DE2744863C2

DE2744863C2 -

Info

Publication number: DE2744863C2
Application number: DE2744863A
Authority: DE
Inventors: Stephen S. Rockford Ill. Us Baits
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1977-01-03
Filing date: 1977-10-05
Publication date: 1987-06-25
Also published as: IT1091757B; FR2376357B1; GB1553350A; JPS5385505A; IL53626A0; CA1069065A; SU795516A3; FR2376357A1; JPS6039919B2; US4097200A; IL53626A; DE2744863A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig arbeitende Druckbelüftungseinrichtung für ein druckdichtes Gehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Flugzeugantriebssysteme wie Getriebe und Konstantdreh zahlantriebe verwenden im Getriebegehäuse häufig eine Absaugpumpe zum Absaugen von Flüssigkeit aus dem Ölbehälter oder -sumpf. Bei großen Höhen ist die Absaugwirkung unbe friedigend, wenn der Druck im Getriebegehäuse nicht über dem Umgebungsdruck liegt.

In der US-PS 36 00 106 ist eine derartige Einrichtung angegeben, die zum Druckbelüften eines Gehäuses dient, wenn der Umgebungsdruck den Gehäusedruck um einen vorbe stimmten Wert übersteigt. Dabei wird unter Verwendung einer Düse und eines Differenzdruckventils durch Luft angesaugte Flüssigkeit zum Flüssigkeitsbehälter geleitet. Die Antriebsvorrichtung hat ein Gehäuse, ein darin befind liches Getriebe mit einer Antriebs- und einer Abtriebswelle, eine Ölwanne im Gehäuse und eine Pumpe, die mit dem Gehäuse wirksam verbunden ist und Flüssigkeit, z. B. Öl, aus der Ölwanne absaugt und sie zu einem Sammelbehälter fördert. Ein bei einer solchen Einrichtung auftretendes Problem besteht darin, daß die Einrichtung bei sehr großen Höhen, also bei niedrigem Atmosphärendruck, aufgrund von aus dem Getriebefluid stammenden Blasen dazu neigt, durch Luft verstopft zu werden.

Eine Möglichkeit zum Druckbelüften des Gehäuses besteht in der Verwendung einer Verdrängerpumpe, die Luft zum Gehäuse fördert. Die Pumpe darf jedoch nicht ohne Schmierung leerlaufen, und eine zu hohe Druckbeaufschlagung des Ge häuses muß vermieden werden, wobei möglichst nichts über Bord abgelassen werden sollte.

Die US-PS Reissue 28 428 bezieht sich zwar nicht auf eine Einrichtung zum Druckbelüften eines Getriebegehäuses, gibt jedoch eine Pumpe an, die eine Flüssigkeit fördert, bis ein Ausströmdruck aufgebaut wird und ein Ventil ver schiebt, so daß ein Luftkanal mit dem Sauganschluß der Pumpe verbunden wird und der Pumpe Flüssigkeit und Luft zugeführt werden. Dabei ist jedoch die Ölmenge nicht in der Weise regelbar, daß der Pumpe ständig wenigstens eine sehr kleine Ölmenge zugeführt wird. Bei einer Einrichtung dieser Art sollte die Zufuhr von Atmosphärenluft vollständig unterbrochen werden, wenn der Druck im Gehäuse einen vor bestimmten Wert erreicht.

Die US-Patentschriften 26 50 577 und 27 82 773 beziehen sich auf Motor-Druckbelüftungseinrichtungen einschließlich der Druckbelüftung des Kurbelgehäuses. In der erstgenannten US-PS ist zwar eine Ölpumpe vorgesehen, jedoch kein Steuer organ zum Regulieren der in das Kurbelgehäuse gesaugten Luft- oder Ölmenge. In der zweitgenannten US-PS wird eine Membran verwendet, die einen Druck im Kurbelgehäuse auf baut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckbe lüftungseinrichtung der eingangs geschilderten Art dahin gehend zu verbessern, daß anstelle der Düse und des Diffe renzdruckventils der bekannten Einrichtung eine selbst tätig wirkende Druckbelüftungseinrichtung gesetzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Anspruch gekenn zeichneten Merkmale.

Durch die Verwendung einer weiteren Pumpe, deren Druck anschluß mit dem Gehäuse verbunden ist, zum Druckbeauf schlagen des Gehäuses mit Umgebungsluft, die durch eine mit der Atmosphäre verbundene Leitung angesaugt wird, wobei die dem Sauganschluß der Pumpe zugeführte Flüssig keitsmenge ein auf den Druckunterschied zwischen dem Gehäuse und der Atmosphäre ansprechendes Steuerventil reguliert, ist die von der Pumpe geförderte Umgebungsluftmenge steuer bar. Wenn der Druck im Gehäuse relativ zum Atmosphärendruck hoch ist, wird der Pumpe eine große Ölmenge zugeführt, wodurch die Umgebungsluft ausgeschlossen wird. Infolge dessen wird die Luftzufuhr zwangsläufig ausgeschlossen, wenn der Solldruck im Gehäuse erreicht ist. Wenn der Druck unterschied gering ist, wird der Pumpe zum stetigen Schmieren nur eine geringe Schmierölmenge zugeführt, die auch die Pumpenspielräume benetzt, so daß die Pumpe leistungsfähig bleibt, und dadurch ist Luft in die Einrichtung saugbar. Auf diese Weise ist eine stetig arbeitende Verdrängerpumpe anwendbar, ohne daß das Gehäuse unter zu hohen Druck gerät und Flüssigkeit über Bord abgelassen werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Ansicht eines Hydraulikkreises zeigt, der die automatische Druckbelüftung eines Gehäuses er möglicht.

Nach der Zeichnung umfaßt die automatische Druckbelüftungs einrichtung für ein Gehäuse 10, das z. B. ein Getriebe gehäuse sein kann, ein Steuerventil 12, eine stetig arbei tende Pumpe 14, eine Drossel 16 und ein Rückschlagventil 18. Diese Teile können in dem dichten Gehäuse 10 ange ordnet sein.

Das Steuerventil 12 umfaßt eine Öleintrittsöffnung 20, Ölaustrittsöffnungen 22 und 24 sowie Steueröffnungen 26 und 28. Die Öleintrittsöffnung 20 ist über eine Leitung 32 mit einem Ölvorrat 30 verbunden, der z. B. ein Sammel behälter im Getriebegehäuse 10 ist. Der Ölvorrat 30 kann den Schmiermitteldruck in der Rückleitung haben, die die Einsatz-, Schmier- und Steuerflüssigkeit für die Einrichtung liefert. Die Steueröffnung 26 ist mit dem Getriebegehäuse 10 einschließlich der Ölwanne über eine Leitung 34 ver bunden, so daß der Druck im Getriebegehäuse 10 zum Steuer ventil 12 übertragen wird. Die Steueröffnung 28 ist über eine Leitung mit einer Luftleitung 36 verbunden.

Das Rückschlagventil 18 ist in die Luftleitung 36 zwischen dem zur Atmosphäre offenen Ende und der Leitung 38 einge schaltet. Es hat einen Ventilkörper 42, der durch eine kleine Zentrierfeder 44 in eine Schließstellung gedrückt wird. Die von der Zentrierfeder 44 erzeugte Kraft ist relativ niedrig und bringt den Ventilkörper 42 nur zu seinem Ventilsitz zurück, wenn die Luftleitung 36 zur Atmosphäre dicht ist.

Das Steuerventil 12 umfaßt einen Steuerschieber 46, der in einer Bohrung 48 verschiebbar und zur Steueröffnung 26 durch eine Feder 50 gedrückt ist, wodurch ein Bezugs druck oder eine Bezugskraft erzeugt wird. Ein typischer Bezugsdruck ist 0,35 kp/cm². Der Bezugsdruck wird durch den durch die Leitung 38 aus der Luftleitung 36 zugeführten Atmosphärendruck erhöht. Zum Einregeln auf einen Absolut druck könnte ein Aneroid als Bezugsglied verwendet werden, dies ist jedoch normalerweise nicht nötig.

Der Steuerschieber 46 ist selektiv in eine erste Stellung (vgl. die Zeichnung), in der die Öleintrittsöffnung 20 mit der Ölaustrittsöffnung 22 und der Leitung 52 verbunden ist, und eine zweite Stellung, in der diese Verbindung unterbrochen ist (nicht gezeigt), beweglich. Die Drossel 16 liegt in der Leitung 54 und ermöglicht ständig einen geringen Ölstrom in die Pumpe 14. Immer, wenn das Steuer ventil 12 in seine zweite Stellung verschoben wird, wird Luft in das Getriebegehäuse 10 angesaugt, und gleichzeitig werden die Pumpe 14 geschmiert und ihre Spielräume benetzt.

Die Pumpe 14 ist eine stetig arbeitende Verdrängerpumpe mit einem Sauganschluß 56, der mit einer Leitung 58 verbun den ist, die am Kreuzungspunkt 60 mit den Leitungen 36, 52 und 54 verbunden ist. Die Pumpe hat einen Druckanschluß 62, der mit dem Getriebegehäuse 10 über eine Leitung 64 verbunden ist. Die Pumpe bewirkt eine Verringerung des Drucks in ihrer Saugkammer, wodurch der Druck an ihrem Sauganschluß vermindert wird, so daß ein Außendruck, in diesem Fall der normalerweise den Ölvorrat 30 beaufschlagende Druck, Öl in die Pumpe drückt. Wenn der Pumpe 14 genügend Öl zugeführt ist, steigt der Druck ihres Sauganschlusses über den Umgebungsdruck an, und es wird keine Luft ange saugt. Die Zufuhr von Öl zu der Pumpe 14 und damit zum Getriebegehäuse 10 wird durch das Steuerventil 12 gesteuert.

Wenn der Druck im Getriebegehäuse um weniger als 0,35 kp/cm² über dem Atmosphärendruck (abzüglich eines geringen Ver lusts in dem Absperrventil 18) liegt, wird die Feder 50 wirksam und verschiebt den Steuerschieber 46 in seine zweite Stellung, in der die Verbindung zur Pumpe 14 unterbrochen ist, so daß aus der Leitung 36 zur Pumpe 14 strömende Luft in die Einrichtung gesaugt wird, um eine Druckbe lüftung des Getriebegehäuses 10 zu bewirken. Die Drossel 16 sorgt dafür, daß der Pumpe 14 während des Betriebs jederzeit Schmiermittel zuströmt.

Wenn der Gehäusedruck um mehr als 0,35 kp/cm² über dem Atmosphärendruck liegt, beaufschlagt der Gehäusedruck durch die Leitung 34 die Feder 50 und verschiebt den Steuer schieber 46 aufwärts (vgl. die Zeichnung), so daß Öl in die Leitung strömt. Infolgedessen wird der Sauganschluß 56 der Pumpe druckbeaufschlagt, so daß dadurch in Verbindung mit dem Gegendruck vom Steuerventil 12 der Ventilkörper 42 des Rückschlagventils 18 druckbeaufschlagt wird, das Rückschlagventil schließt und die Luftzufuhr absperrt. Anschließend kann keine Luft in das Getriebegehäuse 10 gesaugt werden, und nur Öl läuft in der Einrichtung um und beendet eine fortgesetzte Druckbeaufschlagung des Gehäuses 10. Wenn die relative Druckdifferenz zwischen dem Gehäuse und der Atmosphäre absinkt, wird das Rück schlagventil 18 durch den Atmosphärendruck geöffnet, der durch die Leitungen 36 und 38 das Steuerventil 12 beauf schlagt und es wieder in seine zweite Stellung verschiebt.

Claims

Selbsttätig arbeitende Druckbelüftungseinrichtung für ein druckdichtes Gehäuse, das einen Ölbehälter zum Sammeln von Schmieröl enthält, aus welchem mit einer ersten Pumpe Schmieröl abgesaugt und danach im Gehäuse aufgenommenen, zu schmierenden Teilen, insbesondere Teilen eines Getriebes, zugeführt wird, wobei
- a) eine zweite Pumpe aus dem Ölbehälter entnommenes Schmier öl über ein Ölleitungssystem wieder dem Ölbehälter zuführt,
- b) ein auf einen Druckunterschied zwischen dem Gehäuse und der Atmosphäre ansprechendes Steuerventil vorge sehen ist, welches einen durch Federkraft belasteten Steuerschieber aufweist, der über eine von dem Gehäuse zu einer ersten Steueröffnung des Steuerventils führende Druckleitung entgegen der Federkraft mit dem Gehäuse druck beaufschlagt ist,
- c) der Steuerschieber unterhalb eines durch den Druck in der Umgebungsatmosphäre und die Federkraft vorge gebenen Grenzdrucks im Gehäuse eine erste Stellung einnimmt, bei welcher dem über das Ölleitungssystem dem Ölbehälter zugeführten Schmieröl über eine in das Ölleitungssystem einmündende Luftleitung (36) Luft aus der Atmosphäre beigemengt wird, wohingegen
- d) der Steuerschieber bei über dem Grenzdruck liegendem Gehäusedruck eine zweite Stellung einnimmt, bei welcher die Luftleitung gegenüber der Umgebungsatmosphäre abge sperrt ist, so daß dem dem Ölbehälter zugeführten Schmier öl keine Luft aus der Atmosphäre beigemengt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- e) das Steuerventil (12) von dem dem Ölbehälter (30) zuge führten Schmieröl durchströmt wird, wobei es eine Öl eintrittsöffnung (20) sowie eine erste und eine zweite Ölaustrittsöffnung (24, 22) aufweist,
- f) die Ölaustrittsöffnungen (24, 22) mit dem Sauganschluß (56) der zweiten, als Verdrängerpumpe ausgebildeten Pumpe (14) verbunden sind und daß der Druckanschluß (62) der zweiten Pumpe mit dem Gehäuse (10) verbunden ist,
- g) in dem Leitungsweg (54, 58) zwischen der ersten Ölaus trittsöffnung (24) und dem Sauganschluß (56) der zweiten Pumpe (14) eine Drossel (16) angeordnet ist,
- h) die Luftleitung (36) in den Leitungsweg (52, 58) zwischen der zweiten Ölaustrittsöffnung (22) einerseits und dem Sauganschluß (56) der zweiten Pumpe (14) anderer seits einmündet, wobei eine Luftsteuerleitung (38) vorgesehen ist, die zu einer zweiten Steueröffnung (28) des Steuerventils (12) geführt ist und über welche der Steuerschieber (46) zusätzlich zu der Federkraft (50) auch durch den Luftdruck der Umgebungsatmosphäre belastbar ist,
- i) der Steuerschieber (46) in seiner ersten Stellung den Strömungsweg zwischen der Öleintrittsöffnung (20) und der ersten Ölaustrittsöffnung (24), in seiner zweiten Stellung den Strömungsweg zwischen der Öleintritts öffnung (20) und der zweiten Ölaustrittsöffnung (22) freigibt, und daß
- k) die Luftleitung (36) zur Umgebungsatmosphäre hin durch ein Rückschlagventil (18) abgeschlossen ist, durch welches von der zweiten Pumpe (14) Luft angesaugt wird, wenn der Steuerschieber (46) seine erste Stellung ein nimmt, und welches schließt und damit ein Strömen von Schmieröl durch die Luftleitung (36) zur Atmosphäre verhindert, wenn der Steuerschieber (46) seine zweite Stellung einnimmt.