle durch den Andrehmotor C angetrieben wird, wenn dieser mit voller
Drehzahl arbeitet, wird die dritte Freilaufkupplung 8 eingerückt, um den
Antrieb direkt von der Triebwerkswelle 9 auf den Antriebsanschluß
6 des Triebwerkes A zu übertragen. Dadurch wird das Zahnrad 4 über
das Getriebezahnrad 5 mit einer Drehzahl angetrieben, die höher ist als die,
mit der das Getrieberad 2 durch den Andrehmotor C angetrieben wird. Dadurch
wird die erste Freilaufkupplung 3 zwischen den Teilen 2 und 4 ausgerückt.
Die volle Leistung des Andrehmotors steht nun zum Andrehen des zweiten Triebwerkes
B zur Verfügung, wenn die Reibungskupplung 10 dieses Triebwerkes eingerückt
ist. Wenn beide Triebwerke laufen und eine entsprechende Drehzahl haben, kann der
Andrehmotor C abgeschaltet werden. Dadurch werden die Getrieberäder 2 abgestoppt,
die von den Zahnrädern 4 durch das Ausrücken der ersten Freilaufkupplungen
3 abgeschaltet werden.