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Die
Erfindung betrifft die Sicherheit des Betriebes der Zusatzgeräte eines
Turbomotors, insbesondere für
die Luftfahrt, die über
Elektromotoren angetrieben werden.
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Das
Schub-Gewichts-Verhältnis
war stets das Hauptziel der Motorenhersteller bei der Entwicklung
von Militärstrahltriebwerken.
Die Erhöhung
der Verdichtungsverhältnisse,
der Turbineneintrittstemperaturen sowie die Verbesserung des Leistungsgrades
haben die Größe der Motoren
stetig verringert.
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Herkömmlicherweise
umfaßt
die Kette zur Entnahme der Leistung, die für den Antrieb der Zusatzgeräte des Strahltriebwerks,
wie der Kraftstoffpumpe, der Schmierpumpe, sowie des Stromerzeugers
erforderlich ist, eine Radialwelle, die mittels Winkeltriebe über die
Welle des Verdichters angetrieben wird und die ihrerseits die in
einem seitlich am Motor angeordneten Gehäuse befindlichen Zusatzgeräte antreibt.
Diese Leistungsentnahmekette sowie das Gehäuse für die Zusatzgeräte sind
der Entwicklung der Motoren nur schwer gefolgt und machen einen sehr
großen
Anteil der Gesamtmasse der Motoren aus, insbesondere wenn es sich
um kleine Motoren handelt, vor allem wenn das Gehäuse einen
Starter und einen Wechselstromgenerator trägt.
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Die
Größe des Gehäuses für die Zusatzgeräte vergrößert die
Stirnfläche
des Motors.
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Nun
zwingt aber die Verwendung von kleinen Motoren an Schleppflugzeugen,
aber auch an Aufklärungsdrohnen
oder an Marschflugkörpern
die Motorenhersteller, der Tarnung dieser Motoren den Vorrang zu
geben und folglich deren Stirnfläche
zu verkleinern.
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Die
Verringerung der Masse sowie die Verkleinerung der Stirnfläche der
Motoren kann dadurch realisiert werden, daß ein Starter-Generator in
das Strahltriebwerk integriert wird, und daß die Zusatzgeräte durch
Elektromotoren angetrieben werden, die über den Generator versorgt
werden, wie in dem Dokument
FR
2 685 735 beschrieben.
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In
diesem Fall können
die mechanische Kette zur Leistungsentnahme sowie das Gehäuse für die Zusatzgeräte verkleinert,
sogar beseitigt werden.
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Die
Verwendung von Elektromotoren für
den Antrieb der Zusatzgeräte,
wie Kraftstoffpumpen, Schmierpumpen und Hydraulikpumpen, weist den Vorteil
auf, daß die
Steuerung dieser Zusatzgeräte erleichtert
wird und daß diese
an beliebiger Stelle in der Zelle oder dem Pylon zur Aufhängung des
Motors, an Orten plaziert werden können, die deren schnelle Zugänglichkeit
oder Entfernung erleichtern, und daß gleichzeitig deren Verwundbarkeit
gegenüber
eventuellem feindlichen Beschuß verringert
wird.
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Die
einzige Schnittstelle zwischen Motor und Zusatzgeräten wird
dann eine elektrische Übertragung.
Ein Stromnetz transportiert die Energie des Hilfsleistungsaggregats
zum Starter und zum Elektromotor, welcher die Kraftstoffpumpe während der Startphase
des Strahltriebwerks antreibt, anschließend liefert der integrierte
Starter-Generator die elektrische Energie an die die Zusatzgeräte antreibenden Elektromotoren,
insbesondere an denjenigen, der die Kraftstoffpumpe antreibt, sobald
das Strahltriebwerk in autonomem Betrieb laufen kann.
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Trotz
der sehr hohen Zuverlässigkeit
der heutigen elektrischen Systeme, ist es aber immer noch möglich, daß es im
Flug, entweder an dem Stromerzeuger oder an dem Elektromotor für den Antrieb
der Kraftstoffpumpe, zu einer elektrischen Panne kommt. Die Folge
hiervon ist der Ausfall des Motors sowie der mögliche Verlust des Flugkörpers oder des
Flugzeugs, wenn es ein einmotoriges Flugzeug ist.
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Ziel
der Erfindung ist es, dieses schwerwiegende Problem dadurch zu beheben,
daß dem
Elektromotor zum Antrieb des Zusatzgerätes ein Hilfssystem zugeordnet
wird, das den Betrieb des Zusatzgerätes nach dem Starten des Turbomotors
im Falle eines Ausbleibens der elektrischen Versorgung des Elektromotors
oder bei einem Ausfall dieses Elektromotors alleine sicherstellen
kann.
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Die
Erfindung betrifft folglich ein System für den Antrieb einer Kraftstoffpumpe
oder einer Schmierpumpe in einem Turbomotor, wobei das genannte
System einen Elektromotor umfaßt,
der einen Stator und einen Rotor aufweist.
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Gemäß der Erfindung
ist dieses Antriebssystem dadurch gekennzeichnet, daß es ferner
eine Luftturbine umfaßt,
die ein Gehäuse
und einen drehbaren Aufbau aufweist, und daß der Rotor und der drehbare
Aufbau mit der genannten Pumpe mechanisch gekoppelt sind, wobei
die Luftturbine geeignet ist, mit einer aus einem Verdichter des
Turbomotors entnommenen Luftmenge beaufschlagt zu werden, um eine
Beteiligung am Antrieb der Pumpe zu ermöglichen.
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Unter
Integration ist zu verstehen, daß der Stator des Elektromotors
von dem Gehäuse
getragen wird und daß der
Rotor an dem drehbaren Aufbau koaxial zur Rotationsachse der Luftturbine,
ohne das Vorhandensein elektromotorspezifischer Lager angebracht
ist, was das Antriebssystem kompakt und leicht macht.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt das Antriebssystem weiterhin
ein Ventil zur Regelung der dem Verdichter entnommenen Luftmenge,
das sich während
der Startphase des Turbomotors in der geschlossenen Stellung und
nach dem Starten in der geöffneten
Stellung befindet.
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Diese
Anordnung ermöglicht,
die Luftturbine in den Flugphasen der damit ausgestatteten Maschine
mit Luft zu beaufschlagen, wodurch es möglich ist, den Elektromotor
wenigstens teilweise zu entlasten, dadurch die Größe und den
Bedarf an elektrischer Energie dieses Elektromotors zu verringern
bzw. herabzusetzen, wobei die nicht verbrauchte elektrische Energie
nun für
anderen Bedarf zur Verfügung
steht.
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Vorteilhafterweise
reicht die dem Verdichter entnommene Luftmenge aus, um bei Ausbleiben
der elektrischen Versorgung oder bei einem Ausfall des Elektromotors
den Betrieb der Pumpe allein über
die Luftturbine zu ermöglichen,
und um den Flug fortzusetzen.
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Der
Rotor des Elektromotors ist an einer Wand des drehbaren Aufbaus
angebracht, und der Stator ist an einer Wand des Gehäuses angebracht.
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Vorzugsweise
umfaßt
der drehbare Aufbau eine Welle, die mit dem Zusatzgerät mechanisch
gekoppelt und von Lagern getragen ist, die zwischen der Welle und
dem Gehäuse
angeordnet sind.
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Nach
einer ersten Ausführungsform
ist die Luftturbine vom Typ axial-zentripetal und weist der drehbare
Aufbau am freien Ende der Welle ein Rad auf, an dessen Umfang sich
axial-zentripetale Schaufeln erstrecken.
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Nach
einer ersten Variante der ersten Ausführungsform ist der Durchgang
der Luftader durch die Schaufeln außen durch eine Wand begrenzt,
die mit dem Ende der Schaufeln fest verbunden ist und die in der
Zirkulationsrichtung der Luftmenge durch eine zylinderförmige Hülse axial
verlängert
ist, um die herum der Rotor des Elektromotors angeordnet ist.
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Nach
einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform weist das Rad am
radial äußeren Ende der
Schaufeln eine zylinderförmige
Hülse auf,
die sich axial in der zu der Zirkulation der Luftmenge entgegengesetzten
Richtung erstreckt und die in einer in dem Gehäuse um die Lager herum ausgebildeten axialen
Aufnahme angeordnet ist, und ist der Rotor des Elektromotors in
der genannten Hülse
angeordnet.
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Nach
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist die Luftturbine vom axialen Typ und umfaßt wenigstens
einen Kranz mit festen Schaufeln, der sich ausgehend von dem Gehäuse radial
nach innen erstreckt, sowie einen Kranz mit beweglichen Schaufeln,
der sich ausgehend von einer mit der Welle fest verbundenen Trommel
radial nach außen
erstreckt, wobei der Rotor des Elektromotors in der Trommel und
der Stator um eine zylindrische Hülle angeordnet ist, die über Strukturarme
mit dem Gehäuse
verbunden ist.
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Nach
einer dritten Ausführungsform
der Erfindung ist Luftturbine axialen Typs und umfaßt einen Kranz
mit Verteilerschaufeln sowie einen Kranz mit beweglichen Schaufeln,
die am Umfang eines Rades vorgesehen sind, das sich ausgehend von
einem Mittelbereich der Welle radial erstreckt, wobei letztere an
einem jeden ihrer Enden von einem Lager getragen ist, wobei die
Ader des Luftstroms stromabwärts des
Kranzes mit beweglichen Schaufeln durch zwei Ringe begrenzt ist,
die eine Stützstruktur
von einem der Lager bilden, und ist der Rotor des Elektromotors an
einer Seite des Rades angebracht, wobei der Luftspalt des Elektromotors
in einer Radialebene angeordnet ist.
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Nach
einer vorteilhaften Anordnung der dritten Ausführungsform der Erfindung ist
ein zweiter Elektromotor vorgesehen, dessen Rotor an der anderen
Seite des Rades angebracht ist.
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Weitere
Vorteile sowie Merkmale der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden,
als Beispiel gegebenen Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen
hervorgehen, in diesen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines herkömmlichen
Turbomotors, der ein Gehäuse
für über eine Verbindungswelle
angetriebene Zusatzgeräte
aufweist;
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2 eine
Seitenansicht eines weiteren herkömmlichen Turbomotors, der ein
Gehäuse
für über eine
Verbindungswelle angetriebene Zusatzgeräte aufweist;
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3 eine
Vorderansicht des Turbomotors der 2;
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4a ein
Prinzipschaltbild eines Turbomotors vom Typ „voll elektrisch", mit einem erfindungsgemäßen System
für den
Antrieb der Kraftstoffpumpe;
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4b,
die 4a ähnlich
ist, eine Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Antriebssystems;
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5 eine
erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Antriebssystems;
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6 eine
Variante der ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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7 eine
zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Antriebssystems;
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8 eine
dritte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Antriebssystems,
und
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9,
die 6 ähnlich
ist, ein Untersetzungsgetriebe, das zwischen der Antriebswelle des Antriebssystems
und der Welle der Kraftstoffpumpe angeordnet ist.
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Die 1 bis 3 zeigen
einen Turbomotor 1 mit der Achse X, der ein Zusatzgerätegehäuse 3 aufweist,
das unter dem Gehäuse 4 des
Turbomotors 1 angeordnet ist. Die in dem Gehäuse 3 angeordneten
Zusatzgeräte
werden über
eine radiale Verbindungswelle 5 und Winkeltriebe angetrieben.
Die Verbindungswelle 5 wird über die Welle mit der Achse
X angetrieben, welche die Turbine des Turbomotors 1 mit
dem Verdichter verbindet. Die von dem Gehäuse 3 umgebenen Zusatzgeräte umfassen
im wesentlichen einen Stromerzeuger, eine Kraftstoffpumpe, eine Schmierpumpe,
Hydraulikpumpen sowie einen elektrischen Starter oder Luftstarter
und werden alle über
kinematische Ketten auf mechanischem Weg angetrieben. Wie in den 2 und 3 dargestellt,
hat das Gehäuse 3 ein
großes
Volumen und vergrößert die
Stirnfläche
des Turbomotors 1 beträchtlich,
insbesondere dann, wenn es sich um ein aus einem Stück bestehendes
Turbostrahltriebwerk mit geringer Leistung handelt. Bei Turbomotoren
mit geringer Leistung kann die Masse des Gehäuses sowie der Zusatzgeräte 20% der
Gesamtmasse des Turbomotors 1 erreichen.
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Um
die Masse sowie die Stirnfläche
eines solchen Turbostrahltriebwerks zu verringern bzw. zu verkleinern,
ist es sinnvoll, die Zusatzgeräte über Elektromotoren
anzutreiben, die über
einen in den Turbomotor 1 integrierten Generator-Starter,
d.h. über
einen Generator-Starter mit der Achse X, dessen Rotor mit dem Rotor
des Turbomotors 1 fest verbunden ist, mit Strom gespeist
werden. Die Zusatzgeräte
können
dann an beliebiger Stelle in der Zelle oder dem Pylon zur Aufhängung des
Turbomotors 1 plaziert werden, und die Verwendung eines
Elektromotors weist den Vorteil auf, daß die Steuerung des Zusatzgerätes erleichtert
wird. Das Gehäuse 3 und die
Verbindungswelle 5 können
dann entfallen.
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Der
bedeutende Nachteil des Antriebs eines Zusatzgerätes über einen Elektromotor besteht
darin, daß im
Falle eines Ausfalls des Elektromotors oder im Falle einer Panne
bei der elektrischen Versorgung dieses Motors das Zusatzgerät nicht
mehr angetrieben wird.
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Wenn
das Zusatzgerät
die Kraftstoffpumpe ist, wird die Brennkammer nicht mehr mit Kraftstoff versorgt,
was zum Erlöschen
der Brennkammer führt.
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Das
Ziel der Erfindung ist es, ein System für den Antrieb eines Zusatzgerätes, und
insbesondere der Kraftstoffpumpe vorzuschlagen, das im Falle eines
Ausfalls des Elektromotors oder dessen Versorgung mit Elektrizität den Betrieb
des Zusatzgerätes ermöglicht.
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Die 4a und 4b zeigen
auf schematische Weise einen „voll
elektrischen" Turbomotor 1 mit
der Achse X, der eine Brennkammer 11 aufweist, die über einen Verdichter 12 mit
Luft und über
eine Kraftstoffpumpe 13 mit Kraftstoff versorgt wird. Die aus
der Brennkammer 11 austretenden heißen Gase treiben eine Turbine 14 an,
die über
eine Welle 15 mit dem Verdichter 12 verbunden
ist. Der Turbomotor 10 ist ferner mit einem integrierten
Starter-Generator 16 mit der Achse X ausgestattet, der
im Bereich der kalten Bereiche des Verdichters 12 angeordnet
ist. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet den über eine
Leitung 18 mit der Pumpe 13 verbundenen Kraftstoffbehälter.
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Die
Kraftstoffpumpe 13 wird über ein Antriebssystem 20 angetrieben,
das einerseits einen Elektromotor 21 und eine Luftturbine 22,
die vorzugsweise zu dem Elektromotor 21 koaxial ist und
deren Einlaßstutzen 23 über eine
Luftentnahmeleitung 24 mit dem Verdichter 12 verbunden
ist, wobei in der Luftentnahmeleitung ein Zweiwege-Regelungsventil 25 angeordnet
ist, das über
den in der Zeichnung nicht dargestellte FADEC des Turbomotors 10 gesteuert
wird.
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Das
Antriebssystem 20 funktioniert auf die nachfolgend beschriebene
Art und Weise:
Während
der Startphase des Turbomotors 10 befindet sich das Regelungsventil 25 in
der geschlossenen Stellung. Der Starter-Generator 16 befindet
sich in der Starter-Anordnung
und wird über
ein in der Zeichnung nicht gezeigtes Leistungshilfsaggregat mit Strom
gespeist. Der Elektromotor 21 wird während der Startphase ebenfalls über das
Leistungshilfsaggregat mit Strom gespeist. Im Zündbetrieb beginnt sich der
Rotor des Turbomotors 10 zu drehen, und die Brennkammer 11 wird über den
Verdichter 12 mit Luft beaufschlagt. Der Kraftstoff wird
dann mittels der Kraftstoffpumpe 13, die über den
Elektromotor 21 unter der Kontrolle des FADEC angetrieben
wird, in die Brennkammer 11 eingespritzt. Ist die Zündung erfolgt,
wird der Starter-Generator 16 in die Stromerzeuger-Anordnung überführt. Sobald
die Leerlaufdrehzahl erreicht ist, liefert der Generator 16 genug elektrische
Energie, um den Elektromotor 21 zum Antreiben der Kraftstoffpumpe 13 sowie
die Elektromotoren zum Antreiben der anderen Zusatzgeräte zu versorgen,
so daß der
Turbomotor 10 ohne die Hilfe des Leistungshilfsaggregats
in autonomem Betrieb gehalten wird.
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Das über den
FADEC gesteuerte Ventil 25 zur Regelung der aus dem Verdichter 12 entnommenen
Luftmenge, ist nun geöffnet,
damit die Luftturbine 22 in allen Flugbereichen einen Beitrag
an mechanischem Antrieb an die Kraftstoffpumpe 13 liefert.
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Die
Luftturbine 22 ist derart bemessen, daß sie im Falle einer elektrischen
Störung
des Generators 16 oder des Elektromotors 21 in
der Lage ist, alleine unterstützend
ausreichend Leistung zu liefern, um die Kraftstoffpumpe 13 anzutreiben,
um dem Flugzeug oder dem Flugkörper,
das bzw. der mit dem Turbomotor 10 ausgerüstet ist,
zu ermöglichen,
seinen Flug fortzusetzen oder zu seiner Basis zurückzukehren,
und dies selbst bei geringer Geschwindigkeit.
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Die 5 bis 9 zeigen
Ausführungsbeispiele
einer elektropneumatischen Antriebsvorrichtung 20 einer
Getriebepumpe 13.
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Nach
einer in den 5 und 6 gezeigten
ersten Ausführungsform
ist die Luftturbine 22 vom Typ axial-zentripetal und umfaßt eine
Welle 30 mit der Achse Y, die an einem ihrer Enden eine
genutete Bohrung 31 aufweist, die deren Kopplung mit der Antriebswelle 32 von
einem der Zahnräder 33 der Getriebepumpe 13 ermöglicht.
Die Welle 30 ist mit Hilfe von zwei Lagern 33a und 33b in
einer Bohrung 34 des Gehäuses 35 der Luftturbine 22 gehaltert.
Die Welle 30 weist an ihrem der Getriebepumpe 13 gegenüberliegenden
Ende ein Rad 36 mit aerodynamischem Profil auf, an dessen
Umfang sich profilierte, axial-zentripetale Schaufeln 37 radial
nach außen
erstrecken, deren radial äußere Eintrittskanten 38 die aus
dem Einlaßstutzen 23 austretende
Luftmenge in Luftstrahlen trennen, die zwischen den Schaufeln 37 hindurch-
und parallel zur Y-Achse am Ausgang der Schaufeln 37 ausströmen.
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Nach
einer in 5 gezeigten ersten Variante
der ersten Ausführungsform
der Erfindung sind die Durchgänge
der Luftstrahlen durch die Schaufeln 37 auf der Außenseite
durch eine mit den Schaufeln 37 fest verbundene, ein aerodynamisches
Profil aufweisende Wand 40 begrenzt. Diese Wand 40 ist
in der Zirkulationsrichtung der Luftmenge durch eine zylinderförmige Hülse 41 mit
der Achse Y verlängert,
um die herum der Rotor 42 des Elektromotors 21 angeordnet
ist, wobei der Stator 43 dieses Elektromotors in einer
in dem Gehäuse 35 gegenüber der
zylinderförmigen
Hülse 41 ausgebildeten
Bohrung 44 angeordnet ist. Der Elektromotor 21 umfaßt keinerlei spezielles
Lager. In dieser Ausführungsvariante
sind die Welle 31 und das Rad 36 aus einem Stück gefertigt.
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Nach
einer in 6 dargestellten zweiten Variante
der ersten Ausführungsform
der Erfindung ist das von der Getriebepumpe 13 entfernt
liegende Ende der Welle 31 in eine Bohrung des Schaufelrades 36 eingesteckt.
Dieses Rad 36 weist an seinem radial äußeren Ende eine zylinderförmige Hülse 41 mit
der Achse Y auf, die sich axial in der zu der Zirkulation der Luftmenge
am Ausgang der Schaufeln 37 entgegengesetzten Richtung,
in der Verlängerung der
Eintrittskanten 38 der Schaufeln 37 erstreckt.
Die zylinderförmige
Hülse 41 ist
in einer zylindrischen Aufnahme 45 angeordnet, die in dem
Gehäuse 35 um
den Träger 46 der
Lager 33a und 33b herum ausgebildet und auf der
Seite des Rades 36 axial offen ist.
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Der
Rotor 42 des Elektromotors 21 ist in der zylinderförmigen Hülse 41 angeordnet
und umgibt den Stator 42 des Elektromotors, der seinerseits
in der zylindrischen Aufnahme 45 um den Träger 46 der Lager 33a und 33b angeordnet
ist.
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In
den 5 und 6 bezeichnet das Bezugszeichen 47 einen
zwischen den Lagern 33a und 33b angeordneten Steg.
Diese Lager 33a und 33b sind auf herkömmliche
Art und Weise durch Schultern und durch mit Nuten zusammenwirkende
elastische Ringe an der Welle 30 gehalten.
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7 zeigt
eine zweite Ausführungsform des
Antriebssystems 20 einer Getriebepumpe 13. Die
Luftturbine 22 ist hier vom axialen Typ und umfaßt eine
Trommel 50, die am freien Ende einer Welle 30 vorgesehen
ist, die über
zwei Lager 33a, 33b in der Bohrung 34 des
Gehäuses 35 der
Luftturbine 22 gehalten wird. Die Welle 30 weist
auch eine Bohrung 31 für
deren Kopplung mit der Antriebswelle 32 eines Zahnrades 33 der
Getriebepumpe 13 auf. Die Trommel 50 weist an
ihrem Umfang zwei Kränze
mit beweglichen Schaufeln 51, 52 auf, die sich
radial nach außen
erstrecken. Der Abschnitt des Gehäuses 35, welcher die
Trommel 50 umgibt, weist einen ersten Kranz mit festen
Schaufeln 53 oder Leitschaufeln zwischen dem Einlaßstutzen 23 und
dem Kranz mit beweglichen Schaufeln 51, einen zweiten Kranz
mit festen Schaufeln 54, die sich zwischen dem Kranz mit
beweglichen Schaufeln 51 und dem Kranz mit beweglichen
Schaufeln 52 radial nach innen erstrecken, sowie eine Vielzahl
von Strukturarmen 55 auf, die sich stromabwärts des
zweiten Kranzes mit beweglichen Schaufeln 52 radial nach
innen erstrecken und die das Außengehäuse 35 mit
einer Innenstruktur 55 verbinden, von der aus sich eine
zylindrische Hülle 56 axial
innerhalb der Trommel 50 erstreckt. Der Stator 43 des
Elektromotors 21 ist um die zylindrische Hülle 56 herum
angeordnet, und der Rotor 42 ist in der Innenbohrung der
Trommel 50 angebracht.
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9 zeigt
ein Antriebssystem 20, das mit dem oben beschriebenen übereinstimmt.
Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Welle 30 der
Luftturbine eine Vollwelle ist und an ihrem Umfang eine Verzahnung 60 aufweist,
die mit einem Ritzel 61 kämmt, das mit der Antriebswelle 32 von
einem der Getriebe 33 der Getriebepumpe 13 fest
verbunden ist. Die Verzahnung 60 und das Ritzel 61 übernehmen
die Funktion eines Untersetzungsgetriebes.
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8 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der Erfindung. Die Luftturbine 21 ist vom Typ axial einstufig
und umfaßt
einen Kranz mit festen Leitschaufeln 53 stromabwärts des
Stutzens 23 in Zirkulationsrichtung der Luft in die Luftturbine 21.
Ein Kranz mit beweglichen Schaufeln 51 ist stromabwärts des
Kranzes mit Leitschaufeln 53 angeordnet. Die beweglichen
Schaufeln 51 erstrecken sich ausgehend vom Umfang eines
vollen Rades 60 radial nach außen, das sich von dem mittleren
Bereich einer Welle 30, die an jedem ihrer Enden von einem
Lager 33a, 33b getragen wird, radial nach außen erstreckt.
Das Ende der Welle 30, das sich auf der Seite des Stutzens 23 befindet,
weist eine genutete Bohrung 31 für die Kopplung der Antriebswelle 32 des
Getriebes 33 der Getriebepumpe 13 auf.
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Die
Ader des Luftstroms ist stromabwärts des
Kranzes mit beweglichen Schaufeln 51 durch zwei Ringe 61, 62 begrenzt,
die eine Stützstruktur des
Lagers 33a bilden. Eine Luftausströmöffnung 63 ist in dem äußeren Ring 62 ausgebildet.
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Die
Radialflächen
des Rades 60 weisen jeweils eine ringförmige Aufnahme auf, in der
ein Rotor 42 eines Elektromotors mit radialem Luftspalt
angeordnet ist, wobei der Stator 43 dieses Motors in einer Bohrung
des Gehäuses 35 oder
des Rings 61 angeordnet ist.
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Das
Antriebssystem 20 nach dieser dritten Ausführungsform
umfaßt
somit zwei Elektromotoren, die auf beiden Seiten der radialen Mittelebene
des Rades 60 angeordnet sind.
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Bei
den drei oben beschriebenen Ausführungsformen
ist der Elektromotor 21 in die Luftturbine 22 integriert
und weist keine speziellen Lager zwischen dem Rotor 42 und
dem Stator 43 auf, wobei die Lager 33a und 33b die
Funktion der Zentrierung des umlaufenden Elements der Luftturbine 22 gegenüber dem
Gehäuse 35 und
dadurch die Funktion der Zentrierung des Rotors 42 gegenüber dem
Stator 43 übernehmen.
Das Antriebssystem 20 der Getriebepumpe 13 ist
somit kompakt, zuverlässig
und leicht.
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Der
Elektroantriebsmotor ist bekannten Typs, ohne Bürste, asynchron, beispielsweise
mit Permanentmagneten oder mit variabler Reluktanz.
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Es
sei angemerkt, daß die
Getriebepumpe 13 dem Antriebssystem 20 zugeordnet
werden kann, um ein vollständiges
Modul zu bilden, das montagebereit ist und leicht ausgewechselt
werden kann.