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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierölzufuhranlage für Gasturbinen-Hubstrahltriebwerke,
mit einem Vorratsbehälter und einer mit diesem und mit den zu schmierenden Teilen
in Verbindung stehenden Zumeßkammer für Schmieröl einer Betriebsperiode.
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Da derartige Hubstrahltriebwerke nur während relativ kurzer Perioden
beim Start und bei der Landung arbeiten, kann man hierbei auf komplizierte und schwere
Dauerschmiereinrichtungen verzichten und es genügt, einen Schmierölschuß vorzusehen,
der für eine solche Betriebsperiode ausreichend ist. Für die Schmierung ist es jedoch
dabei wichtig, daß das Schmieröl gleich zu Beginn der Arbeitsperiode zuverlässig
zur Verfügung steht, was dann nicht der Fall ist, wenn irgendwelche von der Drehung
der Triebwerkswelle abgeleitete Pumpen erst in Funktion treten müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schmierölversorgung
für ein Hubtriebwerk von Beginn des Laufs der Triebwerkswelle an zu gewährleisten
und ohne aufwendige Pumpanordnungen eine vorbestimmte Menge Schmieröl aus einer
Zumeßkammer zur Verfügung zu stellen, wobei außerdem gewährleistet ist, daß diese
Schmierölmenge in der Zumeßkammer zu Beginn der Betriebsperiode jeweils zur Verfügung
steht.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Schmierölversorgungsanlage
der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß der Schmierölvorratsbehälter mit
der Zumeßkammer über ein Ventil verbunden ist, das durch Federdruck in die offene
und durch dem Triebwerksverdichter entnommene Druckluft in die geschlossene Stellung
bewegbar ist und daß diese Druckluft während des Betriebs über Kanäle in den oberen
Teil der Zumeßkammer geleitet wird.
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Dadurch, daß in den Betriebspausen der Schmierölvorratsbehälter ständig
mit der Zumeßkammer in Verbindung steht, wird gewährleistet, daß die Zumeßkammer
immer voll ist, wobei jedoch eine weitere Auffüllung sofort abgestellt wird, sobald
die vom Triebwerk abgezapfte Druckluft die Zumeßkammer zu entleeren beginnt.
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Die Zumeßkammer enthält dabei vorzugsweise zwei Abteile, von denen
je eines dem vorderen bzw. dem hinteren Lager zugeordnet ist.
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Um das Durchtreten von Luft nach Entleerung der Zumeßkammer zu vermeiden,
ist zweckmäßigerweise ein Schwimmerventil vorgesehen, das bei ; leerem Abteil der
Zumeßkammer schließt.
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Zweckmäßigerweise wird dem Triebwerksverdichter entnommene Druckluft
in den oberen Teil des Schmierölvorratsbehälters durch eine Leitung eingeführt,
die bei dessen Füllen mit Schmieröl als Überlauf dient.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen F i g. 1 bis 4 schematisch die Schmierölzufuhranlage
nach der Erfindung in unterschiedlichen Betriebsstellungen.
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Im einzelnen zeigt F i g. 1. die Stellung nach Auffüllung des Schmierölvorratsbehälters,
F i g. 2 die Stellung nach Füllung der Zumeßkammer aus dem Schmierölvorratsbehälter,
F i g. 3 die Stellung, in der das. Schmieröl aus der Zumeßkammer durch dem Triebwerksverdichter
entnommene Druckluft den Lagern zugeführt wird, F i g. 4 die Stellung nach Entleerung
der Zumeßkammer.
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F i g. 1 zeigt ein Hubtriebwerk 10, dessen Hauptlager 27 und
28 durch die erfindungsgemäße Schmierölversorgungsanlage in jeder Betriebsperiode
mit einem Schmierölschuß aus einer Zumeßkammer 11 versorgt werden. Die Zumeßkammer
11 wird nach jeder Betriebsperiode automatisch aus einem Schmierölvorratsbehälter
12 über eine mit einem Ventil 14 ausgestattete Leitung 13 gefüllt.
Das, Ventil 14 wird über eine Membran 15 betätigt, auf der der in
der darüber befindlichen Kammer 16 herrschende Druck lastet. Die Kammer
16 steht mit einer Druckmittelzuführungsleitung 17 über ein Rückschlagventi118
in Verbindung. Das Ventil 14 wird durch Federkraft geöffnet, während das Druckmittel
innerhalb der Kammer 16, das auf der Membran 15 lastet, unter Überwindung der Federvorspannung
das Ventil 14 schließt. Die Kammer 16 steht mit dem Schmierölvorratsbehälter 12
über eine Fülleitung 19 in Verbindung, die eine Drossel 20 aufweist.
Die Zumeßkammer 11 weist zwei Abteile 21, 22 auf, die über zugeordnete
Rückschlagventile 23, 24 und Leitungen 25, 26 mit dem vorderen Lager 27 bzw.
dem hinteren Lager 28 des Triebwerks 10 verbunden sind. Das Abteil
21 weist ein Ventil mit einem Schwimmer 30 auf, der mit Auslässen 31 im Boden des
Abteils zusammenwirkt und diese schließt, sobald das Schmieröl in dem Abteil 21
unter einen vorbestimmten Pegel fällt, und somit ein Hindurchströmen von Luft verhindert.
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Über eine Leitung 32 wird vom Triebwerkskompressor abgezapfte Luft
einer Druckluftzufuhrleitung 33 zugeführt, von der zwei Druckluftleitungen
34, 35 abzweigen. Die Leitung 34 steht mit einer unmittelbar über
dem Schmierölvorratsbehälter 12 angeordneten Kammer 37 in Verbindung, in der das
obere offene Ende eines Rohrs 38 mündet. Dieses Rohr 38 liegt am Boden der Kammer
37 in einer Schleife. Das untere Ende des Rohrs 38 steht mit der Leitung 13 in Verbindung.
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Die Druckluftleitung 35 steht mit einem Rohr 36 in Verbindung, dessen
oberes Ende zu einer Schleife am Deckel des Schmierölvorratsbehälters 12 endet.
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Ein ebenfalls mit der Leitung 13 in Verbindung stehendes Entlüftungsrohr
40 verläuft koaxial innerhalb des Rohrs 38 durch den Schmierölvorratsbehälter
12 und steht mit dem oberen Teil der Kammer 37 in Verbindung. Das Ventil 41 wird
über eine Membran 42 betätigt, die über eine Leitung 43 dem Flüssigkeitsdruck innerhalb
der Ventilkammer 16 ausgesetzt ist. Das Ventil 41 wird durch Federdruck entgegen
dem Flüssigkeitsdruck in die öffnungsstellung gedrückt.
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Die Druckluftleitung 33 endet in einem Venturirohr 44, das
einen Teil einer Schmierölpumpe 45
bildet, die eine Abführung von Schmieröl
des vorderen Lagers 27 über eine Leitung 46 bewirkt.
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Eine Entlüftungsleitung 47 steht mit dem Raum unterhalb der Membran
15 in Verbindung. Mit F sind Ölfilter bezeichnet.
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Im Betrieb wird zunächst die Schmierölversorgungsanlage mit einem
Schmierölvorrat versorgt, der für mehrere Betriebsperioden ausreicht. Dieses Schmieröl
wird über die Leitung 17 und das Rückschlagventil 18 in die Kammer 16 eingeführt
und gelangt
von dort über die Leitung 19 in den Schmierölvorratsbehälter
12. Der Druck des Schmieröls, der auf den Membranen 15 und 42 lastet; hält die Ventile
14, 41 in der Schließstellung (F i g. 1). Wenn der Schmierölvorratsbehälter
12 vollgefüllt ist, strömt Schmieröl über die Leitung 36 aus dem Schmierölvorratsbehälter
aus und gelangt über die Leitung 35 zum Venturirohr, wodurch feststellbar ist, daß
der Schmierölvorratsbehälter vollgefüllt ist. Diese Betriebsstellung ist in F i
g. 1 dargestellt.
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Nunmehr wird die Schmierölzufuhr abgestellt, und das Rückschlagventil
18 schließt die Leitung 17
ab. Der auf den Membranen 15 und 42 lastende
Druck fällt so weit ab, daß die Ventile 14, 41 öffnen. Nunmehr strömt Schmieröl
unter dem Einfluß der Schwerkraft aus dem Schmierölvorratsbehälter in die Zumeßkammer
11 über die Leitung 13, wobei die aus der Zumeßkammer 11 austretende
Luft über die Entlüftungsleitung 40 und das in Öffnungsstellung befindliche
Entlüftungsventil in den Luftraum über dem Schmierölpegel innerhalb des Schmierölvorratsbehälters
12 strömt. Die beiden Abteile 21 und 22 der Zumeßkammer 11 sind nun vollgefüllt,
und die Anlage ist betriebsbereit. Nach dem Füllen strömt Schmieröl aus der Düse
44 aus, bis die Leitung 35 und das Rohr 36 frei sind (F i g. 2).
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Unmittelbar nach dem Anlassen des Triebwerks wird Druckluft vom Kompressor
über die Leitung 33 in die Leitung 32 gefördert. Diese Druckluft strömt durch die
Leitung 35 und das Rohr 36 in den Raum über den Schmierölpegel im Schmierölvorratsbehälter
12 und setzt das Schmieröl unter Druck. Außerdem wird Druckluft über die
Leitung 34 in die Kammer 37 und über das Rohr 38 zur Leitung 13 geführt. Dadurch,
daß das Schmieröl in der Leitung 43 unter Druck gesetzt wird, erfolgt ein Schließen
des Ventils 14; gleichzeitig wird Schmieröl aus den Abteilen 21 und 22 der Zumeßkammer
über entsprechende Rückschlagventile 23, 24 und Leitungen 25, 26 dem vorderen bzw.
hinteren Lager 27 bzw. 28 des Triebwerks 10 zugeführt. Die aus der Düse
44
austretende Druckluft betreibt die Ejektorpumpe 45,
wodurch Schmieröl
vom vorderen Lager 27 durch die Leitung 46 abgeführt wird. Dieser Zustand ist in
F i g. 3 dargestellt.
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Die Förderung von Schmieröl an das Triebwerk 10 dauert fort,
bis eine vorbestimmte Menge von Schmieröl, die durch das Volumen der Zumeßkammerabteile
21, 22 gegeben ist, an die Lager 27, 28 gefördert ist. Danach strömt Druckluft durch
die Leitung 26 zum hinteren Lager 28. Der Schwimmer 30 verhindert jedoch
den Durchtritt von Druckluft zum vorderen Lager 27, wenn das Abteil 21 leer ist.
In diesem Fall werden die Öffnungen 31 verschlossen (F i g. 4). Von nun an wird
kein weiteres Schmieröl an das Triebwerk 10 angeliefert, solange dieses noch
in der gleichen Betriebsperiode befindlich ist.
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Wenn das Triebwerk 10 abgestellt wird, hört auch die Zufuhr
von Druckluft auf, und die Membran 15
wird entlastet, so daß das Ventil 14
unter Federwirkung öffnen kann; die Zumeßkammer 11 wird erneut gefüllt, und die
Anlage nimmt wieder den gefüllten Zustand nach F i g. 2 ein.