DE2427634B2

DE2427634B2 - Druckbelueftungssystem fuer ein getriebe eines luftfahrzeugantriebs, insbesondere fuer einen geraetetraeger zum antrieb von hilfsgeraeten

Info

Publication number: DE2427634B2
Application number: DE19742427634
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 6370 Oberursel; Janek Klaus Dipl.-Ing 6380 Bad Homburg Skrivanek
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1977-11-10
Also published as: DE2427634C3; US4046222A; IT1037732B; FR2273951A1; DE2427634A1; GB1501175A; FR2273951B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckbelüftungssystem für ein Getriebe eines Luftfahrzeugantriebs, insbesondere für einen Geräteträger zum Antrieb von Hilfsgeräte!!.

Derartige Geräteträger sind, insbesondere bei Hochleistungsflugzeugen, die große Höhen erreichen, großen Druckdifferenzen ausgesetzt. Insbesondere der geringe Luftdruck in großen Höhen führt zu Kavitation und hohen Ölverlusten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beheben und ein Druckbelüftungssystem zu schaffen, das selbsttätig eine Regelung der, lnnendrucks von Getrieben in einfacher Weise bewirkt. Gelöst wird diese Aufgabe durch die gemeinsame An-■ wendung folgender Vorrichtungen:

a) eine Vordruckkammer, die durch ein in Richtung der Vordruckkammer öffnendes Rückschlagventil mit der Atmosphäre verbindbar ist,

b) ein Drucklufterzeuger, beispielsweise eine in Pumpe, dessen Saugseite mit der Vordruckkammer und dessen Druckseite mit dem Getriebeinnenraum verbunden ist,

c) eine Öl-Luft-Trenneinrichtung, beispielsweise eine Ölschleuder, die mit dem Getriebeinnen-

i") raum in Verbindung steht und an eine zur Vordruckkammer führende Verbindungsleitung angeschlossen ist,

d) ein Druckhalteventil, das in der Verbindungsleitung zwischen dem Luftaustritt der Öl-Luft-

2(i Trenneinrichtung und der Vordruckkamrner

eingebaut ist, und

e) ein Sicherheitsventil, durch das bei Überdruck der Getriebeinnenraum mit der Atmosphäre verbindbar ist.

2"> Durch diese Merkmale wird in einfacher Weise ein geschlossenes Druckluftsystem erzeugt, bei dem der Druckerzeuger über die Vordruckkammer und das Rückschlagventil Atmosphärenluft ansaugt und diese in den Getriebeinnenraum fördert. Von dort gelangt,

nach Abscheiden des Öls, die Luft durch die Verbindungslcitung zu dem Druckhalteventil, welches den Systemdruck bestimmt. Öffnet das Druckhalteventil, d. h. ist der Innendruck im Getriebe ausreichend, so gelangt die Abluft zurück in die Vordruckkamer, wo-

v> bei dort der Unterdruck abgebaut und das Rückschlagventil geschlossen wird. Für die erforderliche Sicherheit des Systems gegen überhöhte Druckbelastung sorgt ein Sicherheitsventil, dessen Ansprechdruck über dem Betriebsdruck liegt.

M) Bei einem Druckbelüftungssystem für ein Getriebe, wobei das Getriebe durch eine Gasturbine antreibbar ist, die derart am Getriebe befestigt ist, daß die Leckageluftförderung derselben in den Getriebeinnenraum gelangt, wird vorgeschlagen, daß ein Zweiwegeventil

-ti vorgesehen ist, durch das d^e Vordruckkammer mit der Atmosphäre verbindbar ist, wobei das Ventil dann geöffnet ist, wenn gleichzeitig die Gasturbine in Betrieb ist und der Druckerzeuger und bzw. oder die Öl-Luft-Trenneinrichtung arbeitet. In diesem Fall ar-

^r>o beitet das System als offener Kreislauf. Dadurch ist es nunmehr in vorteilhafter Weise möglich, die Leckluft der Gasturbine kontinuierlich aus dem Drucksystem entweichen zu lassen, ohne daß dadurch eine Veränderung des Druckniveaus erfolgt. Denn da-

Vi durch, daß das Ventil nur bei Betrieb der Gasturbine und beim Arbeiten des Druckerzeugeis und der Öl-Luft-Trenneinrichtung geöffnet ist, wird sichergestellt, daß weder beim Abstellen der Gasturbine noch vor Absaugen der Vordruckkammer durch den

W) Druckerzeuger Ölverluste durch Druckausgleich zwischen der Vordruckkammer und der Atmosphäre auftreten können. Bei einem Druckbelüftungssystem für ein Getriebe, bei dem der Druckerzeuger als eine mit dem Getriebe gekuppelte Pumpe und die Ül-Luft-

b^r) Trenneinrichtung als eine mit dem Getriebe gekuppelte Ölschleuder ausgebildet sind, wird vorgeschlagen, daß das Zweiwegeventil elektromagnetisch betätigbar ist, wobei das gleichzeitige Vorliegen eines

Impulses der Gasturbine, beispielsweise des Startimpulses, und eines Betriebsimpulses des Getriebes, beispielsweise eines elektrisch umgesetzten Betriebsdruckes, ein Offnen des Ventils bewirkt.

Zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird auf die Zeichnung und die folgende Beschreibung verwiesen.

Die Abbildungzeigt ein Druck belüftungssystem für einen Geräteträger, der durch eine Gasturbine antreibnar ist und bei dem ein als Pumpe ausgebildeter Druckerzeuger und eine als Ölsehleuder ausgebildete Öl-Luft-Trenneinrichtung mit dem Getriebe gekuppelt sind.

In der Abbildung ist mit 1 ein Geräteträger bezeichnet, an dem ein Generator 2 und eine Hydraulikpumpe 3 antreibbar befestigt sind. Der Geräteträger 1 weist sowohl in seinem Inneren als auch außen weitere nicht dargestellte Hilfsgeräte auf Weiterhin sind mil 4 und 5 Wellenkupplungen bezeichnet, über die nicht dargestellt weitere An- und Abtriebe erfolgen können. Am Geräteträger 1 ist eine mit 6 bezeichnete Gasturbine derart integriert befestigt, daß die Leckluft derselben ins Innere des Geräteträgers gelangt. Dies ist durch die mit einem Pfeil versehene gestrichelte Linie 7 dargestellt. Der Geräteträger 1 weist weiterhin eine Pumpe 8, eine Ölsehleuder 9, ein Druckhalteventil 10 und eine Vordruckkammer 11 auf, wobei die Ölsehleuder 9 über das Druckhalteventil 10 durch eine Verbindungsleitung 14 mit der Vordruckkammer 11 in Verbindung steht. An die Vordruckkammer 11 ist ein Rückschlagventil 12 und ein Zweiwegeventil 13 angeschlossen, über die die Vordruckkammer mit der Atmosphäre verbindbar ist. Die obengenannten Bauelemente sind insgesamt im Geräteträger 1 eingebaut bzw. an diesem befestigt und in der vorliegenden Abbildung lediglich der Übersicht wegen aus dem Geräteträger herausgezogen. Die Pumpe 8 und die Ölsehleuder 9 sind mit dem Geräteträger gekuppelt und laufen bei Betrieb desselben immer mit. Zur Sicherung des Geräteträgers gegenüber überhöhter Druckbelastung ist ein mit 15 bezeichnetes Überdruckventil vorgesehen, dessen Ansprechdruck in ausreichendem Maße über dem Betriebsdruck liegt.

Der Geräteträger ist im wesentlichen für zwei Betriebszustände ausgelegt. Bei dem einen Betriebszustand ist die Gasturbine 6 abgeschaltet. Der Antrieb des Geräteträgers bzw. der Hilfsgeräte erfolgt über die Wellenkupplung 5 von einer nicht dargestellten Hauptgasturbinc. Dabei saugt die Pumpe 8 über die Vordruckkammer 11 und das Rückschlagventil 12 Luft aus der Atmosphäre an und fördert diese in den Geräteträgerinnenraum. Von dort gelangt die Luft zu ■ der Ölsehleuder 9, die eine Trennung zwischen den in der Luft befindlichen Ölbestandteilen und der Luft vornimmt. Die Luft gelangt durch die Verbindungsleitung 14 zum Druckhalteventil, welches beim Erreichen des Nenndruckes öffnet und die überschüssige

ίο Luft über die Verbindungsleitung 14 zur Vordruckkammer 11 strömen läßt. Dadurch erhöht sich der Druck in der Vordruckkammer, wodurch sich das Rückschlagventil 12 schließt und die Luft in einem geschlossenen Kreislauf ohne Druckveränderung zir-

ii kuliert. Der Betriebsdruck ist so gewählt, daß keine

Kavitation auftritt. Es treten auch keine Ölverluste auf, da die im geschlossenen System ventilierende Luft nicht mit der Atmosphäre in Berührung kommt.

In einem anderen Betriebszusland, in dem der Ge-

>n ι äteträger 1 durch die Gasturbine 6 angetrieben wird, gelangt zwangsweise Leckluft von der Gasturbine ins Innere des Geräteträgers. Wie auch im ersten Betriebszustand laufen die Pumpe 8 und die Ölsehleuder 9 mit dem Geräteträger mit. Dabei ist das Zwei-

>·-> wegeventil 13 geöffnet. Der Druck im System wird wiederum durch das Druckhalteventil 10 bestimmt, wobei eine der Leckluftmenge entsprechende Abluft über da;. Zweiwegeventil in die Atmosphäre gelangt. Da es sich hierbei um einen Betriebszustand handelt,

jo in dem der Geräteträger eine vorbestimmte räumliche Ausrichtung hat, wird durch die volle Funktionsfähigkeit der Ölsehleuder 9 und die räumliche Anordnung der Vordruckkammer 11 sowie des Zweiwegeventils 13 an der Vordruckkammer sichergestellt, daß keine

}> nennenswerten Ölverluste auftreten können.

Beim Übergang des einen Betriebszustandes zum anderen wird durch die Wirkkopplung des Zweiwegeventils sowohl mit dem Betriebsimpuls für die Betriebsdrehzahl des Geräteträgers, beispielsweise ermittelt durch den Betriebsdruck der Pumpe 8, sichergestellt, daß beim Abstellen der Gasturbine 6 das System geschlossen wird und andererseits erst dann eine Öffnung des Systems zur Atmosphäre erfolgt, wenn tier Geräteträger eine ausreichende Be-

4--) triebsdrehzahl erreicht hat, so daß die Vordruckkammer 11 durch die Pumpe 8 abgesaugt wird und die Ölsehleuder in Betrieb ist. Dadurch werden unliebsame Ölverluste vermieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckbelüftungssystem für ein Getriebe eines Luftfahrzeugantriebs, insbesoiul üir einen Geräteträger zum Antrieb von Hill graten, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Vorrichtungen:

a) eine Vordruckkassette (11), die durch ein in Richtung der Vordruckkammer (11) öffnendes Rückschlagventil (12) mit der Atmosphäre verbindbar ist,

b) einen Drucklufterzeuger (8), beispielsweise eine Pumpe, dessen Saugseite mit der Vordruckkammer (11) und dessen Druckseite mit dem Getriebeinnenraum verbunden ist,

c) eine ÖI-Luft-Trenneinrichtung (9), beispielsweise eine Ölschleuder, die mit dem Getriebeinnenraum in Verbindung steht und an eine zur Vordruckkammer (11) führende Verbindungsleitung (14) angeschlossen ist,

d) ein Druckhalteventil (10) das in der Verbindungsleitung (14) zwischen dem Luftaustritt der Öl-Luft-Trenneinrichtung (9) und der Vordruckkammer (11) eingebaut ist, und

e) ein Sicherheitsventil (15), durch das bei Überdruck der Getriebeinnenraum mit der Atmosphäre verbindbar ist.

2. Druckbelüftungssystem für ein Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Getriebe durch eine Gasturbine antreibbar ist, die derart integriert am Getriebe befestigt ist, daß die Leckageluftförde rung derselben in den Getriebeinnenraum gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweiwegeventil (13) vorgesehen ist, durch das die Vordruckkammer (11) mit der Atmosphäre verbindbar ist, wobei das Ventil dann geöffnet ist, wenn gleichzeitig die Gasturbine (6) in Betrieb ist und der Drucklufterzeuger und bzw. oder die Öl-Luft-Trenneinrichtung (9) arbeitet.

3. Druckbelüftungssystem für ein Getriebe nach Anspruch 2, bei dem der Druckerzeuger als eine mit dem Getriebe gekuppelte Pumpe und die Öl-Luft-Trenneinrichtung als eine mit dem Getriebe gekuppelte Ölschleuder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweiwegeventil (13) elektromagnetisch betätigbar ist, wobei das gleichzeitige Vorliegen eines Betriebsimpulses der Gasturbine (6), z. B. Startimpulses, und eines Betriebsimpulses des Getriebes (1), beispielsweise eines elektrisch umgesetzten Betriebsdruckes, ein Öffnen des Ventils (13) bewirkt.