DE2427634C3 - Druckbelüftungssystem für ein Getriebe eines Luftfahrzeugantriebs, insbesondere für einen Geräteträger zum Antrieb von Hilfsgeräten - Google Patents
Druckbelüftungssystem für ein Getriebe eines Luftfahrzeugantriebs, insbesondere für einen Geräteträger zum Antrieb von HilfsgerätenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckbelüftungssystem für ein Getriebe eines Luftfahrzeugantriebs,
insbesondere für einen Geräteträger zum Antrieb von Hilfsgeräten.
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 des Innendrucks 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-
!■) 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-Trenneinrichtung
und der Vordruckkammer 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,
κι nach Abscheiden des Öls, die Luft durch die Verbindungsleitung
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-
r> 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.
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
•r> vorgesehen ist, durch das die 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-
)0 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 das') durch, daß das Ventil nur bei Betrieb der Gasturbine
und beim Arbeiten des Druckerzeugers und der Öl-Luft-Trenneinrichtung geöffnet ist, wird sichergestellt,
daß weder beim Abstellen der Gasturbine noch vor Absaugen der Vordruckkammer durch den
bo 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 Öl-Luft-
b5 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 Öffnen des Ventils bewirkt.
Zur Erläuterung eines Ausführung;·beispiels der
Erfindung wird auf die Zeichnung und die folgende Beschreibung verwiesen.
Die Abbildung zeigt ein Druckbelüftungssystem für
einen Geräteträger, der durch eine Gasturbine antreibbar ist und bei dem ein als Pumpe ausgebildeter
Druckerzeuger und eine als Ölschleuder 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 mit 4 und 5 Wellenkupplungen bezeichnet, über die nicht
dargestellt weitere An- und Abtriebe e.folgen 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 Ölschleuder 9, ein Druckhalteventil
10 und eiiv Vordruckkammer 11 auf, wobei die ölschleuder 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 Ölschleuder 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 Hauptgasturbine. 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 Ötechleuder 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
κι 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-
ΐΐ kuliert. Der Betriebsdruck ist so gewählt, daß keine
Kavitation auftritt. Es treten auch keine Ölverluste aui, da die im geschlossenen System ventilierende Luft
nicht mit der Atmosphäre in Berührung kommt.
In einem anderen Betriebszustand, in dem der Geräteträger 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 Ölschleuder 9 mit dem Geräteträger mit. Dabei ist das Zwei-
r> wegeventil 13 geöffnet. Der Druck im System wird wiederum durch das Druckhalteventil 10 bestimmt,
wobei eine der Leckluftmenge entsprechende Abluft über das Zweiwegeventil in die Atmosphäre gelangt.
Da es sich hierbei um einen Betriebszustand handelt,
ίο in dem der Geräteträger eine vorbestimmte räumliche
Ausrichtung hat, wird durch die volle Funktionsfähigkeit der Ölschleuder 9 und die räumliche Anordnung
der Vordruckkammer 11 sowie des Zweiwegeventils 13 an der Vordruckkammer sichergestellt, daß keine
li 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 der Geräteträger eine ausreichende Betriebsdrehzahl erreicht hat, so daß die Vordruckkammer
11 durch die Pumpe 8 abgesaugt wird und die Ölschleuder in Betrieb ist. Dadurch werden unliebsame
Ölverluste vermieden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Druckbelüftungssystem für ein Getriebe eines Luftfahrzeugantriebs, insbesondere für einen
Geräteträger zum Antrieb von Hilfsgeräten, 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 Öl-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 Leckageluftförderung
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.
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