DE602005003199T2 - Verbesserung eines Turbinenstarters durch den Einsatz einer Spieldichtung - Google Patents

Verbesserung eines Turbinenstarters durch den Einsatz einer Spieldichtung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Luftdruckturbinen-Starter (ATS) und insbesondere ein verbessertes System zum Verhindern und/oder Verringern des Ölauslaufens zwischen einem ATS und einem Getriebe.
  • Ein Luftdruckturbinen-Starter (ATS) wird typischerweise verwendet, um ein Flugzeug-Turbinentriebwerk, zum Beispiel ein Gasturbinen-Strahltriebwerk, zu starten. Der ATS ist typischerweise durch ein Getriebe oder eine andere Transmissionsbaugruppe an dem Strahltriebwerk angebracht, und eine Abdeckplatte oder Wand ist zwischen dem Starter- und dem Getriebegehäuse angeordnet. Das Getriebe überträgt die Leistung vom ATS zum Triebwerk, um das Triebwerk zu starten.
  • Viele Luftdruckturbinen-Starter schließen typischerweise Schmiermittel, wie beispielsweise Öl, ein, um richtig zu laufen. Die Schmiermittel werden über eine oder mehrere Dichtungen daran gehindert, in einen oder mehrere Bereiche des Getriebes oder des Starters einzutreten. Bei einer beispielhaften Getriebekonfiguration wird eine unter Druck gesetzte (oder gepufferte) Dichtung, die mit einem Hochdruckstrom von Luft gespeist wird, zum Beispiel eine Labyrinthdichtung, verwendet, um zu verhindern, dass Öl unerwünschterweise aus dem Getriebe strömt. Obwohl diese Art von Dichtung im Allgemeinen wirksam ist, kann der Luftstrom aus der unter Druck gesetzten Dichtung die Fähigkeit des ATS beeinträchtigen, das Schmiermittel in seinem Inneren zu halten. Dies ist besonders bei Konfigurationen zu bemerken, bei denen ATS-Dichtungen, wie beispielsweise Abstandsdichtungen, verwendet werden, um Schmiermittel innerhalb des ATS zu halten. US 2003/0145602 offenbart einen Luftdruckturbinen-Starter, der Fluidströmungsvorrichtungen und eine einfache Abdeckplatte zum Abdecken eines Teils der Starterbestandteile einschließt. US 2846245 offenbart einen Hitzeschild und Ölabweiser für eine Wellenlager-Öldichtung.
  • 1 zugewendet, wird eine Sektion eines solchen Ausführungsbeispiels eines Luftdruckturbinen-Starters gezeigt. Die gezeigte Sektion des Luftdruckturbinen-Starters 100 schließt eine Abtriebswelle 102, eine Ständerplatte 104, eine Antriebswelle 106 und eine Abstandsdichtung 108 ein. Die Abtriebswelle 102 ist zum Koppeln an ein Getriebe 110 und die Antriebswelle 106 konfiguriert. Die Antriebswelle 106 ist im Allgemeinen ein hohler Zylinder und schließt ein Ende 114 ein, das im Allgemeinen flach ist und das eine Öffnung 112 hat, die ermöglicht, dass die Antriebswelle 106 wenigstens teilweise mit der Abtriebswelle 102 zusammenpasst. Die Ständerplatte 104 schließt eine Wellenöffnung 118 ein, die durch eine Innenwand 120 definiert wird und die einen Durchmesser hat, der ausreicht, um die Antriebswelle 106 aufzunehmen und einen Spalt zwischen der Ständerplatte 104 und der Antriebswelle 106 bereitzustellen. Die Abstandsdichtung 108 bildet einen kleinen Abstand oder mehrere kleine Abstände zwischen der Dichtung 108 und der Antriebswelle 106, um Druckunterschiede und Luft- und Ölströmungsmuster zwischen den Abständen zu erzeugen, die ein Auslaufen vom ATS 100 zum Getriebe 110 verhindern.
  • Es hat sich gezeigt, dass, wenn der beispielhafte ATS 100 von 1 mit einem Getriebe verbunden ist, das die oben beschriebene unter Druck gesetzte Dichtung verwendet, ein Teil der Hochdruckluft, angezeigt durch Pfeile in 1, in die Öffnung 118 zwischen der Ständerplatte 104 und der Antriebswelle 106 abgelenkt werden kann. Die Hochdruckluft kann eine Unterbrechung der Luftströmungsmuster der Abstandsdichtung 108 verursachen, was wiederum bewirken kann, dass Öl aus dem ATS 100 durch die Abstandsdichtung 108 ausläuft. Im Ergebnis dessen mag die Abstandsdichtung 108 nicht wie beabsichtigt arbeiten und/oder der ATS mag einer häufigeren Wartung unterworfen werden müssen.
  • Daher besteht ein Bedarf an einem verbesserten ATS, der wirksamer arbeiten kann und/oder weniger Wartung unterworfen ist und/oder nicht bewirkt, dass eine Abstandsdichtung Fluid auslaufen lässt, wenn er mit einer unter Druck gesetzten Dichtung betrieben wird. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine oder mehrere dieser Notwendigkeiten.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Luftdruckturbinen-Starter (ATS) bereit, konfiguriert zum Koppeln an ein Getriebe. Bei einer Ausführungsform und nur als Beispiel schließt der ATS eine Abtriebswelle und eine Abschirmplatte ein. Die Abtriebswelle hat eine Außenumfangsfläche, eine Getriebesektion und eine ATS-Sektion. Die Getriebesektion ist dafür konfiguriert, innerhalb des Getriebes angeordnet und daran gekoppelt zu sein, und die ATS-Sektion ist dafür konfiguriert, innerhalb des ATS angeordnet zu sein. Die Abschirmplatte erstreckt sich in Radialrichtung von der Außenumfangfläche aus und ist an die ATS-Sektion der Abtriebswelle gekoppelt.
  • Bei einem anderen Beispiel schließt der ATS eine Antriebswelle, eine Abschirmplatte, eine Antriebswelle und eine Ständerplatte ein. Die Abtriebswelle hat eine Außenumfangsfläche, eine Getriebesektion und eine ATS-Sektion. Die Getriebesektion ist dafür konfiguriert, innerhalb des Getriebes angeordnet und daran gekoppelt zu sein, und die ATS-Sektion ist dafür konfiguriert, innerhalb des ATS angeordnet zu sein. Die Abschirmplatte erstreckt sich in Radialrichtung von der Außenumfangfläche aus und ist an die ATS-Sektion der Abtriebswelle gekoppelt. Die Antriebswelle ist innerhalb des ATS angeordnet. Die Antriebswelle hat eine ringförmige Lippe, eine Dichtungskontaktsektion. Die ringförmige Lippe hat einen ersten ringförmigen Außendurchmesser und ein im Wesentlichen flaches Ende, das nahe der Abschirmplatte angeordnet ist. Die Dichtungskontaktsektion hat einen zweiten ringförmigen Außendurchmesser und ist an die ringförmige Lippe gekoppelt. Zusätzlich ist der zweite ringförmige Außendurchmesser größer als der erste ringförmige Außendurchmesser. Die Ständerplatte hat eine durch dieselbe geformte Wellenöffnung. Die Wellenöffnung wird durch eine zylindrische Wand definiert und hat einen vorbestimmten Innendurchmesser, konfiguriert zum Bereitstellen eines Abstands zum Aufnehmen der ringförmigen Antriebswellenlippe zwischen der zylindrischen Wand und der Abtriebswelle.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform und nur als Beispiel wird ein Luftdruckturbinen-Starter (ATS) bereitgestellt, der eine Abtriebswelle hat, die sich durch denselben erstreckt. Der ATS ist zum Koppeln an ein Getriebe konfiguriert und schließt eine Antriebswelle und eine Ständerplatte ein. Die Antriebswelle ist innerhalb des ATS angeordnet und hat eine ringförmige Lippe und eine Dichtungskontaktsektion. Die ringförmige Lippe hat einen ersten ringförmigen Außendurchmesser und ein im Wesentlichen flaches Ende. Das Ende ist nahe der Abschirmplatte angeordnet. Die Dichtungskontaktsektion hat einen zweiten ringförmigen Außendurchmesser und ist an die ringförmige Lippe gekoppelt. Der zweite ringförmige Außendurchmesser ist größer als der erste ringförmige Außendurchmesser. Die Ständerplatte hat eine durch dieselbe geformte Wellenöffnung. Die Wellenöffnung wird durch eine zylindrische Wand definiert und hat einen vorbestimmten Innendurchmesser, konfiguriert zum Bereitstellen eines Abstands zum Aufnehmen der ringförmigen Antriebswellenlippe zwischen der zylindrischen Wand und der Abtriebswelle.
  • Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Satz bereitgestellt zum Einbauen eines Systems, um zu verhindern, dass Hochdruckluft aus einem Getriebe ein Funktionieren einer Abstandsdichtung unterbricht, die um eine Abtriebswelle in einem Luftdruckturbinen-Starter (ATS) angeordnet ist. Der Satz schließt eine Antriebswelle und eine Ständerplatte ein. Die Antriebswelle ist innerhalb des ATS angeordnet und hat eine ringförmige Lippe und eine Dichtungskontaktsektion. Die ringförmige Lippe hat einen ersten ringförmigen Außendurchmesser und ein im Wesentlichen flaches Ende. Das Ende ist nahe der Abschirmplatte angeordnet. Die Dichtungskontaktsektion hat einen zweiten ringförmigen Außendurchmesser und ist an die ringförmige Lippe gekoppelt. Der zweite ringförmige Außendurchmesser ist größer als der erste ringförmige Außendurchmesser. Die Ständerplatte hat eine durch dieselbe geformte Wellenöffnung. Die Wellenöffnung wird durch eine zylindrische Wand definiert und hat einen vorbestimmten Innendurchmesser, konfiguriert zum Bereitstellen eines Abstands zum Aufnehmen der ringförmigen Antriebswellenlippe zwischen der zylindrischen Wand und der Abtriebswelle.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel schließt der ATS eine Antriebswelle und eine Abschirmplatte ein. Die Antriebswelle hat ein erstes Ende und ein zweites Ende, wobei das erste Antriebswellenende zum Koppeln an ein Turbinenlaufrad konfiguriert ist. Die Abschirmplatte ist an das zweite Antriebswellenende gekoppelt und erstreckt sich von demselben aus in Radialrichtung.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel schließt der ATS eine Antriebswelle, eine Antriebswelle, eine Abschirmplatte und eine Ständerplatte ein. Die Abtriebswelle hat eine Getriebesektion und eine ATS-Sektion. Die Getriebesektion ist dafür konfiguriert, innerhalb des Getriebes angeordnet und daran gekoppelt zu sein, und die ATS-Sektion ist dafür konfiguriert, innerhalb des ATS angeordnet zu sein. Die Antriebswelle ist wenigstens teilweise an die Abtriebswelle gekoppelt und hat ein erstes Ende und ein zweites Ende. Das erste Antriebswellenende ist zum Koppeln an ein Turbinenlaufrad konfiguriert. Die Abschirmplatte ist an das zweite Antriebswellenende gekoppelt und erstreckt sich von demselben aus in Radialrichtung. Die Ständerplatte hat eine durch dieselbe geformte Wellenöffnung. Die Wellenöffnung wird durch eine zylindrische Wand definiert und hat einen vorbestimmten Innendurchmesser, sich die Antriebswelle wenigstens teilweise durch die Wellenöffnung zwischen der zylindrischen Wand und der Antriebswelle erstreckt.
  • Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Satz bereitgestellt, der eine Antriebswelle und eine Abschirmplatte einschließt. Die Antriebswelle hat ein erstes Ende und ein zweites Ende, wobei das erste Antriebswellenende zum Koppeln an ein Turbinenlaufrad konfiguriert ist. Die Abschirmplatte ist an das zweite Antriebswellenende gekoppelt und erstreckt sich von demselben aus in Radialrichtung.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Satz bereitgestellt zum Einbauen eines Systems, um zu verhindern, dass Hochdruckluft aus einem Getriebe ein Funktionieren einer Abstandsdichtung unterbricht, die um eine Abtriebswelle in einem Luftdruckturbinen-Starter (ATS) angeordnet ist, wobei der ATS eine Antriebswelle hat, die ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, und das erste Antriebswellenende an ein Turbinenlaufrad gekoppelt ist. Der Satz schließt eine Abschirmplatte ein, die dafür konfiguriert ist, an das zweite Antriebswellenende gekoppelt zu werden.
  • Andere unabhängige Merkmale und Vorzüge des bevorzugten ATS werden offensichtlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die als Beispiel die Prinzipien der Erfindung illustrieren.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Sektion eines beispielhaften ATS des Standes der Technik,
  • 2 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer ATS-Baugruppe, und
  • 3 ist eine Nahansicht eines beispielhaften ATS, der in der in 2 abgebildeten ATS-Baugruppe verwendet werden kann.
  • Bevor mit der ausführlichen Beschreibung fortgefahren wird, sollte zu erkennen sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung in Verbindung mit einer spezifischen Art von rotierender Maschine begrenzt ist. Folglich sollte zu erkennen sein, dass, obwohl die vorliegende Erfindung der zweckmäßigen Erläuterung halber so abgebildet und beschrieben wird, dass sie in einem Turbinenstarter umgesetzt ist, sie in zahlreichen anderen Maschinen umgesetzt werden kann, einschließlich eines Gasturbinentriebwerks, eines Außenstromaggregats, eines Turboladers, eines Aufladers, einer Kühlturbine, eines Synchrongenerators, eines Elektromotors, eines elektrischen Generators, eines integrierten Generators mit konstanter Drehzahl, von Getrieben einer beliebigen Art, einer Hydraulikpumpe, einer Wasserpumpe oder verschiedener anderer chemischer und industrieller Pumpen, aber ohne darauf begrenzt zu sein.
  • Der Beschreibung zugewendet, illustriert nun 2 schematisch eine beispielhafte Druckluftturbinen-Starterbaugruppe 200, die verwendet wird, um die Drehung einer größeren Turbine, wie beispielsweise eines Zweikreis-Turbostrahltriebwerks, einzuleiten. Die Druckluftturbinen-Starterbaugruppe 200 schließt ein Getriebe 202 und einen Druckluftturbinen-Starter (ATS) 204 ein. Das Getriebe 202 schließt eine unter Druck gesetzte Dichtung 206 ein. Das Innere des Getriebes 202 ist über Öffnungen 208 in Fluidverbindung mit Ölströmungsdurchgängen innerhalb des ATS 204. Die Menge an Öl, die zum ATS 204 hindurchgeht, wird zum Teil durch die unter Druck gesetzte Dichtung 206 gesteuert. Die unter Druck gesetzte Dichtung 206 kann eine beliebige von zahlreichen Arten von Dichtungen sein, die einen Strom von Hochdruck-Pufferluft aufnehmen. Beispiele geeigneter Arten von unter Druck gesetzten Dichtungen schließen Labyrinthdichtungen, Hülsendichtungen, Ringdichtungen, Gleitringdichtungen, bogengebundene Ringdichtungen, Bürstendichtungen, Lippendichtungen, Fingerdichtungen oder alternativ dazu eine Pufferung für den Luftstrom vom Nebenstrom oder Ablasslüftungslöcher ein, aber ohne darauf begrenzt zu sein. Gelegentlich kann die Druckluft aus der unter Druck gesetzten Dichtung 206 über die Öffnungen 208 auf das Innere des ATS 204 auftreffen.
  • Der ATS 204 ist innerhalb einer Gehäusebaugruppe 212 eingeschlossen, die wenigstens eine Turbinensektion 214 und eine Abtriebssektion 216 einschließt. Die Gehäusebaugruppe 212 kann aus zwei oder mehr Teilen bestehen, die miteinander verbunden sind, oder kann integral als ein einziges Stück geformt sein und kann an das Getriebe 202 gekoppelt sein.
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird nun eine ausführliche Beschreibung eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels des ATS 204 bereitgestellt, der innerhalb der Abtriebssektion 216 angeordnet ist. Der illustrierte Abschnitt des ATS 204 schließt eine drehbare Antriebswelle 302, eine Antriebswelle 304, eine Abstandsdichtung 306 und eine Ständerplatte 308 ein. Die Abtriebswelle 302 ist dafür konfiguriert, sich durch die Turbinensektion 214 und die Abtriebssektion 216, beide gezeigt in 2, zu erstrecken, und schließt eine Getriebesektion 310 und eine ATS-Sektion 311 ein. Die Getriebesektion 310 ist dafür konfiguriert, innerhalb des Getriebes 202 angeordnet und an dasselbe gekoppelt zu sein. Die ATS-Sektion 311 ist dafür konfiguriert, innerhalb des ATS 204 angeordnet zu sein, und schließt eine Abschirmplatte 312 ein, die sich in Radialrichtung von der Außenumfangsfläche der Antriebswelle 302 aus erstreckt.
  • Die Abschirmplatte 312 ist dafür konfiguriert, zwischen dem Getriebe 202 und der Ständerplatte 308 angeordnet zu sein, und erstreckt sich vorzugsweise über wenigstens einen Abschnitt der Ständerplatte 308, die weiter unten ausführlicher beschrieben wird, um dadurch wenigstens Abschnitte der Abstandsdichtung 306 von der Luft abzuschirmen, die durch das Getriebe 202 in dieselbe geleitet werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Abschirmplatte 312 während der Fertigung als ein Teil der Abtriebswelle 302 geformt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Abtriebswelle 302 und die Abschirmplatte 312 gesondert gefertigt und anschließend aneinander gekoppelt. Zum Beispiel kann die Abschirmplatte 312 ein entsprechend bemessener Spiralverschlussring, eine Unterlegscheibe, einen Sicherungsring oder eine Sicherungsscheibe sein und kann an die Abtriebswelle mit Epoxidharz geklebt, geklebt oder auf andere geeignete Weise gebunden sein derart, dass kein Fluid zwischen der Abschirmplatte 312 und der Antriebswelle 302 ausläuft.
  • Die Antriebswelle 304 ist drehbar innerhalb des ATS 204 angebracht und ist an die Abtriebswelle 302 gekoppelt. Die Antriebswelle 304 ist hohl und hat einen Innendurchmesser, der dafür konfiguriert ist, mit wenigstens einem Abschnitt der Abtriebswelle 302 zusammenzupassen. Die Antriebswelle 304 hat ebenfalls eine Lippe 316, die an eine Dichtungskontaktsektion 318 anstößt.
  • Die Lippe 316 ist dafür konfiguriert, nahe der Abschirmplatte 312 angeordnet zu sein, wenn die Antriebswelle 304 und die Abtriebswelle 302 aneinander gekoppelt sind. Die Lippe 316 schließt eine Öffnung 319, eine Endfläche 320 und eine Außenumfangsfläche 322 ein. Die Öffnung 319 ist passend bemessen, um die Antriebswelle 302 aufzunehmen. Die Endfläche 320 ist so geformt, dass sie Fluid daran hindert, zwischen die Abschirmplatte 312 und die Ständerplatte 308 zu strömen. In dieser Hinsicht wird zu erkennen sein, dass die Endfläche 320 im Wesentlichen flach sein kann, oder alternativ dazu kann die Endfläche 320 eine beliebige andere Form haben, die für eine minimale Fluidablenkung geeignet ist. Die Außenumfangsfläche 322 ist dafür konfiguriert, die Endfläche 320 weiter dabei zu unterstützen, eine Fluidablenkung und -strömung zu verhindern, und ist vorzugsweise kreisförmig, jedoch kann, wie bei der Endfläche 320, die Außenumfangsfläche 322 eine beliebige von zahlreichen anderen Formen haben, die in der Lage ist, mit der Endfläche 320 zusammenzuwirken, um eine optimale Fluidablenkung zu gewährleisten.
  • Die Dichtungskontaktsektion 318 ist im Allgemeinen zylindrisch und hat ebenfalls eine Außenumfangsfläche 326. Die Dichtungsaußenumfangsfläche 326 ist vorzugsweise ebenfalls kreisförmig und hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Lippenaußenumfangsfläche 322. Im Ergebnis dessen ist zwischen den zwei Außenumfangsflächen 322, 326 eine Leiste 328 geformt.
  • Die Abstandsdichtung 306 ist an der Dichtungskontaktsektion 318 der Antriebswelle 304 angebracht und dafür konfiguriert, Öl innerhalb des ATS 204 abzudichten. Bei der in 3 illustrierten Ausführungsform schließt die Abstandsdichtung 306 mehrere Räume 330 und nicht illustrierte Öffnungen, die umlaufend in derselben geformt sind, ein. Während des Betriebs, wenn sich die Antriebswelle 302 und die Antriebswelle 304 drehen, wird jegliches Öl innerhalb der Räume 330 zu den nicht illustrierten Öffnungen hin getrieben, so dass das Öl über die Zentrifugalkraft zurück in den ATS 204 gezwungen wird. Wie zu erkennen sein wird, kann eine beliebige von zahlreichen Arten von Abstandsdichtungen verwendet werden, einschließlich der in der US-Patentschrift Nr. 5,538,258 , der US-Patentschrift Nr. 5,636,848 und der US-Patentschrift Nr. 6,629,816 offenbarten Dichtungen, aber ohne darauf begrenzt zu sein.
  • Die Abstandsdichtung 306 wird innerhalb des ATS 204 durch die Ständerplatte 308 festgehalten. Die Ständerplatte 308 bildet einen Teil der ATS-Gehäusebaugruppen-Abtriebssektion 216 (gezeigt in 2) und schließt einen ringförmigen Kanal 332 ein, der sich zum Inneren des ATS 204 hin öffnet und der dafür geformt ist, wenigstens einen Abschnitt der Abstandsdichtung 306 aufzunehmen. In Radialrichtung von dem ringförmigen Kanal 332 nach innen befindet sich ein Ständerflansch 334, der eine Wellenöffnung 336 hat, die im Wesentlichen in der Mitte desselben geformt ist. Der Ständerflansch 334 hat eine Außenfläche 340, die dafür konfiguriert ist, bündig mit der Lippenendfläche 320 zu sein. Die Wellenöffnung 336, die durch eine zylindrische Wand 338 definiert wird, ist dafür konfiguriert, die Abtriebswelle 302 und die Antriebswelle 304 aufzunehmen. Die Wellenöffnung 336 hat einen Innendurchmesser, der dafür konfiguriert ist, einen engen Abstand zum Aufnehmen der Lippe 316 zwischen der zylindrischen Wand 338 und der Abtriebswelle 302 bereitzustellen, so dass die Antriebswelle 302 und die Antriebswelle 304 die Ständerplatte 308 während der Drehung nicht berühren.
  • Wie zuvor weiter oben erwähnt, kann gelegentlich Hochdruckluft aus der unter Druck gesetzten Dichtung 206 auf das Innere des ATS 204 auftreffen. In einem solchen Fall wirken die Abschirmplatte 312, die Lippe 316 und die Ständerplatte 308 zusammen, um zu verhindern, dass die Hochdruckluft das Funktionieren der Abstandsdichtung 306 beeinträchtigt. Falls die Hochdruckluft zur Abschirmplatte 312 hin strömt, kann die Luft entweder in Radialrichtung nach außen umgeleitet oder zu der unter Druck gesetzten Dichtung 210 hin zurückgeführt werden. Sollte wenigstens ein Teil der Luft an der Abschirmplatte 312 vorbei und zur Abtriebswelle 302 hin strömen, wird die Luft an der Wellenöffnung 336 vorbeiströmen, weil die Lippenendfläche 320 und die Ständerplattenaußenfläche 340 bündig miteinander sind.
  • In dem unwahrscheinlichen Fall, dass sich die Luft in die Wellenöffnung 336 bewegt, strömt sie längs der zylindrischen Wand 338 zu der Leiste 328, welche die Luft in Radialrichtung nach außen zu der Ständerplatte 308 hin ablenkt. In dem sehr unwahrscheinlichen Fall, dass die Luft die Ständerplatte 308 berührt, wird sie zurück zur Antriebswelle 304 hin abgelenkt oder kann möglicherweise zur Abstandsdichtung 306 hin strömen. Da sich die Luft über eine verhältnismäßig schwierige Bahn bewegen muss, um die Abstandsdichtung 306 zu erreichen, verliert die Luft Druck und beeinträchtigt die Leistung der Abstandsdichtung 306 nicht.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel des ATS 204, der innerhalb der Abtriebssektion 216 angeordnet sein kann: Ähnlich der vorhergehenden Ausführungsform schließt der illustrierte Abschnitt des ATS 204 eine drehbare Abtriebswelle 302, eine Antriebswelle 304, eine Abstandsdichtung 306, eine Ständerplatte 308 und eine Abschirmplatte 312 ein. Jedoch erstreckt sich die Abschirmplatte 312 bei dieser Ausführungsform in Radialrichtung von der Antriebswelle 304 aus, statt von der Antriebswelle 302 aus. Bei der abgebildeten Ausführungsform hat die Abschirmplatte 312 eine Abschirmsektion 342 und eine Wellensektion 344. Die Wellensektion 344 ist dafür konfiguriert, die Lippenendfläche 320 aufzunehmen derart, dass die Lippenaußenumfangsfläche 322 und die Außenumfangsfläche der Wellensektion 344 bündig miteinander sind. In dieser Hinsicht ist ein Abschnitt der Wellensektion 344 mit der Innenfläche der Antriebswelle 304 zusammengepasst. Bei dieser Ausführungsform sind die zwei schraubend miteinander in Eingriff gebracht. Jedoch können, wie Fachleute auf dem Gebiet erkennen werden, die Antriebswelle 304 und die Abschirmplatte 312 durch verschiedene herkömmliche Verfahren, einschließlich von Presspassung, Axialklemmung durch eine Mutter, loser Passung mit Antirotationskerbe oder Stiften, aneinander gekoppelt, unter Verwendung eines O-Rings angebracht und/oder mit Sicherungsring angebracht sein, ohne aber darauf begrenzt zu sein. Bei noch einem anderen Beispiel ist die Abschirmplatte 312 an der Antriebswelle 304 geformt, wobei die Lippenendfläche 320 an der Abschirmplatte 312 angeordnet ist.
  • Ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform wirken, wenn Hochdruckluft aus der unter Druck gesetzten Dichtung 206 auf den ATS 204 auftrifft, die Abschirmplatte 312, die Lippe 316 und die Ständerplatte 308 zusammen, um zu verhindern, dass die Hochdruckluft das Funktionieren der Abstandsdichtung 306 beeinträchtigt. Falls die Hochdruckluft zur Abschirmplatte 312 hin strömt, kann die Luft entweder in Radialrichtung nach außen umgeleitet oder zu der unter Druck gesetzten Dichtung 210 hin zurückgeführt werden. Sollte jedoch bei dieser Ausführungsform wenigstens ein Teil der Luft an der Abschirmplatte 312 vorbei und zur Abschirmplattenwellensektion 344 hin strömen, wird die Luft zur Antriebswelle 304 hin strömen und von derselben weg abgelenkt. Danach kann, ähnlich wie oben, in dem unwahrscheinlichen Fall, dass sich die Luft in die Wellenöffnung 336 bewegt, sie längs der zylindrischen Wand 338 zu der Leiste 328 strömen, welche die Luft in Radialrichtung nach außen zu der Ständerplatte 308 hin ablenkt. In dem sehr unwahrscheinlichen Fall, dass die Luft die Ständerplatte 308 berührt, wird sie zurück zur Antriebswelle 304 hin abgelenkt oder kann möglicherweise zur Abstandsdichtung 306 hin strömen.
  • Wie zu erkennen sein wird, kann ein ATS des Standes der Technik, wie beispielsweise der in 1 illustrierte ATS 100, mit einer Antriebswelle, einer Antriebswelle, einer Ständerplatte und/oder einer Abschirmplatte, jeweils konfiguriert nach der oben beschriebenen Erfindung, nachgerüstet werden. Diese Bestandteile können als ein Satz bereitgestellt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel schließt der Satz eine Antriebswelle und eine Ständerplatte, wie beispielsweise eine der oben beschriebenen Antriebswellen 304 und Ständerplatten 308, ein. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel schließt der Satz ebenfalls eine Abtriebswelle (wie beispielsweise die Abtriebswelle 302 oben) ein. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel schließt der Satz eine Antriebswelle 304 und eine Abschirmplatte 312 nach den oben beschriebenen Ausführungsformen ein. Die Abtriebswelle, die Antriebswelle und/oder die Ständerplatte werden durch herkömmliche Mittel, die hierin nicht beschrieben werden, in den ATS 100 eingebaut.
  • Es ist nun ein verbesserter Luftdruckturbinen-Starter bereitgestellt worden, der wirksamer arbeitet und/oder weniger Wartung unterworfen ist und/oder nicht bewirkt, dass eine Abstandsdichtung Fluid auslaufen lässt, wenn er mit einer unter Druck gesetzten Dichtung betrieben wird.

Claims (8)

  1. Luftdruckturbinen-Starter (ATS) (204), konfiguriert zum Koppeln an ein Getriebe (202), wobei der ATS Folgendes umfasst: eine Antriebswelle (302), die eine Außenumfangsfläche, eine Getriebesektion (310) und eine ATS-Sektion (311) hat, wobei die Getriebesektion (310) dafür konfiguriert ist, innerhalb des Getriebes (202) angeordnet und daran gekoppelt zu sein, und die ATS-Sektion (311) dafür konfiguriert ist, innerhalb des ATS (204) angeordnet zu sein, und dadurch gekennzeichnet, dass er eine Abschirmplatte (312) hat, die sich in Radialrichtung von der Außenumfangfläche aus erstreckt und an die ATS-Sektion (311) der Abtriebswelle (302) gekoppelt ist.
  2. Luftdruckturbinen-Starter (204) nach Anspruch 1, der ferner Folgendes umfasst: eine innerhalb des ATS (204) angeordnete Antriebswelle (304), wobei die Antriebswelle (304) eine ringförmige Lippe (316) und eine Dichtungskontaktsektion (318) hat, wobei die ringförmige Lippe (316) einen ersten ringförmigen Außendurchmesser und ein im Wesentlichen flaches Ende (320) hat, wobei das Ende (320) nahe der Abschirmplatte (312) angeordnet ist, wobei die Dichtungskontaktsektion (318) einen zweiten ringförmigen Außendurchmesser hat und an die ringförmige Lippe (316) gekoppelt ist, wobei der zweite ringförmige Außendurchmesser größer ist als der erste ringförmige Außendurchmesser.
  3. Luftdruckturbinen-Starter (204) nach Anspruch 2, der ferner Folgendes umfasst: eine Ständerplatte (308), die eine durch dieselbe geformte Wellenöffnung (336) hat, wobei die Wellenöffnung (336) durch eine zylindrische Wand (338) definiert wird und einen vorbestimmten Innendurchmesser hat, wobei sich die ringförmige Antriebswellenlippe (316) wenigstens teilweise durch die Wellenöffnung (336) erstreckt und zwischen der zylindrischen Wand (338) und der Abtriebswelle (302) angeordnet ist.
  4. Luftdruckturbinen-Starter (204) nach Anspruch 1, wobei die Abschirmplatte (312) entweder einen Verschlussring, eine Unterlegscheibe, einen Sicherungsring oder eine Sicherungsscheibe umfasst.
  5. Luftdruckturbinen-Starter (204) nach Anspruch 1, wobei der ATS (204) dafür konfiguriert ist, Hochdruckluft vom Getriebe (202) zu erhalten, und die Abschirmplatte (312) dafür konfiguriert ist, wenigstens einen Teil der Luft zurück zum Getriebe (202) abzulenken.
  6. Luftdruckturbinen-Starter (204) nach Anspruch 2, der ferner eine an die Antriebswelle (304) gekoppelte Abstandsdichtung (306) umfasst.
  7. Luftdruckturbinen-Starter (204) nach Anspruch 1, wobei das Getriebe (202) eine Hochdruck-Luftversorgungsquelle umfasst.
  8. Luftdruckturbinen-Starter (204) nach Anspruch 7, wobei die Hochdruck-Luftversorgungsquelle entweder eine Labyrinthdichtung, eine Hülsendichtung, eine Ringdichtung, eine Gleitringdichtung, eine bogengebundene Ringdichtung, eine Bürstendichtung, eine Lippendichtung, eine Fingerdichtung, eine Pufferung für den Luftstrom vom Nebenstrom oder Ablasslüftungslöcher umfasst.
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