DE2739980C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungsaggregat für Flugzeuge

• - mit einem Gehäuse, das
• - einen Ständer und einen Läufer aufweisenden Generator,
• - ein stufenlos regelbares Getriebe mit einem Ausgangsglied, das den Läufer des Generators treibt,
• - eine hydraulische Vorrichtung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes bei Änderungen in der Drehzahl des Ausgangsglieds derart, daß über einen Bereich von Eingangsdrehzahlen eine im wesentlichen konstante Ausgangsdrehzahl geliefert wird,
• - Hydraulikflüssigkeit,
• - eine Rückführungseinrichtung und
• - eine weitere Vorrichtung zur Flüssigkeits-Luft-Separation, zur Druckerhöhung und zum Schmieren der rotierenden Teile sowie zum Kühlen des Generators enthält
• - und mit einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Kühler, durch den die in der weiteren Vorrichtung aufbereitete Hydraulikflüssigkeit von der Rückführungseinrichtung mittels eines Zuleitungskanals zur weiteren Vorrichtung fließt, wobei die Flüssigkeit von der weiteren Vorrichtung durch einen axialen Kanal des Läufers in das Innere des Gehäuses fließt.

Aus der DE-OS 20 44 441 ist ein Stromversorgungsaggregat dieser Art bekannt. Während die Eingangswelle dieses Aggregates von einem der Triebwerke des Flugzeuges mit einer veränderlichen Drehzahl angetrieben wird, wird die Drehzahl des Generatorläufers im wesentlichen konstant gehalten durch ein Differentialgetriebe, dessen Übersetzung durch eine hydraulische Vorrichtung veränderlich ist. Die Übersetzung wird durch ein hydraulisches Stellglied, das Teil eines Regelkreises ist, geändert, bis die Istdrehzahl des Läufers dem vorgegebenen Sollwert entspricht.

Es ist aus dieser Druckschrift ebenfalls bekannt, einen Teil der Hydraulikflüssigkeit zur Kühlung der Läufer- und Ständerwicklungen des Generators und einen weiteren Teil zur Schmierung der gegeneinander beweglichen Teile zu verwenden. Hierzu wird der zur Kühlung und zur Schmierung verwendete Teil der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Gehäuses verteilt und dann in einem Sumpf gesammelt. Aus diesem Sumpf fördert eine Rückführungseinrichtung in Form einer Spülpumpe die Flüssigkeit über einen Zuleitungskanal in eine weitere Vorrichtung, in der die in der Flüssigkeit enthaltenen Gase ausgetrieben werden. Hierzu dient in der bekannten Anordnung eine Wirbelkammer, nach deren Durchlaufen sich die entgaste Hydraulikflüssigkeit in einem Tank sammelt. Aus diesem Tank wird sie mit Hilfe einer Druckpumpe zur hydraulischen Vorrichtung, durch die das Übersetzungsverhältnis des Differentialgetriebes verändert wird, gefördert.

Die bekannte Anordnung erfordert jedoch einen relativ großen Flüssigkeitstank, um eine genügende Menge an Hydraulikflüssigkeit zur Entgasung in der Wirbelkammer zu halten. Weiterhin ist zur Erzeugung des erforderlichen Hydraulikdrucks also eine zusätzliche, von der übrigen Anordnung unabhängige Pumpe erforderlich. Für Aggregate, die im Flugzeug verwendet werden, ist es jedoch vorteilhaft, sowohl Größe als auch Gewicht zu sparen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Stromversorgungsaggregat der eingangs genannten Art sowohl die Größe als auch das Gewicht zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die weitere Vorrichtung eine Fliehkraftvorrichtung ist, die ein auf dem einen Wellenende des Läufers angeordnetes Fliehkraftlaufrad mit einem an den axialen Kanal des Läufers anschließenden weiteren axialen Kanal, einen in das Gehäuse führenden Überlaufauslaß und eine direkte Verbindung zwischen dem weiteren axialen Kanal und dem Zuleitungskanal aufweist, und daß der vom Fliehkraftlaufrad erzeugte Flüssigkeitsdruck direkt mittels eines Kanals zu der hydraulischen Vorrichtung geführt wird.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Stromversorgungsaggregat bietet den besonderen Vorteil, daß weder ein Hydrauliktank noch eine Druckpumpe benötigt wird. Die Entgasung der Hydraulikflüssigkeit wird durch ein vom Läufer des Generators angetriebenes Fliehkraftlaufrad vorgenommen, wodurch keine größeren Mengen an Hydraulikflüssigkeit erforderlich sind. Da Generatoren in Flugzeugen im allgemeinen eine Bordnetzspannung mit einer Frequenz von 400 Hz liefern, dreht sich der zweipolig ausgeführte Läufer mit einer Drehzahl von 24 000 Up. Hierdurch ist der bei dieser Drehzahl am Fliehkraftlaufrad durch die Fliehkraft erzeugte Druck so hoch, daß die zusätzliche, im Stand der Technik erforderliche Druckpumpe eingespart werden kann.

Es stellt weiterhin einen Vorteil der Erfindung dar, daß das Stromversorgungsaggregat eine Steuererregereinrichtung aufweist, die eine Wechselspannung erzeugt, so daß die hydraulische Vorrichtung auf Änderungen in der Frequenz der Wechselspannung anspricht. Die elektrische Anordnung von Haupt- und Hilfserregerwicklung des Generators ist in der DE-AS 11 49 099 beschrieben. Hierbei dient der in der Ständerwicklung des Steuererregers erzeugte Strom zur Speisung der Wicklung des Haupterreger­ wechselstromgenerators. Erfindungsgemäß wird das zur Drehzahl der Welle proportionale Signal der Steuererregereinheit jedoch gleichzeitig als Regelgröße für einen hydraulischen Regelkreis verwendet. Hierdurch bleibt die Verwendung einer getrennten Drehzahlmeßvorrichtung erspart.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen nä­ her erläutert. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Generators und eines Antriebs nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Endansicht eines Gehäuses von außen für das Strom­ versorgungsaggregat,

Fig. 3 ein Schnitt an der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 ein Schaubild mit entferntem Gehäuse allgemein in Richtung des Pfeils 4 in Fig. 3,

Fig. 5 ein Schnitt im vergrößerten Maßstab an der Linie 5-5 der Fig. 15, der den Läufer des Hauptwechsel­ stromgenerators zeigt,

Fig. 6 eine Ansicht im verkleinerten Maßstab an der Linie 6-6 der Fig. 15, die ein Ende des Läufers des Haupt­ wechselstromgenerators zeigt,

Fig. 7 eine Ansicht im verkleinerten Maßstab an der Linie 7-7 der Fig. 15, die das andere Ende des Läufers des Hauptwechselstromgenerators zeigt,

Fig. 8 eine Ansicht im vergrößerten Maßstab an der Linie 8-8 der Fig. 15, in der die Generatorgleichrichter­ anordnung gezeigt ist,

Fig. 9 die Darstellung einer Gleichrichterschaltung für den Generator,

Fig. 10 im vergrößerten Maßstab die Darstellung des Erreger­ läufers des Steuerwechselstromgenerators in Blick­ richtung des Pfeils 10 in Fig. 3,

Fig. 11 ein Schnitt an der Linie 11-11 der Fig. 10,

Fig. 12 eine schematische Darstellung des Generators und der Anordnung des Antriebs,

Fig. 13 eine Darstellung des Hydraulikkreises für die Ge­ neratoranordnung als Ganzes,

Fig. 14 eine schematische Darstellung einer elektrohydrau­ lischen Anordnung zur Steuerung der Verlagerung von Hydraulikeinheiten, die einen Teil der Antriebsan­ ordnung bilden,

Fig. 15 ein Schnitt an der Linie 3-3 der Fig. 2 im größe­ ren Maßstab des in Fig. 3 gezeigten Generatorläu­ fers,

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuerschal­ tung, die einen Teil der Anordnung nach Fig. 14 bil­ det, und

Fig. 17 ein Schnitt im vergrößerten Maßstab durch die ther­ mische Trennvorrichtung, die in Fig. 3 und 13 dar­ gestellt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat ein Hauptgenerator einen Läu­ fer 10, der eine erste Wicklung 11 und eine zweite Wicklung 12 aufweist, wobei sich die Wicklungen 11 und 12 mit einer Welle mitdrehen, die einen Teil des Läufers 10 bildet. Der Läufer 10 kann von einer Antriebsanordnung angetrieben wer­ den, die noch zu beschreiben sein wird, und diese weist ein Sonnenrad 13 auf, das den Läufer 10 unter Zwischen­ schalten einer Freilauf-Rollenkupplung 14 antreibt. Das Rad 13 ist direkt mit einem Permanentmagnetläufer 15 gekup­ pelt, der im einzelnen in Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Der Läufer 15 wirkt mit einer Ständerwicklung 16 zusammen, um einen Steuererreger-Wechselstromgenerator 17 zu bilden. Ein Hauptgeneratorständer ist durch Wicklungen 18, 21 ge­ bildet. Die Wicklung 18 wirkt mit der zweiten Wicklung 11 zusammen, um einen Haupterreger-Wechselstromgenerator 19 zu bilden. Die Wicklung 18 wird durch Strom von der Wicklung 16 des Steuerwechselstromgenerators 17 erregt. Wechselstrom von der Wicklung 11 des Haupterreger-Wechselstromgenerators 19 wird der Wicklung 12 über eine Gleichrichteranordnung 20 zugeleitet. Die Wicklung 12 wirkt mit der Ständerwicklung 21 zusammen, um einen Hauptwechselstromgenerator 22 zu bil­ den. Ein Wechselstromausgang vom Generator als Ganzes wird von der Ständerwicklung 21 an einer Ausgangsleitung 23 ge­ liefert.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat das Stromversorgungs­ aggregat ein Gehäuse 24, das den Generator und seinen zugehörigen Antrieb hermetisch umschließt. In der in Fig. 15 gezeigten Anordnung haben die verschiedenen Teile des Generatorläu­ fers 10 die gleichen Bezugszahlen wie die entsprechenden Teile in Fig. 1 erhalten. Die Ständerwicklungen 18, 21 und die Steuererreger-Wechselstromgeneratorwicklung 16 sind im Gehäuse 24 gehalten. Der Läufer 10 ist im Gehäuse 24 durch Lager 25, 26 gelagert. Wie in Fig. 5 und 15 gezeigt ist, weist der Läufer 10 einen Weicheisen-Schichtkern 30 auf, der mit diametral gegenüberliegenden Längsschlitzen 31, 32 versehen ist. Der Kern 30 hat ferner zehn periphere Schlitze, durch die sich Kupferdämpfungsstangen 33 erstrecken. Die jeweiligen Enden der Stangen 33 sind an Kupferendplatten 34, 35 am Kern 30 befestigt. Spulenstützblöcke 36, 37 aus einer Titanlegierung sitzen an gegenüberliegenden Enden des Kerns 30 und haben Quernuten zur Aufnahme der Windun­ gen der Wicklung 12. Die Blöcke 36, 37 sind am Kern 30 mittels vier Schrauben 38 gehalten, die axial durch den Kern 30 führen. Die Blöcke 36, 37 sind in der vorgesehe­ nen Lage am Kern 30 durch die Wicklung 12 gehalten. Die Wicklung 12 besteht aus 130 Windungen aus Draht rechtecki­ gen Querschnitts, wobei die Windungen in zwei Abschnitten angeordnet sind, wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist. Jeder Abschnitt ist dabei in fünf Säulen angeordnet, wobei in jeder Säule 13 Windungen vorgesehen sind. Ein freies Ende eines Abschnitts ist an einem freien Ende des ande­ ren Abschnitts befestigt, wie bei 49 in Fig. 6 dargestellt. Die freien Enden 39, 40 der Wicklung 12 als Ganzes werden dem Läufer gegenüber axial durch Schlitze im Stützblock 36 geführt. Die sich axial erstreckenden Teile der Wicklung 12 liegen in den Nuten 31, 32 und werden durch Klammern 41, 42 in der vorgesehenen Lage gehalten, die am Kern 30 durch Schrauben 43 befestigt sind (Fig. 15). Die Außenflä­ chen der Klammern 41, 42 sind bündig mit der Peripherie des Kerns 30 ausgeführt. Die Klammern 41, 42 haben jeweils eine Zunge 44, die die beiden Abschnitte der Wicklungswin­ dungen innerhalb der Nuten 31, 32 im Abstand hält. An den Enden des Kerns 30 sind die Wicklungsabschnitte durch je­ weilige Abstandshalter 45, 46 im Abstand gehalten, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, und die Säulen der Windungen sind selbst durch Abstandshalter 47 im Abstand gehalten. Die Abstandshalter 47 erstrecken sich nicht diametral über die Böden der Schlitze 31, 32 im Kern 30 hinaus. Damit sind in den Schlitzen 31, 32 mehrere Kanäle zwischen den Säulen der Wicklung 12 gebildet, und diese Kanäle erstrec­ ken sich axial dem Kern 30 gegenüber zwischen dessen Enden.

Wie in Fig. 15 gezeigt ist, ist am Block 36 ein Teil 50 be­ festigt, der ein axiales Durchgangsloch 51 aufweist. Ein Ringelement 52 ist dem Teil 50 gegenüber ortsfest angeord­ net, und auf diesem sitzt die Gleichrichteranordnung 20, die in Fig. 1 angedeutet ist. Diese Gleichrichteranordnung 20 besteht aus sechs zapfengelagerten Dioden 53, die auf einem in Fig. 8 gezeigten Teilkreis angeordnet sind. Ein Anschluß jeder der Dioden 53 ist mit der Wicklung 11 ver­ bunden, und die anderen Anschlüsse der Dioden 53 sind mit der Wicklung 12 verbunden. Fig. 9 zeigt die Schaltung der Gleichrichteranordnung 20. Der Ausgang der Wicklung 11 des Haupterreger-Wechselstromgenerators 19 ist ein Dreiphasen­ strom. Die Dioden 53 sind in zwei Gruppen zu dreien angeord­ net, wobei die Lagerzapfen der Dioden in einer Gruppe Ano­ denverbindungen bilden, während die Lagerzapfen der Dioden in der anderen Gruppe Kathodenverbindungen bilden. Die Gleichrichteranordnung 20 ist mit der Wicklung 12 mittels deren freien Enden 39, 40 verbunden, und zwei Kondensatoren 48 sind in Reihe zwischen die Enden 39, 40 geschaltet, wo­ bei die Verbindung zwischen den Kondensatoren geerdet ist.

Die Achsen der Anschlußfahnen 54 der Dioden 53 erstrecken sich parallel zur Drehachse des Läufers 10. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, sind die betreffenden Fahnen 54 elektrisch mit diametral gegenüberliegenden Anschlußpunkten an der Wick­ lung 12 durch identische isolierte Drähte 55, 56 verbunden, die um gegenüberliegende Seiten eines Mittelrohrs 57 her­ umführen. Die Längen und Durchmesser der Drähte 55, 56 sind so gewählt, daß die Summe der Fliehkräfte, die auf jede Fahne 54 und auf die Partien der Drähte 55, 56 an der Fah­ ne 54 auf einer Seite der Drehachse des Läufers 10 wirken, durch die Fliehkräfte aufgewogen wird, die auf die Partien der Drähte 55, 56 an der anderen Seite der Achse des Läu­ fers 10 einwirken. Einer Tendenz zum radialen Auswärtsbiegen der Fahnen 54 unter dem Einfluß der Fliehkraft wird also durch die Spannung in den Drähten 55, 56 entgegengewirkt, aber diese Spannung wird nicht auf die Anschlußpunkte an der Wicklung 11 ausgeübt. Ferner wird einer Fliehkraft auf einen Draht 55, die so wirkt, daß eine Fahne 54 peripher der Achse des Läufers 10 gegenüber beaufschlagt wird, durch eine Fliehkraft auf einen Draht 56 entgegengewirkt, die die betreffende Fahne in die entgegengesetzte Richtung be­ aufschlagt.

Eine zylindrische, nicht-magnetische Monelmetall-Hülse 60 ist auf den Kern 30 und die Klammern 41, 42 aufgeschrumpft, derart, daß sie sich im Kraftschluß damit befindet. Die Hül­ se 60 ist ferner an zwei nicht-magnetische Stufenglieder 61, 62 aus nichtrostendem Stahl angeschweißt, die sich an jewei­ ligen Enden der Hülse 60 befinden und damit in einer trei­ benden Verbindung damit stehen. Die Glieder 61, 62 sind durch die betreffenden Lager 26, 25 abgestützt. Das Glied 61 bildet ein äußeres Element für die Rollenkupplung 14, de­ ren inneres Element 63 in einem Kerbzahneingriff mit einer Welle 58 steht, die einstückig mit dem Sonnenrad 13 ausge­ bildet ist. Die Wicklung 11 ist am Stufenglied 62 befestigt. Das Rad 13 kann damit die Wicklungen 11, 12 unter Zwischen­ schalten der Rollenkupplung 14, der Glieder 61, 62 und der Hülse 60 antreiben.

Die Hülse 60 und die Glieder 61, 62 bilden einen starren Man­ tel, der den Läufer 10 als ein einfacher Träger zwischen den Lagern 25, 26 abstützt, wobei der axiale Abstand der Lager 25, 26 größer als der der kombinierten axialen Längen der Wicklungen 11, 12 ist.

Die beschriebene Läuferkonstruktion ermöglicht es, daß die erforderliche Querschnittsfläche des Eisens im Kern 30 einen kleinsten Durchmesser hat, weil keine Welle durch den Läufer gehen muß. Die Hülse 60 nimmt eine Lage im Generator ein, die normalerweise einen Teil des Luftspalts bilden wür­ de. Die Hülse 60 kann relativ dünnwandig und leicht ausge­ führt sein und trotzdem so starr wie eine massive Welle er­ heblichen Durchmessers sein.

Das Rohr 57, auf das vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 8 Bezug genommen worden ist, erstreckt sich axial durch das Stufenglied 62 und ist starr am Glied 62 befestigt, um von diesem getrieben zu werden. Ein Ende des Rohrs 57 fluch­ tet mit dem Loch 51 im Teil 50 (Fig. 15), und dieses Ende des Rohrs 57 geht dichtend durch eine Querwand des Stufen­ glieds 62. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, hat das Rohr 57 eine erste und eine zweite kegelstumpfförmige Partie 64 bzw. 65, deren größere Durchmesser zum Ende des Rohrs 57 hin zei­ gen, das vom Kern 30 abgewandt ist. Ein vierschaufeliges Laufrad 66 ist einstückig mit dem Rohr 57 ausgebildet, und dieses Laufrad dreht sich mit dem Läufer 10 auf Grund der Verbindung des Rohrs 57 mit dem Glied 62.

Das Laufrad 66 bildet einen Teil einer Pumpen-Fliehkraft- Flüssigkeits-Luft-Separator-Kombination. Die Pumpen-Sepa­ rator-Kombination weist eine Pumpkammer 70 auf, die das Laufrad 66 umschließt und eine erste, sich radial nach in­ nen erstreckende Ringwand 71 und eine zweite, sich radial nach innen erstreckende Ringwand 72 hat. Das innere Ende der Wand 71 befindet sich in einem größeren radialen Ab­ stand von der Achse des Läufers 10 als das innere Ende der Wand 72. Die Zone an den Wurzeln der Schaufeln des Laufrads 66 steht mit dem Inneren des Gehäuses 24 durch einen Ring­ kanal 73 in Verbindung. Der Druck am inneren Ende der Wand 72 ist damit derjenige innerhalb des Gehäuses 24 allgemein. Wenn das Laufrad 66 mit seiner ausgelegten Drehzahl läuft, hat die radiale Druckerhöhung den Effekt, daß der Druck am inneren Ende der Wand 71 um 3,5 kp/cm² höher ist als der­ jenige innerhalb des Gehäuses 24 allgemein. Fluid kann des­ halb nicht in die Pumpkammer 70 gelangen, außer wenn es einen mindestens 3,5 kp/cm² höheren Druck als der Druck im Gehäu­ se 24 hat. Einem ringförmigen Zuleitungskanal 74 wird Hy­ draulikflüssigkeit durch Rückförderpumpen zugeleitet, was noch zu beschreiben sein wird, wobei die eine oder die andere dieser Rückförderpumpen in der Lage ist, den erforderlichen Druck im ringförmigen Zuleitungskanal 74 aufzubringen. Die Pumpkammer 70 hat einen ringförmigen Auslaßkanal 75, dem Hydraulikflüssigkeit durch das Laufrad 66 mit einem Druck von 24,5 kp/cm² zugeleitet wird. Die Kapazität der Entlüfter/ Pumpen-Kombination, gebildet durch das Laufrad 66 und die Kam­ mer 70, ist derart, daß den höchsten erwarteten Anforderungen der Vorrichtung genüge geleitet werden kann. Bei geringe­ ren Leistungen erstreckt sich die getrennte Flüssigkeit ra­ dial nach innen zum inneren Ende der Wand 72, die damit als ein Überlaufventil wirkt, um überschüssige abgeschiedene Flüs­ sigkeit zum Raum innerhalb des Gehäuses 24 allgemein zurück­ zuleiten. Die Wand 71 verhindert ein Fallen des Drucks im Zu­ leitungskanal 74 als Folge einer Zunahme der Pumpwirkung des Laufrads 66. Die Wand 71 wirkt damit effektiv als ein Druck­ beaufschlagungsventil, das den Druck im ungetrennten Kühl­ mittel aufrechterhält, das zu den Wechselstromgeneratoren 19, 22 fließt.

Ein Teil der Hydraulikflüssigkeit im ringförmigen Zuleitungs­ kanal 74 gelangt nicht in die Pumpkammer 70, sondern geht durch das Rohr 57, um die Läufer und Ständer des Haupterre­ ger-Wechselstromgenerators 19 und des Hauptwechselstromgene­ rators 22 zu kühlen, wobei das Laufrad 66 auf diesen letzte­ ren Teil der Hydraulikflüssigkeit keinen Einfluß hat.

Ein Teil des Fluids innerhalb des Rohrs 57 kann durch radia­ le Löcher 76 im Rohr 57 austreten, um über die Dioden 53 und die Wicklung 11 zu fließen, ehe es radial nach außen auf die Wicklung 18 geworfen wird. Das verbleibende Fluid im Rohr 57 geht zu einer Zone 80 am Spulenstützblock 36. Zwei Düsen 77 befinden sich an diametral gegenüberliegenden Positionen im Stützblock 36 und stehen mit der Zone 80 in Verbindung, so daß ein Teil des Fluids in der Zone 80 radial nach außen auf die Enden der Wicklung 21 gerichtet werden kann. Der Rest des Fluids in der Zone 80 kann dann nach unten durch die Schlitze 31, 32 im Kern 30 gehen, durch die Kanäle, die zwischen aufeinanderfolgenden Säulen der Wicklung 12 ge­ bildet sind, so daß Kühlmittel in Kontakt mit jeder der Windungen der Wicklung 12 gebracht wird. Nach Durchgang durch die Schlitze 31, 32 gelangt Fluid in eine Zone 81 an den Spulenstützblock 37 und geht radial nach außen durch zwei Düsen 78 im Stützblock 37, um das andere Ende der Wick­ lung 21 zu kühlen. Die Düsen 78 sind den Düsen 77 ähnlich, und sie sind diametral am Block 37 angeordnet. Das durch das Rohr 57 zugeleitete Kühlmittel wird effektiv daran ge­ hindert, in den Bereich des Sonnenrads 13 zu fließen, und zwar durch die Rollenkupplung 14 und durch einen Stöpsel 79 in der Welle 58. Dabei liegt die Welle 58 dichtend am inneren Element 63 der Rollenkupplung 14 an.

Der Permanentmagnetläufer des Steuererreger-Wechselstrom­ generators 17 ist im einzelnen in Fig. 10 und 11 gezeigt, und er weist einen becherförmigen Ring 90 auf, an dem acht Permanentmagneten 91 angeklebt sind. Die Magneten sind da­ bei so angeordnet, daß deren radial außenliegende Flächen jeweils abwechselnde Polarität haben. Zwischen den Magne­ ten 91 befinden sich nicht-magnetische Abstandshalter 92. Die Spalte zwischen den Magneten 91 und den Abstandshaltern 92 sind durch einen Kunstharz gefüllt, und die peripheren Flächen der Magneten 91 und der Abstandshalter 92 sind zy­ lindrisch spangebend bearbeitet und von einer stramm sitzen­ den Monelmetall-Hülse 93 umschlossen. Die Massen der Magne­ ten 91 und Abstandshalter 92 sind klein, um die Fliehkräfte darauf zu verringern, und diese Teile sind weiter an einer Bewegung nach außen durch die Hülse 93 gehindert.

Die Magneten 91 bestehen aus Samariumkobalt, und der Effekt ist, daß die Magneten 91 trotz ihrer geringen Massen ein ausreichendes Kraftfeld haben, um die erforderliche Span­ nung in der Spule 16 zu induzieren.

Es folgt nun eine Beschreibung des Antriebs des Generators, wobei besonders auf Fig. 3, 4 und 12 Bezug genommen wird. Entsprechende Teile in diesen Darstellungen haben die glei­ chen Bezugszahlen erhalten.

Der Generator erhält seine Antriebsbewegung durch eine Zwei­ wege-Differentialanordnung in der Form eines Planetengetrie­ bes 100, von dem das Sonnenrad 13 einen Teil bildet. Dieses Sonnenrad 13 bildet ein Getriebeausgangselement. Ein Plane­ tenradträger 101 ist durch ein Lager 99 zur Drehung der Wel­ le 58 gegenüber gelagert und trägt drei Planetenräder 102, die mit dem Sonnenrad 13 kämmen. Das Lager 99 ist von einer Partie 98 des Gehäuses getragen, die auch die Ständerwick­ lung 16 des Steuererreger-Wechselstromgenerators 17 trägt, so daß die Wicklung 16 innerhalb des Lagers 99 liegt. Der Träger 101 bildet ein erstes Eingangselement für das Plane­ tengetriebe 100, und er hat ein einstückiges Stirnrad 103, das mit einem Zahnrad 104 kämmt, das an einer Welle 105 be­ festigt ist. Die Welle 105 ist mit einer Eingangsantriebswel­ le 106 durch eine auf Temperatur ansprechende Trennvorrich­ tung 107 gekuppelt, die im einzelnen noch zu beschreiben sein wird.

Ein Zahnkranz 108 mit Innenverzahnung umgibt die Planetenrä­ der 102 und kämmt mit diesen, und er ist zur Ausführung einer Drehung der Welle 58 gegenüber gelagert. Der Zahnkranz 108 bildet ein zweites Eingangselement des Planetengetriebes 100 und ist an einem Ende einer abgestuften ringförmigen Hülse 109 gebildet, an deren anderem Ende ein Stirnrad 110 vorgese­ hen ist. Das Stirnrad 110 kämmt mit einem Zahnrad 111, das auf der Welle 105 zur Drehung relativ dazu gelagert ist.

Eine hydraulische Antriebseinheit 112 besteht aus einer hy­ draulischen Axialkolbenmaschine 113 mit veränderlichem Hub, die in einen Reihen-Hydraulikkreis mit einer hydraulischen Axialkolbenmaschine 114 unveränderlichen Hubs eingeschaltet ist. Die Rotorachsen der Maschinen 113, 114 fluchten. Eine weitere hydraulische Antriebseinheit 115 ist identisch mit der Einheit 112 und weist Axialkolbenmaschinen 116, 117 auf. Die Drehachsen der Einheiten 112, 115 liegen im parallelen Abstand zueinander und zur Achse des Läufers 10 des Genera­ tors.

Identische Zahnräder 118, 119 sind an den Eingangswellen der betreffenden Maschinen 113, 116 befestigt und kämmen mit einem Stirnrad 120, das an der Welle 105 befestigt ist. Identische Zahnräder 121, 122 sind an den Ausgangswellen der betreffenden Maschinen 114, 117 angebracht und kämmen mit einem Stirnrad 123, das am Zahnrad 111 zum Drehen mit diesem um die Welle 105 herum befestigt ist. Die Welle 105 liegt zwischen den Einheiten 112, 115 und parallel zur Achse des Läufers 10 des Generators.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, liegen die Einheiten 112, 115 nahe am Hauptgeneratorständer, der von den Wicklungen 18, 21 gebildet ist. Ferner erstrecken sich die Einheiten 112, 113, die in den Räumen zwischen den Zahnrädern 118, 121 und den Zahnrädern 119, 122 liegen, nicht über die axiale Gesamt­ abmessung der Wicklungen 18, 21, wie in Fig. 3 dargestellt.

Der Steuererreger-Wechselstromgenerator 17 liefert ein Wech­ selstrom-Steuersignal an einer Leitung 124. Weil der Steuer­ erreger-Wechselstromgenerator 17 direkt mit dem Sonnenrad 13 und der Welle 58 gekuppelt ist, d. h. an einer Seite der Kupplung 14, die von den Wechselstromgeneratoren 19, 22 ab­ gewandt ist, ist die Frequenz des Signals an der Leitung 124 proportional zur Drehzahl der Welle 58, auch wenn die Drehzahl der Wechselstromgeneratoren 19, 22 höher als die der Welle 58 sein kann. Diese letztere Situation kann dann ent­ stehen, wenn der Ausgang des Hauptwechselstromgenerators 22 parallel zu den Ausgängen anderer gleicher Wechselstromgene­ ratoren geschaltet ist. Der Wechselstromgenerator 22 kann im Schritt mit diesen anderen Wechselstromgeneratoren ange­ trieben werden, auch wenn die Drehzahl der Welle 58 abfällt.

Eine elektrohydraulische Stellvorrichtung 125, die im einzel­ nen noch zu beschreiben sein wird, wird von einem Fluiddruck mit Energie versorgt, der vom Laufrad 66 kommt, und sie ist auf Änderungen in der Frequenz an den Signalen an der Lei­ tung 124 ansprechend, um in bekannter Weise die Winkel von Taumelscheiben 126, 127 der betreffenden Maschinen 113, 116 zu ändern. Die Taumelscheiben 126, 127 sind gemeinsam in bei­ de Richtungen aus Nullhubpositionen bewegbar, um die Drehrich­ tungen der Zahnräder 121, 122 und damit die Drehrichtung des Zahnkranzes 108 des Planetengetriebes 100 umzukehren. Wenn die Drehzahl der Welle 58 ihren Sollwert erreicht hat und die Taumelscheiben 126, 127 die Nullhubpositionen einnehmen, ist der Zahnkranz 108 ortsfest, und die Drehzahl der Welle 58 hängt von derjenigen der Eingangsantriebswelle 106 ausschließ­ lich ab. Wenn die Drehzahl der Welle 58 über ihren Sollwert ansteigt, ist die Bewegung der Taumelscheiben 126, 127 derart, daß eine Drehung des Zahnkranzes 108 in einer Richtung bewirkt wird, in der die Drehzahl der Welle 58 zurück zu ihrem Soll­ wert verringert wird. Ein Abfall in der Drehzahl der Welle 58 bewirkt in gleicher Weise eine Drehung des Zahnkranzes 108 in einer Richtung zur Erhöhung der Drehzahl der Welle 58 zu­ rück auf ihren Sollwert.

Der Hydraulikkreis des Stromversorgungsaggregates ist in Fig. 13 ge­ zeigt. Dabei haben entsprechende Teile des Hydraulikkreises, die auch in Fig. 3, 4 und 12 gezeigt sind, die gleichen Be­ zugszahlen erhalten.

Zwei Rückförderpumpen 130, 131 werden von den betreffenden Zahnrädern 118, 119 angetrieben. Die Pumpen 130, 131 sind so angeordnet, daß sie nahe an der Wand des Gehäuses 24 liegen. Die Pumpen 130, 131 sind ferner so angeordnet, daß dann, wenn die Drehachse des Läufers 10 im wesentlichen horizontal liegt, in einer Großzahl von Orientierungen des Stromversorgungsaggregates um die Läuferachse eine oder beide der Pumpen 130, 131 in irgendeinem Sumpf an Hydraulikflüssigkeit liegt oder liegen, die sich im Gehäuse 24 sammelt. Tatsächlich sammelt sich Hy­ draulikflüssigkeit in einem Sumpf im Gehäuse 24 nur dann, wenn die Anordnung nicht in Betrieb ist, weil zu allen ande­ ren Zeiten freie Hydraulikflüssigkeit im Gehäuse 24 im we­ sentlichen gleichmäßig im Gehäuse als Nebel verteilt wird. Das Gehäuse 24 weist einen Sumpf oder ein Reservoir als sol­ ches für die Hydraulikflüssigkeit nicht auf, und im Betrieb saugen die Rückförderpumpen 130, 131 all das an, was sich in ihrer Umgebung befindet, und sie fördern es durch einen ma­ gnetischen Spannsammler 132 und ein Filter 133 zu einem Kühler 134, der sich außerhalb des Gehäuses 24 befindet. Das gekühl­ te und gefilterte Gemisch aus Luft und Hydraulikflüssigkeit wird dann zum ringförmigen Zuleitungskanal 74 geleitet, und ein Teil dieses Gemisches geht durch das Rohr 57, um den Haupt­ erreger-Wechselstromgenerator 19 und den Hauptwechselstromge­ nerator 22 zu kühlen, wie das vorstehend beschrieben worden ist.

Weil der Förderdruck der Rückförderpumpen 130, 131 normaler­ weise mehr als 3,5 kp/cm² beträgt, kann der Rest des Gemisches im ringförmigen Zuleitungskanal 74 in die Pumpkammer 70 ge­ langen, wo das Laufrad 66 darauf einwirkt. Das Laufrad 66 wirkt als Fliehkraftseparator, um Hydraulikflüssigkeit im we­ sentlichen luftfrei zum ringförmigen Auslaßkanal 75 mit einem Druck von 24,5 kp/cm² zu liefern. Die getrennte Luft zusam­ men mit einem Teil der Hydraulikflüssigkeit kann in den all­ gemeinen Raum des Gehäuses durch den ringförmigen Kanal 73 zurückkehren, der sich vom inneren Ende der Wand 72 erstreckt.

Das am Auslaß 75 gelieferte Hydraulikmedium geht zu einem Startventil 135, das effektiv aus zwei Rückschlagventilen besteht, die Rücken an Rücken angeordnet sind, und das eine Auslaßverbindung 136 aufweist. Die Anordnung des Startventils 135 ist derart, daß derjenige der Drücke am Auslaß 75 oder am Auslaß des Filters 133, der höher ist, zur Auslaßverbindung 136 geleitet wird.

Die Flüssigkeit in der Verbindung 136 wird von einem Rohr 137 zu den Lochplatten 138, 139 der jeweiligen hydraulischen Ein­ heiten 112, 115 geleitet, um eine Hilfsversorgung zu bilden. Wie in Fig. 12 und 13 gezeigt ist, sind die Lochplatten 138, 139 in einen Kreis durch Rohre 140 und Kanäle 150 geschaltet. Ein Gang 141 in einer Wand des Gehäuses 24 steht mit den Ka­ nälen 150 in Verbindung, um Hydraulikflüssigkeit einer Verbin­ dung 142 zuzuleiten, die sich durch den Läufer 15 des Steuer­ erreger-Wechselstromgenerators in eine Kammer innerhalb der Welle 58 erstreckt. Diese Flüssigkeit kann dann durch radia­ le Kanäle 143 in der Welle 58 und im Planetenradträger 101 austreten, um das Differentialgetriebe 100 zu schmieren.

Eine Verbindung 151 zwischen den Lochplatten 138, 139 steht über einen Kanal 144 mit einem federbelasteten Konstantdruck­ ventil 145 in Verbindung, deren Auslaß mit dem Druckeinlaß 146 eines elektrohydraulischen Ventils 147 in Verbindung steht. Das Ventil 147 ist ein Servoventil, dessen Wicklungen in Reihe geschaltet sind, und diese Wick­ lungen sind durch einen Strom erregbar, der auf das elektri­ sche Drehzahlsignal an der Leitung 124 vom Steuererreger- Wechselstromgenerator 17 anspricht. Das Ventil 147 bildet einen Teil der elektrohydraulischen Stellvorrichtung 125, die die Position der Taumelscheiben 126, 127 steuert.

Das Startventil 135 im Hydraulikkreis stellt sicher, daß beim Anfahren und vor dem Beginn des Lieferns von entlüfteter Hy­ draulikflüssigkeit durch das Laufrad 66 ein ausreichender Druck in den hydraulischen Einheiten 112, 115 vorhanden ist, um zu verhindern, daß diese leer umlaufen und damit keine Reaktion auf den Zahnkranz 108 des Differentialgetriebes 100 ausüben. Sobald der vom Laufrad 66 erzeugte Druck denjenigen überschreitet, der von den Rückförderpumpen 130, 131 erzeugt wird, arbeitet das Startventil 135 so, daß dieser Hochdruck dem Rest des Systems zugeleitet wird. Ein auf Druck ansprechen­ des Bypassventil 148 öffnet sich bei einer bestimmten Druck­ differenz am Außenkühler 134, so daß während Kaltstartbedin­ gungen ein langsamer Durchfluß durch den Kühler 134 nicht verhindert, daß Flüssigkeit den Zuleitungskanal 74 erreicht und von dort aus zum Laufrad 66 geht.

Fig. 14 zeigt schematisch die elektrohydraulische Stellvor­ richtung 125. Wie vorstehend erwähnt, weist die Vorrichtung 125 ein Servoventil 147 auf, zu dessen Versorgungsein­ laß 146 der Flüssigkeitsdruck PS vom Konstantdruckventil 145 geleitet wird. Das Servoventil 147 spricht auf elektrische Stromsignale an einer Leitung 160 von einer elektronischen Steuerschaltung 161 an, die noch im einzelnen zu beschreiben sein wird. Die Schaltung 161 spricht auf Änderungen in der Frequenz des Drehzahlsignals an der Leitung 124 vom Steuer­ erreger-Wechselstromgenerator 17 an, um das Stromsignal an der Leitung 160 zu ändern. Das Servoventil 147 ist so be­ tätigbar, daß zwei Steuerdrücke C 1, C 2 am Versorgungsdruck PS abgeleitet werden, wobei sich der Druck C 1 erhöht, während sich der Druck C 2 verringert, und umgekehrt.

Zwei einfach-wirkende Arbeitszylinder 162, 163 sind durch die Steuerdrücke C 1 bzw. C 2 betätigbar, und sie sind jeweils mit den Taumelscheiben 126, 127 der Maschinen 113, 116 ver­ änderlichen Hubs gekuppelt. Die Taumelscheiben 126, 127 sind miteinander verkoppelt, derart, daß sie sich immer gemeinsam bewegen, und die Anordnung ist eine solche, daß die Maschi­ nen 113, 116 eine Nullversorgung haben, um den Zahnkranz 110 ortsfest zu halten, wenn das entstehende Verhältnis der Drehzahl der Eingangs- und Ausgangswellen 106, 58 derart ist, daß die erforderliche Ausgangswellendrehzahl entsteht. Der Arbeitszylinder 162 ist federbeaufschlagt, so daß bei Ausfall des Versorgungsdrucks PS die Taumelscheiben 126, 127 in einer Richtung bewegt werden, in der die Drehzahl der Welle 58 ein Minimum beträgt. Das Servoventil 147 ist fer­ ner so eingestellt, daß es eine mechanische Vorspannung hat, so daß bei Ausfall oder Unterbrechung des Ausgangs von der Schaltung 161 der Gleichgewichtszustand des Servo­ ventils 147 derjenige ist, der den Taumelscheibenpositionen entspricht, die zur Verringerung der Drehzahl der Welle 58 führen.

Das Drehzahlsignal der Leitung 124 ist eine Sinuswelle, de­ ren Frequenz proportional zur Drehzahl der Ausgangwelle 58 des Differentialgetriebes 100 ist. Wie in Fig. 16 gezeigt ist, spricht eine Quadrierschaltung 170, beispielsweise eine Schmitt-Triggerschaltung, auf das Signal an der Leitung 124 an und liefert die entstehende im wesentlichen quadrierte Welle zu einer Formschaltung 171. Die Formschaltung 171 ist zweckmäßigerweise ein monostabiler Multivibrator, der ein Signal mit einer Frequenz konstanter Impulsbreite liefert. Eine Integratorschaltung 172 spricht auf den Ausgang der Formschaltung 171 an, um an einer Ausgangsverbindung 173, ein Spannungssignal zu liefern, das proportional zur Fre­ quenz des Signals an der Leitung 124 ist. Die Quadrierschal­ tung 170, die Formschaltung 171 und die Integratorschaltung 172 bilden also in Kombination einen Frequenz/Spannungs-Wand­ ler 174, wobei das Spannungssignal an der Verbindung 173 über einen Leistungsverstärker 175 und eine Umschaltung 176 zur Leitung 160 geleitet wird. Eine Grenzwertdetektor­ schaltung 177 spricht auf ein Auswandern über Sollgrenzwer­ te des Spannungseingangssignals an, um ein Umschaltsignal an einer Leitung 178 zu liefern. Die Umschaltung 176 spricht auf das Signal an der Leitung 178 an, um das Steuersignal an der Leitung 160 zu entfernen. Ein Auswandern des Spannungs­ signals am Eingang des Leistungsverstärkers 175 über die vorstehend genannten Sollgrenzwerte hinaus bewirkt also, durch Wegnahme des Steuersignals an der Leitung 160, daß die mechanische Vorspannung des Servoventils 147, auf die vor­ stehend Bezug genommen worden ist, die Taumelscheiben 126, 127 in Richtungen bewegt, in der eine Verringerung der Dreh­ zahl der Welle 58 hervorgerufen wird. Die vorstehend beschrie­ bene Generatoranordnung hat einen elektrischen Dreiphasenaus­ gang. Eine Komparatorschaltung 179 spricht auf die Spannung und die Stromstärke in einer Phase des elektrischen Ausgangs an jeweiligen Leitungen 180, 181 an. Die Komparatorschaltung 179 spricht auf die Spannung und die Stromstärke in einer Pha­ se des elektrischen Ausgangs eines weiteren Stromversorgungsaggregates 182 an, das parallel zum vorstehend beschriebenen Stromversorgungsaggregat angeordnet sein kann. Die Spannungs- und Stromstär­ kensignale von dem weiteren Stromversorgungsaggregat 182 werden an die Komparatorschaltung 179 durch betreffende Leitungen 183, 184 angelegt. Die Komparatorschaltung 179 liefert ein Signal an einer Leitung 185, das das Eingangssignal zum Leistungsver­ stärker 175 modifizieren kann. Die Anordnung ist eine solche, daß dann, wenn die Signale an den Leitungen 180, 181 anzeigen, daß das vorstehend beschriebene Stromversorgungsaggregat eine höhere Last als das Stromversorgungsaggregat 182 aufweist, das Eingangssignal zum Ver­ stärker 175 in einem solchen Sinne geändert wird, daß die Drehzahl der Welle 58 verringert wird. Das Stromversorgungsaggregat liefert einen Dreihphasenstrom mit einer Frequenz von 400 Hz, und weil der Hauptwechselstromgenerator 22 eine zweipolige Läuferwicklung 12 hat, muß der Läufer 10 des Generators mit 24 000 UpM rotieren. Die Grenzwertdetektor­ schaltung 177 legt ein Schaltsignal an die Leitung 178, wenn das Spannungssignal vom Wandler 74 einer Drehzahl der Welle 58 entspricht, die unter 7200 UpM oder über 27 000 UpM liegt. Während des Startens werden die Taumelscheiben 126, 127 des­ halb in eine Minimaldrehzahlposition der Antriebsanordnung vorgespannt, bis die Läuferdrehzahl 7200 UpM erreicht. Die Grenzwertschaltung 177 weist eine Verriegelungsschaltung auf, die bei einem Spannungssignal arbeitet, welche einer Drehzahl von mehr als 27 000 UpM entspricht, so daß bei einem Überdreh­ hungsschalten der entstehende Abfall in der Drehzahl des Läu­ fers die Endwertdetektorschaltung 177 nicht zurückstellt, weil eine solche Zurückstellung zu einer Drehzahlschwingung der Anordnung führen könnte.

Die auf Temperatur ansprechende Trennvorrichtung 107, auf die vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 3 und 13 Bezug ge­ nommen worden ist, ist in ihren Einzelheiten in Fig. 17 ge­ zeigt. Das Zahnrad 104 ist einstückig mit einer Hülse 190 ausgebildet, und ist im Lager 191 im Gehäuse 24 drehbar ge­ lagert. Die Hülse 190 hat innen Schrägkerbverzahnung 192, die in komplementäre Kerbzähne an einem Glied 193 eingreift. Die Achsen der Kerbzähne 192 haben nur eine kleine Neigung zur Achse der Hülse 190 und des Glieds 193. Die Kerbzähne 192 sind derart, daß in der normalen Drehrichtung des Glieds 193 eine Tendenz besteht, daß sich die letztere nach links gemäß der Darstellung in der Zeichnung bewegt, und zwar außer Eingriff mit der Hülse 190. Das Glied 193 hat Klauen 194, die in komplementäre Klauen an der Eingangsantriebswelle 106 eingreifen. Die Klauen am Glied 193 und an der Welle 106 sind leicht unterschnitten, so daß in der normalen Drehrich­ tung der Welle 106 die Tendenz besteht, daß das Glied 193 nach rechts in einen engen Kontakt mit der Welle 106 wandert. Die Winkel der Kerbzähne 192 und die Unterschneidungen an den Klauen 194 sind derart, daß bei Fehlen jeder Hemmung das Glied 193 sich tatsächlich nach links bewegt, um die Klauen außer Eingriff zu bringen.

Das Glied 193 sitzt auf einem Rohr 195, das in der Hülse 190 verschiebbar ist. Eine Scheibe 196 sitzt in der Hülse 190, und eine Druckfeder 197 sitzt zwischen der Scheibe 196 und einem Flansch am Rohr 195, um das letztere nach links zu drüc­ ken. Eine Bewegung der Hülse 195 nach links wird von einem rohrförmigen Abstandshalter 198, einer weiteren Scheibe 199 und einem schmelzfähigen Abstandshalter 200 verhindert. Der Abstandshalter 200 sitzt zwischen der Scheibe 199 und dem Glied 193, und ein Sprengring 201 greift sowohl am Rohr 195 als auch am Glied 193 an, so daß eine Bewegung des Rohrs 195 nach links unter dem Einfluß der Feder 197 verhindert wird. Während einer Drehung sitzt das Glied 195 an der Eingangswelle 106, wie vorstehend beschrieben, und die Schrägkerbzähne 192 neigen dazu, die Hülse 190 und das Zahn­ rad 104 nach rechts zu drücken. Diese Bewegung nach rechts wird jedoch durch das Angreifen der Hülse 190 an der Schei­ be 196 verhindert. Vom Lager 191 oder von einem Lager 203 (Fig. 3), das die Eingangswelle 106 lagert, wird keine axia­ le Belastung aufgenommen, die von den Axiallasten herrührt, welche von den Kerbzähnen 192 oder von der Feder 197 aus­ geübt werden. Die Zahnräder 111, 125 sind zur freien Drehung auf der Hülse 190 gelagert, und sie sind axial auf dieser lagegesichert. Eine Drehung der Hülse 190 wird auf die Welle 105 durch Kerbzähne 202 übertragen.

Falls die Temperatur im Gehäuse 24 über diejenige steigt, bei der der schmelzfähige Abstandshalter 200 schmilzt, wird das Glied 193 nach links durch die Wirkung der Kerbzähne 192 gedrückt, wobei die Eingriffswirkung der Klauen 194 überwun­ den wird. Diese Bewegung nach links wird von der Feder 197 unterstützt, und das Glied 193 wird in eine Anlage an die Scheibe 199 geführt. Die Feder 197 stellt sicher, daß das Glied 193 in einer Position bleibt, in der die Klauen 194 nicht wieder in einen Eingriff gelangen können. Flüssig­ keit aus dem Filter 133 wird durch einen Kanal 204 (Fig. 3 und 12) zur Bohrung der Welle 105 geleitet, so daß die Tem­ peratur dieser Flüssigkeit auf die schmelzfähige Scheibe 198 mit einer geringsten Verzögerung einwirken kann.

Weil, wie vorstehend erwähnt, der Hauptwechselstromgenera­ tor 22 einen zweipoligen Läufer hat und einen elektrischen Ausgang mit 400 Hz liefern muß, muß der Läufer 10 mit einer Drehzahl von 24 000 UpM laufen. In dem beschriebenen Stromversorgungsaggregat müssen nur der Läufer 10, die Kupplung 14, die Welle 58, das Sonnenrad 13 und der Läufer 15 des Steuererreger-Wechsel­ stromgenerators 17 mit dieser Drehzahl umlaufen. Das Verhält­ nis der Zahnräder 101, 104 und das des Differentialgetriebes 100 sind so gewählt, daß die Drehzahl des Planetenradträgers 101 nicht derart ist, daß eine exzessive Fliehkraftbelastung auf die Planetenradlager ausgeübt wird.

Das beschriebene Stromversorgungsaggregat ermöglicht es, daß eine Drehzahl von 24 000 UpM am Generatorläufer 10 aufrechterhalten werden kann, wenn die Drehzahl der Eingangsantriebswelle 106 zwischen 900 und 18 000 UpM variiert, d. h. ein Drehzahlbereich von 2/1. Wegen der vorstehend genannten Erfordernisse der Fliehkraftbelastung kann das Verhältnis der Zahnräder 103, 104; 118, 119 und 120 ohne weiteres geändert werden, so daß das vorstehende 2 : 1- Eingangsdrehzahlverhältnis beibehalten werden kann, jedoch mit einer anderen Mitteldrehzahl. Darüber hinaus können die Verhältnisse der Zahnräder 111, 112 und 123 geändert werden, um den zulässigen Bereich von Eingangsdrehzahlen vom Wert von 2 : 1 zu erhöhen oder zu verkleinern.

Das Vorsehen einer Pumpen- und Fliehkraft-Flüssigkeits-Luft- Separator-Kombination 66, 70 hat das Ergebnis, daß eine ge­ trennte Wirbelkammer zum Abtrennen entfallen kann, wie sie in der DE-OS 20 44 441 gezeigt ist. Weil darüber hinaus der zwei­ polige Läufer des Wechselstromgenerators 22 mit 24 000 UpM rotieren muß und auch das Laufrad 66 mit dieser Drehzahl ro­ tieren muß, ist der Druck der getrennten Flüssigkeit hoch ge­ nug, um direkt zu den Lochplatten 138, 139 der hydraulischen Einheiten 112, 115 zugeleitet werden zu können, ohne daß die Notwendigkeit besteht, zusätzliche druckerhöhende Mittel vor­ zusehen.

Die Anordnung des Laufrads 66 koaxial zu den Läufern der Wech­ selstromgeneratoren 19, 22 hat den Effekt, daß Kühlmittel di­ rekt zu diesen Generatoren vom Einlaß der Kammer 70 fließen kann. Die Verwendung eines ungetrennten Flüssigkeits/Luft-Ge­ misches unter niedrigem Druck zum Kühlen dieser Wechselstromge­ neratoren wird möglich gemacht, indem das ungetrennte Fluid direkt in die Läuferbohrungen eingeführt wird. Die hohen Drehzahlen dieser Läufer reichen aus, um das Kühlmittel zu den umgebenden Ständern abzugeben. Der Fliehkraftseparator muß deshalb das Kühlmittel für diese Generatoren nicht lie­ fern, und er kann deshalb weniger massiv gebaut sein, als das anderenfalls erforderlich wäre.

Ferner stellt die Zuleitung von Kühlmittel zu den Ständern der Wechselstromgeneratoren 19, 22 mittels der Fliehkraft­ wirkung der Läufer dieser Generatoren sicher, daß eine gründ­ liche Verteilung des Kühlmittels erfolgt, und es kann ein ef­ fektives Kühlen mit einem relativ geringen Flüssigkeitsvolu­ men erreicht werden. Die Gesamtflüssigkeitsmenge, die von der erfindungsgemäßen Anordnung umgewälzt werden muß, ist damit er­ heblich geringer als die, die bei bekannten Generatoranordnun­ gen umgewälzt werden muß, und insbesondere besteht keine Not­ wendigkeit, ein Reservoir im Gehäuse vorzusehen.

Die Verwendung des Steuererreger-Wechselstromgenerators 17 zur Lieferung eines elektrischen Steuersignals als Anzeige der Drehzahl der Ausgangswelle 58 des Differentialgetriebes vermeidet die Verwendung einer getrennten Drehzahlmeßvorrich­ tung, beispielsweise des hydromechanischen Reglers der DE-OS 20 44 441, und vermeidet auch die Verwendung von Zahnradvor­ gelegen zwischen einer Drehzahlmeßvorrichtung und dem Aus­ gangselement des Differentialgetriebes.

Claims (4)

1. Stromversorgungsaggregat für Flugzeuge

• - mit einem Gehäuse, das
• - einen Ständer und einen Läufer aufweisenden Generator,
• - ein stufenlos regelbares Getriebe mit einem Ausgangsglied, das den Läufer des Generators treibt,
• - eine hydraulische Vorrichtung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes bei Änderungen in der Drehzahl des Ausgangsglieds derart, daß über einen Bereich von Eingangsdrehzahlen eine im wesentlichen konstante Ausgangsdrehzahl geliefert wird,
• - Hydraulikflüssigkeit,
• - eine Rückführungseinrichtung und
• - eine weitere Vorrichtung zur Flüssigkeits-Luft-Separation, zur Druckerhöhung und zum Schmieren der rotierenden Teile sowie zum Kühlen des Generators enthält
• - und mit einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Kühler, durch den die in der weiteren Vorrichtung aufbereitete Hydraulikflüssigkeit von der Rückführungseinrichtung mittels eines Zuleitungskanals zur weiteren Vorrichtung fließt, wobei die Flüssigkeit von der weiteren Vorrichtung durch einen axialen Kanal des Läufers in das Innere des Gehäuses fließt,

dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Vorrichtung eine Fliehkraftvorrichtung ist, die ein auf dem einen Wellenende des Läufers (10) angeordnetes Fliehkraftlaufrad (66) mit einem an den axialen Kanal (31, 32) des Läufers (10) anschließenden weiteren axialen Kanal (57), einen in das Gehäuse führenden Überlaufauslaß (73) und eine direkte Verbindung zwischen dem weiteren axialen Kanal (57) und dem Zuleitungskanal (74) aufweist, und daß der vom Fliehkraftlaufrad (66) erzeugte Flüssigkeitsdruck direkt mittels eines Kanals (75, 136, 137) zu der hydraulischen Vorrichtung (112, 115) geführt wird.

2. Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftvorrichtung (66, 70) eine Kammer (70) aufweist, die zwischen Wänden (71, 72) gebildet ist, die sich vom Laufrad (66) aus radial nach innen erstrecken, wobei ein Raum zwischen einer Wand (71) und dem Laufrad (66) einen Einlaß für die Fliehkraftvorrichtung bildet und ein weiterer Raum zwischen der anderen Wand (72) und dem Laufrad (66) einen Überlaufauslaß für die Fliehkraftvorrichtung bildet.

3. Stromversorgungsaggregat für Flugzeuge mit einer eine Wechselspannung erzeugenden Erregereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die hydraulische Vorrichtung (112, 115) auf Änderungen in der Frequenz der Wechselspannung anspricht.