Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OIL SYSTEM OF A GAS TURBINE ENGINE, COMPRISING A FIRST OIL CIRCUIT AND AT LEAST ONE SECOND OIL CIRCUIT, AND GAS TURBINE ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/151703
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an oil system (42) of a gas turbine engine (10), comprising a first oil circuit (43) and at least one second oil circuit (45). By means of the oil circuits (43, 45), oil can be supplied to at least one hydraulic load (62) of a transmission (30) of the gas turbine engine (10). Downstream of the hydraulic load (62), in the region of a return (50) of the transmission (30), oil can be introduced into the oil circuits (43, 45) from the transmission (30). Upstream of the load (62), in the region of inlets (48, 49), oil can be introduced into the transmission (30) from the oil circuits (43, 45). At least the second oil circuit (45) is provided with an oil accumulator (70) between the return (50) of the transmission (30) and the inlet (49) of the second oil circuit (45). The oil accumulator (70) is designed such that, according to a feed pressure (p45) of the oil upstream of the inlet (49) of the second oil circuit (45), oil can be stored in the oil accumulator (70) or oil stored in the oil accumulator (70) can be fed toward the inlet (49) of the second oil circuit (45).

Inventors:
WILLIAMS DAVID (DE)
MENCZYKALSKI STEFAN (DE)
UHKÖTTER STEPHAN (DE)
KURZ-HARDJOSOEKATMO WOLFRAM (DE)
KRACHT UWE (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/050916
Publication Date:
August 05, 2021
Filing Date:
January 18, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ROLLS ROYCE DEUTSCHLAND LTD & CO KG (DE)
ROLLS ROYCE PLC (GB)
International Classes:
F01D25/20; F02C7/06; F02C7/32; F02C7/36
Foreign References:
US20130319006A12013-12-05
DE102017128451A12019-06-06
US6267147B12001-07-31
EP3557028A12019-10-23
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Ölsystem (42) eines Gasturbinentriebwerkes (10) mit einem ersten Ölkreislauf (43) und mit wenigstens einem zweiten Ölkreislauf (45; 47), über die wenigstens ein hydraulischer Verbraucher (62, 65, 66) eines Getrie bes (30) des Gasturbinentriebwerkes (10) mit Öl beaufschlagbar ist, wobei Öl stromab des hydraulischen Verbrauchers (62, 65, 66) im Bereich ei nes Rücklaufes (50) des Getriebes (30) aus dem Getriebe (30) in die Ölkreis läufe (43, 45; 43, 45, 47) einleitbar und jeweils stromauf des hydraulischen Verbrauchers (62, 65, 66) aus den Ölkreisläufen (43, 45; 43, 45, 47) im Be reich von Einlässen (48, 49; 48, 49, 56) in das Getriebe (30) einleitbar ist, und wobei zumindest der zweite Ölkreislauf (45, 47) zwischen dem Rücklauf (50) des Getriebes (30) und dem Einlass (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) einen Ölspeicher (70) aufweist, der derart ausgeführt ist, dass Öl in Abhängigkeit eines Zuführdruckes (p45; p47) des Öls stromauf des Einlasses (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) im Ölspeicher (70) speicherbar ist oder im Ölspeicher (70) gespeichertes Öl in Richtung des Einlasses (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) führbar ist.

2. Ölsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ölspeicher (70) als ein Federspeicher ausgeführt ist, der einen in einem Zylinder (71 ) längsverschieblich angeordneten Kolben (72) einer Zylinder-Kolben-Einheit (73) aufweist, der gegen den im zweiten Ölkreislauf (45; 47) wirkenden Zuführ druck (p45; p47) angefedert ist.

3. Ölsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (72) und der Zylinder (71) einen Ölspeicherraum (74) begrenzen, dessen Volumen in Abhängigkeit einer axialen Stellung des Kolbens (72) im Zylinder (71 ) vari iert, wobei Öl vom Zuführdruck (p45; p47) im Bereich stromab des Rücklaufes (50) des Getriebes (30) und stromauf des Einlass (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) gegen die Federkraft in den Ölspeicherraum (74) einleit bar und von der Federkraft gegen den Zuführdruck (p45; p47) stromauf des Einlasses aus dem Ölspeicherraum (45; 47) in den zweiten Ölkreislauf (45;

47) einleitbar ist.

4. Ölsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölspeicher raum (74) stromauf des Einlasses (49; 56) über eine Stichleitung (L3) mit einer in Richtung des Einlasses (49; 56) verlaufenden Leitung (L2) des zweiten Öl kreislaufes (45; 47) verbunden ist.

5. Ölsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromab des Rück laufes (50) eine Leitung (L2A) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) in den Öl speicherraum (74) mündet und der Ölspeicherraum (74) über eine zwischen dem Ölspeicherraum (74) und dem Einlass (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) in das Getriebe (30) verlaufende weitere Leitung (L2B) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) mit dem Einlass (49; 56) in Verbindung steht.

6. Ölsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Öl aus dem Ölspeicherraum (74) in Richtung eines Kolbenraumes (75), der auf der dem Ölspeicherraum (74) abgewandten Seite des Kolbens (72) ange ordnet ist und von dem Kolben (72) und von dem Zylinder (71 ) begrenzt ist, und von dort in Richtung eines im Wesentlichen drucklosen Bereiches des Öl systems (42) führbar ist.

7. Ölsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federkraft einer Federeinheit (76), die am Kolben (72) angreift und einer Druckkraft (Fp45; Fp47) entgegenwirkt, die gleich dem Produkt aus dem im Ölspeicherraum (74) wirkenden Zuführdruck (p45; p47) des zweiten Ölkreis laufes (45; 47) und einer Wirkfläche (77) des Kolbens (72) entspricht, an der der Zuführdruck (p45; p47) anliegt, und die Wirkfläche (77) des Kolbens (72) so aufeinander abgestimmt sind, dass im Ölspeicherraum (74) gespeichertes Öl von der Federeinheit (76) aus dem Ölspeicherraum (74) in Richtung des Einlasses (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) führbar ist, wenn der Druck im Ölspeicherraum (74) kleiner ist als ein definierter Wert des Zuführ druckes (p45; p47).

8. Ölsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rücklauf (50) des Getriebes (30) und den Einlässen (48, 49; 48, 49, 56) der Ölkreisläufe (43, 45; 43, 45, 47) jeweils wenigstens eine Öl pumpe (59; 59, 60, 61) vorgesehen ist, mittels der Öl in Richtung der Einlässe (48, 49; 48, 49, 56) förderbar ist.

9. Ölsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ölkreislauf (45; 47) stromauf des Ölspeichers (70) ein Rückschlag ventil (78) aufweist, das die Verbindung zwischen dem Rücklauf (50) des Ge triebes (30) und dem Ölspeicher (70) bei positivem Druckgefälle zwischen dem Druck im Bereich des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) stromauf des Rück schlagventils (78) und dem Druck im Bereich des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) stromab des Rückschlagventils (78) freigibt.

10. Ölsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ölkreislauf (45) neben dem Einlass (49) des Getriebes (30), über den der hydraulische Verbraucher (62) des Getriebes (30) vom zweiten Öl kreislauf (45) mit Öl versorgbar sind, mit weiteren Bereichen (68) des Gastur binentriebwerkes (10) in Wirkverbindung steht.

11. Ölsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass über den Einlass (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) nur der hydrauli sche Verbraucher (62) des Getriebes (30) mit Öl aus dem Ölspeicher (70) be aufschlagbar ist.

12. Ölsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ölspeicher (70) über eine Leitung (L2; L2B) direkt mit dem Einlass (49; 56) des zweiten Ölkreislaufes (45; 47) verbunden ist.

13. Ölsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 112, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein dritter Ölkreislauf (47) vorgesehen ist, über den Öl direkt aus dem Rücklauf (50) des Getriebes (30) wieder über einen Einlass (56) des dritten Ölkreislaufes (47) in das Getriebe (30) einleitbar und dem hydrauli schen Verbraucher (62) zuführbar ist.

14. Ölsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein dritter Ölkreislauf (45) vorgesehen ist, über den Öl aus dem Rücklauf (50) des Getriebes (30) über einen Einlass (49) des dritten Ölkreis laufes (45) in das Getriebe (30) einleitbar und dem hydraulischen Verbraucher zuführbar (62) ist, wobei zusätzlich auch weitere Bereiche (68) des Gasturbi nentriebwerkes (10) über den dritten Ölkreislauf (45) mit Öl beaufschlagbar sind.

15. Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug mit einem Ölsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14

16. Gasturbinentriebwerk (10) nach Anspruch 15, wobei es einen Triebwerkskern (11 ) mit einer Turbine (19), mit einem Verdichter (14) und mit einer die Turbine mit dem Verdichter verbindenden Kernwelle (26) um fasst; es ein Gebläse (23), das stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist, wobei das Gebläse mehrere Gebläseschaufeln umfasst; und es ein Getriebe (30), das einen Eingang von der Kernwelle (26) empfängt und Antrieb für das Gebläse (23) zum Antreiben des Gebläses (23) mit einer nied rigeren Drehzahl als die Kernwelle (26) abgibt.

17. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 15 oder 16, wobei: die Turbine eine erste Turbine (19) ist, der Verdichter ein erster Verdichter

(14) ist und die Kernwelle eine erste Kernwelle (26) ist; der Triebwerkskern ferner eine zweite Turbine (17), einen zweiten Verdichter

(15) und eine zweite Kernwelle (27), die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet, umfasst; und die zweite Turbine (17), der zweite Verdichter (15) und die zweite Kernwelle (27) dahingehend angeordnet sind, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Kernwelle (26) zu drehen.

Description:
Ölsystem eines Gasturbinentriebwerkes mit einem ersten Ölkreislauf und mit we nigstens einem zweiten Ölkreislauf sowie Gasturbinentriebwerk

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Ölsystem eines Gasturbinentriebwer kes mit einem ersten Ölkreislauf und mit wenigstens einem zweiten Ölkreislauf so wie ein Gasturbinentriebwerk mit einem derartigen Ölsystem.

Aus der EP 3 557 028 A1 ist ein Gasturbinentriebwerk mit einem Bläser be kannt. Das Gasturbinentriebwerk umfasst ein Getriebe, das sowohl mit einer Kern welle als auch mit dem Bläser in Wirkverbindung steht. Des Weiteren ist das Gas turbinentriebwerk mit einem ersten Ölkreislauf, mit einem zweiten Ölkreislauf und mit mindestens einem dritten Ölkreislauf ausgebildet. Die Ölkreisläufe sind sowohl mit mindestens einem Einlass des Getriebes als auch mit mindestens einem Aus lass des Getriebes fluidisch gekoppelt. Des Weiteren ist mindestens ein Ölreservoir vorgesehen, in das Öl ausgehend vom Getriebe einleitbar ist und aus dem Öl ent nehmbar und in Richtung des Getriebes führbar ist.

Insbesondere während einer Schrägfluglage, bei Schwerelosigkeit oder bei im Flugbetrieb auftretenden und am Hydraulikfluidvolumen angreifenden negativen G-Kräften, beispielsweise während eines plötzlichen Absinkens der Flughöhe eines Flugzeuges, besteht die Möglichkeit, dass Öl im Ölreservoir aus einem unteren Be reich, aus dem Öl aus dem Ölreservoir entnommen und in Richtung hydraulischer Verbraucher eines Flugtriebwerkes durch eine Förderpumpe geführt wird, in Rich tung eines oberen Bereiches verlagert wird. Im Unterschied zu einer normalen Flug situation besteht während der letztbeschriebenen Betriebszustände eines Gasturbi nentriebwerkes die Möglichkeit, dass von einer Förderpumpe nur noch ein reduzier ter Ölvolumenstrom gefördert wird, mittels dem eine ausreichende Ölversorgung der hydraulischen Verbraucher eines Gasturbinentriebwerkes nicht gewährleistbar ist. Das bedeutet, dass das Getriebe gegebenenfalls nicht über den gesamten Betriebszustandsbereich des Gasturbinentriebwerkes in gewünschtem Umfang mit Öl bzw. Schmiermittel versorgbar ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass das Getriebe während länger anhaltender Unterversorgungsbetriebszustände in einem eine Funktionsweise dauerhaft beeinträchtigenden Umfang thermisch und mecha nisch belastet wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein solches Getriebe, wie ein Planetengetriebe, mit Gleitlagern ausgeführt ist.

Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ölsystem ei nes Gasturbinentriebwerkes und ein Gasturbinentriebwerk mit einem Ölsystem zur Verfügung zu stellen, bei welchen ein Getriebe über den gesamten Betriebsbereich eines Gasturbinentriebwerkes in ausreichendem Umfang mit Öl versorgbar ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Ölsystem eines Gasturbinentriebwerkes und mit einem Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug mit den Merkmalen des Pa tentanspruches 1 bzw. 14 gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Ölsystem eines Gasturbinentriebwer kes mit einem ersten Ölkreislauf und mit wenigstens einem zweiten Ölkreislauf be reitgestellt. Über die beiden Ölkreisläufe ist wenigstens ein hydraulischer Verbrau cher eines Getriebes des Gasturbinentriebwerkes mit Öl beaufschlagbar. Stromab des hydraulischen Verbrauchers des Getriebes ist Öl im Bereich eines Rücklaufes des Getriebes aus dem Getriebe in die Ölkreisläufe einleitbar und jeweils stromauf des hydraulischen Verbrauchers aus den Ölkreisläufen über Einlässe in das Ge triebe einleitbar. Zumindest der zweite Ölkreislauf weist zwischen dem Rücklauf des Getriebes und dem Einlass des zweiten Ölkreislaufes einen Ölspeicher auf. Der Öl speicher ist derart ausgeführt, dass Öl in Abhängigkeit eines Zuführdruckes des Öls stromauf des Einlasses des zweiten Ölkreislaufes im Ölspeicher speicherbar ist o- der im Ölspeicher gespeichertes Öl in Richtung des Einlasses des zweiten Ölkreis laufes führbar ist. Mittels des Ölsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist beispiels weise eine Lagereinheit, wie ein Gleitlager, eines Getriebes eines Gasturbinentrieb werkes selbst während ungünstiger Betriebszustandsverläufe eines Gasturbinen triebwerkes, während welchen eine Ölversorgung über eine Förderpumpe oder der gleichen reduziert oder unterbrochen ist, in ausreichendem Umfang mit Öl versorg bar. Dies resultiert aus der Tatsache, dass bei Vorliegen einer reduzierten oder ei ner unterbrochenen Ölversorgung der Zuführdruck im Bereich der Einlässe der Öl kreisläufe am Getriebe gegenüber einem Zuführdruck des Öls im Normalbetrieb des Ölsystems reduziert ist. Der reduzierte Zuführdruck und der damit korrespondie rende geringe Ölvolumenstrom in Richtung des Getriebes dient vorliegend als Krite rium dafür, dass im Bereich des Ölspeichers gespeichertes Öl aus dem Ölspeicher auszuschieben und zur Versorgung des hydraulischen Verbrauchers des Getriebes über den zweiten Ölkreislauf in das Getriebe einzuleiten ist.

Bei einer mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Ausfüh rungsform des Ölsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist der Ölspeicher als ein Federspeicher ausgeführt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Ölspei cher einen in einem Zylinder längsverschieblich angeordneten Kolben einer Zylin- der-Kolben-Einheit aufweist, der gegen den im zweiten Ölkreislauf wirkenden Zu führdruck angefedert ist. Damit ist die ölspeicherseitige Ölversorgung der Lagerein heit des Getriebes lediglich von der Federkraft und dem Zuführdruck abhängig. Das bedeutet auch, dass die Ölversorgung des hydraulischen Verbrauchers aufgrund der federseitigen Betätigung des Kolbens unabhängig vom Vorzeichen der Erdbe schleunigung ist und auch keine zusätzliche Betätigung des Ölspeichers durch ei nen elektrisch, fluidisch oder auf andere geeignete Art und Weise betätigten Aktor erforderlich ist.

Der Kolben und der Zylinder begrenzen bei einer vorteilhaften Ausführungs form des Ölsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Ölspeicherraum, dessen Volumen in Abhängigkeit einer axialen Stellung des Kolbens im Zylinder variiert. Öl ist im Bereich stromab des Rücklaufes des Getriebes und stromauf des Einlasses des zweiten Ölkreislaufes gegen die Federkraft in den Ölspeicherraum einleitbar und von der Federkraft gegen den Zuführdruck stromauf des Einlasses aus dem Ölspeicherraum in den zweiten Ölkreislauf einleitbar.

Der Ölspeicher ist in Ölsysteme bestehender Triebwerksysteme mit gerin gem konstruktivem Aufwand integrierbar, wenn der Ölspeicherraum stromauf des Einlasses über eine Stichleitung mit einer in Richtung des Einlasses des zweiten Öl kreislaufes verlaufenden Leitung des zweiten Ölkreislaufes verbunden ist.

Mündet stromab des Rücklaufes eine Leitung des zweiten Ölkreislaufes in den Ölspeicherraum und steht der Ölspeicherraum über eine zwischen dem Ölspei cherraum und dem Einlass des zweiten Ölkreislaufes in das Getriebe verlaufende weitere Leitung des zweiten Ölkreislaufes mit dem Einlass in Verbindung, wird das Öl zwischen dem Rücklauf und dem Einlass des zweiten Ölkreislaufes in das Ge triebe vorteilhafterweise durch den Ölspeicherraum geführt. Dadurch wird der Öl speicherraum im Normalbetriebszustand, während dem eine ausreichende Ölver sorgung des Getriebes über den zweiten Ölkreislauf vorliegt und während dem kein Ölvolumen durch die Federkraft aus dem Ölspeicherraum in Richtung des Einlasses ausgeschoben wird, von einem Spülölvolumenstrom durchströmt. Damit wird auf einfache Art und Weise vermieden, dass das im Ölspeicherraum gespeicherte Öl eine zu lange Verweilzeit im Ölspeicherraum aufweist und dessen Temperatur in unerwünschtem Umfang ansteigt. Die dadurch bewirkte Begrenzung der Öltempe ratur im Ölspeicher verhindert auf einfache Art und Weise, dass sich das im Ölspei cher gespeicherte Öl aufgrund zu hoher Betriebstemperaturen entzündet.

Zusätzlich hierzu oder alternativ dazu besteht die Möglichkeit, dass Öl aus dem Ölspeicherraum in Richtung eines Kolbenraumes führbar ist, der auf der dem Ölspeicherraum abgewandten Seite des Kolbens angeordnet ist und von dem Kol ben und von dem Zylinder begrenzt ist. Dadurch wird ebenfalls erreicht, dass durch den Ölspeicherraum ein Spülölvolumenstrom geführt wird, durch den ein unerwünschter Anstieg der Betriebstemperatur des im Ölspeicherraum gespeicher ten Öl vermieden wird.

Das Öl kann dabei beispielsweise im Bereich einer oder mehrerer Bohrun gen im Kolben oder über eine oder mehrere im Anlagebereich zwischen einer Au ßenseite des Kolbens und einer Innenseite des Zylinder vorgesehene Aussparun gen, wie einer Nut oder dergleichen, aus dem Ölspeicherraum in den Kolbenraum geführt werden. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, dass die Verbindung zwischen dem Ölspeicherraum und dem Kolbenraum in Abhängigkeit des Druckge fälles zwischen dem Druck im Ölspeicherraum und dem Druck im Kolbenraum frei gegeben wird oder gesperrt wird. Auf jeden Fall ist der für den Spülölstrom zur Ver fügung stehende Strömungsquerschnitt derart dimensioniert, dass die Funktions weise des Ölspeichers durch den Spülölvolumenstrom nicht beeinträchtigt wird.

Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass Öl aus dem Kolbenraum in Richtung eines im Wesentlichen drucklosen Bereiches des Ölsystems führbar ist. Die Verbindung des Kolbenraumes mit dem im Wesentlichen drucklosen Bereich gewährleistet, dass sich trotz eines aus dem Ölspeicherraum in den Kolbenraum einströmenden Ölvolumenstromes, wie eines Leckagevolumenstromes oder des vorbeschriebenen Spülölvolumenstromes, im Kolbenraum jeweils ein Druck ein stellt, der die Funktionsweise des Ölspeichers nicht beeinflusst.

Vorliegend wird unter der Funktionsweise des Ölspeichers verstanden, dass bei Vorliegen definierter Betriebszustände des Ölsystems Öl im Ölspeicherraum ge speichert oder Öl aus dem Ölspeicherraum in Richtung des Einlasses des zweiten Ölkreislaufes ausgeschoben wird, um eine unzureichende Ölversorgung des Getrie bes zu vermeiden. Das Ölsystem ist hierfür derart ausgelegt, dass Öl im Ölspei cherraum gespeichert wird, wenn die aus dem Zuführdruck im zweiten Ölkreislauf resultierende und am Kolben angreifende Druckkraft die Federkraft des Federspei chers bzw. des Ölspeichers übersteigt. Darüber hinaus ist das Ölsystem so ausgelegt, das die Funktionsweise des Ölspeichers unabhängig davon ist, ob der Spülölvolumenstrom ausgehend vom Rücklauf des Getriebes in Richtung des Einlasses des zweiten Ölkreislaufes durch den Ölspeicherraum und/oder vom Rücklauf durch den Ölspeicherraum in Richtung des Kolbenraumes und von dort in Richtung des im Wesentlichen drucklosen Berei ches geführt wird.

Des Weiteren ist das Ölsystem so ausgelegt, dass sowohl das Befüllen des Ölspeicherraumes mit Öl als auch das Ausschieben des Öls aus dem Ölspeicher raum in Richtung des Einlasses des zweiten Ölkreislaufes unabhängig vom Druck erfolgen, der im Wesentlichen drucklosen Bereich des Ölsystems vorliegt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass der Druck des im Wesentlichen drucklosen Bereiches, der gegebenenfalls in Abhängigkeit des Umgebungsdruckes des Getrie bes und des Ölsystems variiert und auch im Bereich des Kolbenraumes anliegt, über den Einlass des zweiten Ölkreislaufes in das Getriebe als Druckkomponente additiv zum Zuführdruck im Ölspeicherraum anliegt. Dann ist der Kolben im Betrieb des Ölsystems bezüglich des im Kolbenraum anliegenden Drucks bei entsprechen der Auslegung der Wirkflächen des Kolbens, an den jeweils der Druck im Ölspei cherraum und der Druck im Kolbenraum anliegt, druckausgeglichen ausgeführt.

Zudem kann es vorgesehen sein, dass Öl, das lediglich in Form eines Lecka geölvolumenstromes aus dem Ölspeicherraum in Richtung des Kolbenraumes strömt, in Richtung des im Wesentlichen drucklosen Bereiches des Ölsystems aus dem Kolbenraum führbar ist. Damit wird auf einfache Art und Weise ein uner wünschter Druckanstieg im Kolbenraum vermieden, der die Funktionsweise des Öl speichers beeinträchtigt.

Bei einerweiteren Ausführungsform des Ölsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung sind eine Federkraft einer Federeinheit, die am Kolben angreift und ei ner Druckkraft entgegenwirkt, und eine Wirkfläche des Kolbens aufeinander abge stimmt. Dabei ist die Abstimmung derart, dass im Ölspeicherraum gespeichertes Öl von der Federeinheit aus dem Ölspeicherraum in Richtung des Einlasses des zwei ten Ölkreislaufes führbar ist, wenn der Druck im Ölspeicherraum kleiner ist als ein definierter Wert des Zuführdruckes. Die Druckkraft, die ebenfalls am Kolben an greift, entspricht gleich dem Produkt aus dem im Ölspeicherraum wirkenden Zuführ druck des zweiten Ölkreislaufes und der Wirkfläche des Kolbens, an der der Zuführ druck anliegt.

Aufgrund der Abstimmung zwischen der Federkraft und der Wirkfläche des Kolbens wird erreicht, dass der hydraulische Verbraucher des Getriebes des Gas turbinentriebwerkes bei Vorliegen eines Zuführdruckes im zweiten Ölkreis, der mit einer Unterversorgung des hydraulischen Verbrauchers mit Öl korrespondiert, aus gehend vom Ölspeicher in ausreichendem Umfang mit Öl versorgt wird.

Der drucklose Bereich ist bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform des Ölsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung der Rücklauf des Getriebes oder ein stromab des Rücklaufes verlaufender Bereich des ersten Ölkreises und/o der des zweiten Ölkreises.

Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass der drucklose Bereich eine Lagerkammer des Gasturbinentriebwerkes ist.

Zwischen dem Rücklauf des Getriebes und den Einlässen der Ölkreisläufe kann jeweils wenigstens eine Ölpumpe vorgesehen sein, mittels der Öl in Richtung der Einlässe förderbar ist.

Weist der zweite Ölkreislauf stromauf des Ölspeichers ein Rückschlagventil auf, ist das im Bereich des Ölspeichers für eine ausreichende Ölversorgung vorzu haltende Ölvolumen im Vergleich zu einer Ausführung ohne Rückschlagventil redu zierbar. Das Rückschlagventil gibt die Verbindung zwischen dem Rücklauf des Ge triebes und dem Ölspeicher bei positivem Druckgefälle zwischen dem Druck im Be reich des zweiten Ölkreislaufes stromauf des Rückschlagventils und dem Druck im Bereich des zweiten Ölkreislaufes stromab des Rückschlagventiles frei. Damit wird erreicht, dass bei einer Unterversorgung des hydraulischen Verbrauchers des Ge triebes über das Ölsystem lediglich der stromab des Rückschlagventiles liegende Bereich des zweiten Ölkreises mit dem aus dem Ölspeicher ausgeführten Ölvolu men beaufschlagt wird.

Der zweite Ölkreislauf steht bei einer weiteren Ausführungsform des Ölsys tems gemäß der vorliegenden Offenbarung neben dem Einlass des Getriebes, über den der hydraulische Verbraucher des Getriebes vom zweiten Ölkreislauf mit Öl versorgbar ist, mit einem weiteren Bereich des Gasturbinentriebwerkes in Wirkver bindung.

Ist der Ölspeicher über eine Leitung direkt mit dem Einlass des zweiten Öl kreislaufes verbunden, ist das zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Ölversor gung des hydraulischen Verbrauchers des Getriebes im Ölspeicher vorzuhaltende Ölvolumen möglichst gering.

Wenn wenigstens ein dritter Ölkreislauf vorgesehen ist, über den Öl direkt aus dem Rücklauf des Getriebes wieder über einen Einlass des dritten Ölkreislau fes in das Getriebe einleitbar und dem hydraulischen Verbraucher des Getriebes zuführbar ist, ist eine Ölversorgung des hydraulischen Verbrauchers in gewünsch tem Umfang realisierbar.

Alternativ hierzu ist eine weitere Ausführungsform des Ölsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung mit wenigstens einem dritten Ölkreislauf ausgebildet. Über den dritten Ölkreislauf kann Öl aus dem Rücklauf des Getriebes über einen Einlass des dritten Ölkreislaufes in das Getriebe einleitbar und dem hydraulischen Verbraucher des Getriebes zuführbar sein. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass auch weitere hydraulische Verbraucher des Getriebes und/oder weitere Berei che des Gasturbinentriebwerkes über den dritten Ölkreislauf mit Öl beaufschlagbar sind. Wenn der über die Ölkreisläufe mit Öl versorgbare hydraulische Verbraucher des Getriebes wenigstens eine Lagereinheit, vorzugsweise ein Gleitlager eines Pla netenrades des als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebes umfasst, sind aus ei ner unzureichenden Ölversorgung resultierende Schädigungen der Funktion einer Lagereinheit bzw. eines Gleitlagers, wie Fressen oder dergleichen, auf einfache Art und Weise vermeidbar.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Gas turbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug mit einem in der vorstehenden Art und Weise ausgeführtem Ölsystem bereitgestellt.

Des Weiteren kann sich die vorliegende Offenbarung auf ein solches Gastur binentriebwerk beziehen, das einen Triebwerkskern mit einer Turbine, mit einem Verdichter und mit einer die Turbine mit dem Verdichter verbindenden Kernwelle umfasst. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann ein Gebläse mit mehreren Gebläse schaufeln umfassen, das stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist.

Wie hier an anderer Stelle angeführt wird, kann sich die vorliegende Offenba rung auf ein Gasturbinentriebwerk beziehen. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann einen Triebwerkskern umfassen, der eine Turbine, einen Brennraum, einen Ver dichter und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende Kernwelle umfasst. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann ein Gebläse (mit Gebläseschaufeln) umfas sen, das stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist.

Anordnungen der vorliegenden Offenbarung können insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Gebläse, die über ein Getriebe angetrieben werden, von Vorteil sein. Entsprechend kann das Gasturbinentriebwerk ein Getriebe umfassen, das einen Eingang von der Kernwelle empfängt und Antrieb für das Gebläse zum Antreiben des Gebläses mit einer niedrigeren Drehzahl als die Kernwelle abgibt.

Der Eingang für das Getriebe kann direkt von der Kernwelle oder indirekt von der Kernwelle, beispielsweise über eine Stirnwelle und/oder ein Stirnzahnrad, erfolgen. Die Kernwelle kann mit der Turbine und dem Verdichter starr verbunden sein, so dass sich die Turbine und der Verdichter mit derselben Drehzahl drehen (wobei sich das Gebläse mit einer niedrigeren Drehzahl dreht). Dabei kann das Getriebe als ein vorstehend näher beschriebenes Getriebe ausgeführt sein.

Das Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann eine beliebige geeignete allgemeine Architektur aufweisen. Beispielsweise kann das Gasturbinentriebwerk eine beliebige gewünschte Anzahl an Wellen, die Turbi nen und Verdichter verbinden, beispielsweise eine, zwei oder drei Wellen, aufwei sen. Lediglich beispielhaft kann die mit der Kernwelle verbundene Turbine eine erste Turbine sein, der mit der Kernwelle verbundene Verdichter kann ein erster Verdichter sein und die Kernwelle kann eine erste Kernwelle sein. Der Triebwerks kern kann ferner eine zweite Turbine, einen zweiten Verdichter und eine zweite Kernwelle, die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet, umfassen. Die zweite Turbine, der zweite Verdichter und die zweite Kernwelle können dahin gehend angeordnet sein, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Kernwelle zu drehen.

Bei solch einer Anordnung kann der zweite Verdichter axial stromabwärts des ersten Verdichters positioniert sein. Der zweite Verdichter kann dahingehend angeordnet sein, Strömung von dem ersten Verdichter aufzunehmen (beispiels weise direkt aufzunehmen, beispielsweise über einen allgemein ringförmigen Ka nal).

Das Getriebe kann dahingehend angeordnet sein, von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise die erste Kernwelle in dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Beispielsweise kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, ledig lich von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise nur von der ersten Kernwelle und nicht der zweiten Kernwelle bei dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Alternativ dazu kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, von einer oder mehreren Wellen, beispielsweise der ersten und/oder der zweiten Welle in dem obigen Beispiel, angetrieben zu werden.

Bei einem Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann ein Brennraum axial stromabwärts des Gebläses und des Verdichters (der Verdichter) vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Brennraum direkt stromab wärts des zweiten Verdichters (beispielsweise an dessen Ausgang) liegen, wenn ein zweiter Verdichter vorgesehen ist. Als ein weiteres Beispiel kann die Strömung am Ausgang des Verdichters dem Einlass der zweiten Turbine zugeführt werden, wenn eine zweite Turbine vorgesehen ist. Der Brennraum kann stromaufwärts der Turbine (der Turbinen) vorgesehen sein.

Der oder jeder Verdichter (beispielsweise der erste Verdichter und der zweite Verdichter gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, bei spielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotor schaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln umfassen, bei denen es sich um va riable Statorschaufeln (dahingehend, dass ihr Anstellwinkel variabel sein kann) han deln kann. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln kön nen axial voneinander versetzt sein.

Die oder jede Turbine (beispielsweise die erste Turbine und die zweite Tur bine gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispiels weise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.

Jede Gebläseschaufel kann mit einer radialen Spannweite definiert sein, die sich von einem Fuß (oder einer Nabe) an einer radial innenliegenden von Gas über strömten Stelle oder an einer Position einer Spannbreite von 0 % zu einer Spitze an einer Position einer Spannbreite von 100 % erstreckt. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann weniger als (oder in der Größenordnung von): 0,4, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,3, 0,29, 0,28, 0,27, 0,26 oder 0,25 liegen. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Geblä seschaufel an der Spitze kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Diese Verhältnisse können allgemeinhin als das Nabe-Spitze-Verhältnis bezeichnet werden. Der Radius an der Nabe und der Ra dius an der Spitze können beide an dem vorderen Randteil (oder dem axial am wei testen vorne liegenden Rand) der Schaufel gemessen werden. Das Nabe-Spitze- Verhältnis bezieht sich natürlich auf den von Gas überströmten Abschnitt der Ge bläseschaufel, d. h. den Abschnitt, der sich radial außerhalb jeglicher Plattform be findet.

Der Radius des Gebläses kann zwischen der Mittellinie des Triebwerks und der Spitze der Gebläseschaufel an ihrem vorderen Rand gemessen werden. Der Durchmesser des Gebläses (der einfach das Doppelte des Radius des Gebläses sein kann) kann größer als (oder in der Größenordnung von): 250 cm (etwa 100 Inch), 260 cm, 270 cm (etwa 105 Inch), 280 cm (etwa 110 Inch), 290 cm (etwa 115

Inch), 300 cm (etwa 120 Inch), 310 cm, 320 cm (etwa 125 Inch), 330 cm (etwa 130

Inch), 340 cm (etwa 135 Inch), 350 cm, 360 cm (etwa 140 Inch), 370 cm (etwa 145

Inch), 380 cm (etwa 150 Inch) oder 390 cm (etwa 155 Inch) sein (liegen). Der Ge bläsedurchmesser kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).

Die Drehzahl des Gebläses kann im Gebrauch variieren. Allgemein ist die Drehzahl geringer für Gebläse mit einem größeren Durchmesser. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantge schwindigkeitsbedingungen weniger als 2500 U/min, beispielsweise weniger als 2300 U/min, betragen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann auch die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 250 cm bis 300 cm (beispielsweise 250 cm bis 280 cm) im Bereich von 1700 U/min bis 2500 U/min, beispielsweise im Bereich von 1800 U/min bis 2300 U/min, beispielsweise im Be reich von 1900 U/min bis 2100 U/min, liegen. Lediglich als ein weiteres nicht ein schränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindig keitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 320 cm bis 380 cm in dem Bereich von 1200 U/min bis 2000 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1300 U/min bis 1800 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1400 U/min bis 1600 U/min, liegen.

Im Gebrauch des Gasturbinentriebwerks dreht sich das Gebläse (mit zuge hörigen Gebläseschaufeln) um eine Drehachse. Diese Drehung führt dazu, dass sich die Spitze der Gebläseschaufel mit einer Geschwindigkeit Uspitze bewegt. Die von den Gebläseschaufeln an der Strömung verrichtete Arbeit resultiert in einem Anstieg der Enthalpie dH der Strömung. Eine Gebläsespitzenbelastung kann als dH/Uspitze 2 definiert werden, wobei dH der Enthalpieanstieg (beispielsweise der durchschnittliche 1-D-Enthalpieanstieg) über das Gebläse hinweg ist und Uspitze die (Translations-) Geschwindigkeit der Gebläsespitze, beispielsweise an dem vorderen Rand der Spitze, ist (die als Gebläsespitzenradius am vorderen Rand multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit definiert werden kann). Die Gebläsespitzenbelastung bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann mehr als (oder in der Größenord nung von): 0,3, 0,31 , 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39 oder 0,4 betragen (liegen) (wobei alle Einheiten in diesem Abschnitt Jkg 1 K 1 /(ms 1 ) 2 sind). Die Geblä sespitzenbelastung kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).

Gasturbinentriebwerke gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein be liebiges gewünschtes Bypassverhältnis aufweisen, wobei das Bypassverhältnis als das Verhältnis des Massendurchsatzes der Strömung durch den Bypasskanal zu dem Massendurchsatz der Strömung durch den Kern bei Konstantgeschwindig keitsbedingungen definiert wird. Bei einigen Anordnungen kann das Bypassverhält nis mehr als (in der Größenordnung von): 10, 10,5, 11 , 11 ,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5, 15, 15,5, 16, 16,5 oder 17 betragen (liegen). Das Bypassverhältnis kann in ei nem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Bypasskanal kann im Wesentlichen ringförmig sein. Der Bypasskanal kann sich ra dial außerhalb des Triebwerkskerns befinden. Die radial äußere Fläche des By passkanals kann durch eine Triebwerksgondel und/oder ein Gebläsegehäuse defi niert werden.

Das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrie ben und beansprucht wird, kann als das Verhältnis des Staudrucks stromaufwärts des Gebläses zu dem Staudruck am Ausgang des Höchstdruckverdichters (vor dem Eingang in den Brennraum) definiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrie ben und beansprucht wird, bei Konstantgeschwindigkeit mehr als (oder in der Grö ßenordnung von): 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 betragen (liegen). Das Gesamt druckverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).

Der spezifische Schub eines Gasturbinentriebwerks kann als der Nettoschub des Gasturbinentriebwerks dividiert durch den Gesamtmassenstrom durch das Triebwerk hindurch definiert werden. Bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann der spezifische Schub eines Triebwerks, das hier beschrieben und/oder bean sprucht wird, weniger als (oder in der Größenordnung von): 110 Nkg _1 s, 105 Nkg _1 s, 100 Nkg _1 s, 95 Nkg _1 s, 90 Nkg _1 s, 85 Nkg _1 s oder 80 Nkg _1 s betragen (liegen). Der spezifische Schub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Solche Gasturbinentriebwerke können im Vergleich zu her kömmlichen Gasturbinentriebwerken besonders effizient sein.

Ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und beansprucht wird, kann einen beliebigen gewünschten Höchstschub aufweisen. Lediglich als ein nicht ein schränkendes Beispiel kann eine Gasturbine, die hier beschrieben und/oder bean sprucht wird, zur Erzeugung eines Höchstschubs von mindestens (oder in der Grö ßenordnung von): 160kN, 170kN, 180kN, 190kN, 200kN, 250kN, 300kN, 350kN, 400kN, 450kN, 500kN oder 550kN in der Lage sein. Der Höchstschub kann in ei nem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Schub, auf den oben Bezug genommen wird, kann der Nettohöchstschub bei stan dardmäßigen atmosphärischen Bedingungen auf Meereshöhe plus 15 Grad C (Um- gebungsdruck 101,3 kPa, Temperatur 30 Grad C) bei statischem Triebwerk sein.

Im Gebrauch kann die Temperatur der Strömung am Eingang der Hoch druckturbine besonders hoch sein. Diese Temperatur, die als TET bezeichnet wer den kann, kann an dem Ausgang zum Brennraum, beispielsweise unmittelbar stromaufwärts der ersten Turbinenschaufel, die wiederum als eine Düsenleitschau fel bezeichnet werden kann, gemessen werden. Bei Konstantgeschwindigkeit kann die TET mindestens (oder in der Größenordnung von): 1400K, 1450K, 1500K, 1550K, 1600K oder 1650K betragen (liegen). Die TET bei Konstantgeschwindigkeit kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorherge henden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bil den). Die maximale TET im Gebrauch des Triebwerks kann beispielsweise mindes tens (oder in der Größenordnung von): 1700K, 1750K, 1800K, 1850K, 1900K,

1950K oder 2000K betragen (liegen). Die maximale TET kann in einem einschlie ßenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET kann beispielsweise bei einer Bedingung von hohem Schub, beispielsweise bei einer MTO-Bedingung (MTO - Maximum Take-Off thrust - maximaler Startschub), auftreten.

Eine Gebläseschaufel und/oder ein Blattabschnitt einer Gebläseschaufel, die hier beschrieben wird, kann aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Ver bundstoff, beispielsweise einem Metallmatrix-Verbundstoff und/oder einem Ver bundstoff mit organischer Matrix, wie z. B. Kohlefaser, hergestellt werden. Als ein weiteres Beispiel kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Metall, wie z. B. einem auf Titan basierendem Metall oder einem auf Aluminium basierenden Material (wie z. B. einer Aluminium-Lithium- Legierung) oder einem auf Stahl basierenden Material hergestellt werden. Die Ge bläseschaufel kann mindestens zwei Bereiche umfassen, die unter Verwendung verschiedener Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann die Gebläse schaufel einen vorderen Schutzrand aufweisen, der unter Verwendung eines Mate rials hergestellt wird, das dem Aufschlagen (beispielsweise von Vögeln, Eis oder anderem Material) besser widerstehen kann als der Rest der Schaufel. Solch ein vorderer Rand kann beispielsweise unter Verwendung von Titan oder einer auf Ti tan basierenden Legierung hergestellt werden. Somit kann die Gebläseschaufel le diglich als ein Beispiel einen auf Kohlefaser oder Aluminium basierenden Körper (wie z. B. eine Aluminium-Lithium-Legierung) mit einem vorderen Rand aus Titan aufweisen.

Ein Gebläse, das hier beschrieben wird, kann einen mittleren Abschnitt um fassen, von dem sich die Gebläseschaufeln, beispielsweise in einer radialen Rich tung, erstrecken können. Die Gebläseschaufeln können auf beliebige gewünschte Art und Weise an dem mittleren Abschnitt angebracht sein. Beispielsweise kann jede Gebläseschaufel eine Fixierungsvorrichtung umfassen, die mit einem entspre chenden Schlitz in der Nabe (oder Scheibe) in Eingriff gelangen kann. Lediglich als ein Beispiel kann solch eine Fixierungsvorrichtung in Form eines Schwalbenschwanzes vorliegen, der zur Fixierung der Gebläseschaufel an der Nabe/Scheibe in einen entsprechenden Schlitz in der Nabe/Scheibe eingesteckt und/oder damit in Eingriff gebracht werden kann. Als ein weiteres Beispiel können die Gebläseschaufeln integral mit einem mittleren Abschnitt ausgebildet sein. Solch eine Anordnung kann als eine Blisk oder ein Bling bezeichnet werden. Ein beliebi ges geeignetes Verfahren kann zur Herstellung solch einer Blisk oder solch eines Bling verwendet werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläse schaufeln aus einem Block maschinell herausgearbeitet werden und/oder mindes tens ein Teil der Gebläseschaufeln kann durch Schweißen, wie z. B. lineares Reib schweißen, an der Nabe/Scheibe angebracht werden.

Die Gasturbinentriebwerke, die hier beschrieben und beansprucht werden, können oder können nicht mit einer VAN (Variable Area Nozzle - Düse mit variab lem Querschnitt) versehen sein. Solch eine Düse mit variablem Querschnitt kann eine Variation des Ausgangsquerschnitts des Bypasskanals im Gebrauch gestatten. Die allgemeinen Prinzipien der vorliegenden Offenbarung können auf Triebwerke mit oder ohne eine VAN zutreffen.

Das Gebläse eines Gasturbinentriebwerkes, das hier beschrieben und bean sprucht wird, kann eine beliebige gewünschte Anzahl an Gebläseschaufeln, bei spielsweise 16, 18, 20 oder 22 Gebläseschaufeln, aufweisen.

Gemäß der hier erfolgenden Verwendung können Konstantgeschwindigkeits bedingungen Konstantgeschwindigkeitsbedingungen eines Luftfahrzeugs bedeuten, an dem das Gasturbinentriebwerk angebracht ist. Solche Konstantgeschwindig keitsbedingungen können herkömmlicherweise als die Bedingungen während des mittleren Teils des Flugs definiert werden, beispielsweise die Bedingungen, denen das Luftfahrzeug und/oder das Gasturbinentriebwerk zwischen (hinsichtlich Zeit und/oder Entfernung) dem Ende des Steigflugs und dem Beginn des Sinkflugs aus gesetzt wird bzw. werden. Lediglich als ein Beispiel kann die Vorwärtsgeschwindigkeit bei der Konstant geschwindigkeitsbedingung bei einem beliebigen Punkt im Bereich von Mach 0,7 bis 0,9, beispielsweise 0,75 bis 0,85, beispielsweise 0,76 bis 0,84, beispielsweise 0,77 bis 0,83, beispielsweise 0,78 bis 0,82, beispielsweise 0,79 bis 0,81, beispiels weise in der Größenordnung von Mach 0,8, in der Größenordnung von Mach 0,85 oder in dem Bereich von 0,8 bis 0,85 liegen. Eine beliebige Geschwindigkeit inner halb dieser Bereiche kann die Konstantfahrtbedingung sein. Bei einigen Luftfahr zeugen können die Konstantfahrtbedingungen außerhalb dieser Bereiche, bei spielsweise unter Mach 0,7 oder über Mach 0,9, liegen.

Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer Höhe, die im Bereich von 10.000 m bis 15.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.000 m bis 12.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.400 m bis 11.600 m (etwa 38.000 Fuß) beispiels weise im Bereich von 10.500 m bis 11.500 m, beispielsweise im Bereich von 10.600 m bis 11.400 m, beispielsweise im Bereich von 10.700 m (etwa 35.000 Fuß) bis 11.300 m, beispielsweise im Bereich von 10.800 m bis 11.200 m, beispielsweise im Bereich von 10.900 m bis 11.100 m, beispielsweise in der Größenordnung von 11.000 m, liegt, entsprechen. Die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer beliebigen gegebenen Höhe in diesen Bereichen entsprechen.

Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Folgendem entsprechen: einer Vorwärts-Mach-Zahl von 0,8; einem Druck von 23.000 Pa und einer Temperatur von -55 Grad C.

So wie sie hier durchweg verwendet werden, können „Konstantgeschwindig keit“ oder „Konstantgeschwindigkeitsbedingungen“ den aerodynamischen Ausle gungspunkt bedeuten. Solch ein aerodynamischer Auslegungspunkt (oder ADP - Aerodynamic Design Point) kann den Bedingungen (darunter beispielsweise die Mach-Zahl, Umgebungsbedingungen und Schubanforderung), für die der Gebläsebetrieb ausgelegt ist, entsprechen. Dies kann beispielsweise die Bedingun gen, bei denen das Gebläse (oder das Gasturbinentriebwerk) konstruktionsgemäß den optimalen Wirkungsgrad aufweist, bedeuten.

Im Gebrauch kann ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und bean sprucht wird, bei den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen, die hier an anderer Stelle definiert werden, betrieben werden. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedin gungen können von den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen (beispielsweise den Bedingungen während des mittleren Teils des Fluges) eines Luftfahrzeugs, an dem mindestens ein (beispielsweise 2 oder 4) Gasturbinentriebwerk zur Bereitstel lung von Schubkraft befestigt sein kann, bestimmt werden.

Für den Fachmann ist verständlich, dass ein Merkmal oder Parameter, das bzw. der in Bezug auf einen der obigen Aspekte beschrieben wird, bei einem belie bigen anderen Aspekt angewendet werden kann, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Des Weiteren kann ein beliebiges Merkmal oder ein beliebiger Para meter, das bzw. der hier beschrieben wird, bei einem beliebigen Aspekt angewen det werden und/oder mit einem beliebigen anderen Merkmal oder Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, kombiniert werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands ge mäß der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funkti onsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Es werden nun beispielhaft Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren beschrieben.

Es zeigen: Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Gasturbinentriebwerks;

Fig. 2 eine vergrößerte Teillängsschnittansicht eines ström aufwärtigen Ab schnitts eines Gasturbinentriebwerks;

Fig. 3 eine Alleindarstellung eines Getriebes für ein Gasturbinentriebwerk;

Fig. 4 bis Fig. 7 jeweils ein Blockschaltbild eines Teils verschiedener Ausfüh rungsformen eines Ölsystems eines Gasturbinentriebwerkes; und

Fig. 8 einen in Fig. 4 näher gekennzeichneten Bereich VIII weiterer Ausfüh rungsformen eines Ölsystems eines Gasturbinentriebwerkes.

Fig. 1 stellt ein Gasturbinentriebwerk 10 mit einer Hauptdrehachse 9 dar.

Das Triebwerk 10 umfasst einen Lufteinlass 12 und ein Schubgebläse 23, das zwei Luftströme erzeugt: einen Kernluftstrom A und einen Bypassluftstrom B. Das Gas turbinentriebwerk 10 umfasst einen Kern 11 , der den Kernluftstrom A aufnimmt. Der Triebwerkskern 11 umfasst in Axialströmungsreihenfolge einen Niederdruckverdich ter 14, einen Hochdruckverdichter 15, eine Verbrennungseinrichtung 16, eine Hoch druckturbine 17, eine Niederdruckturbine 19 und eine Kernschubdüse 20. Eine Triebwerksgondel 21 umgibt das Gasturbinentriebwerk 10 und definiert einen By passkanal 22 und eine Bypassschubdüse 18. Der Bypassluftstrom B strömt durch den Bypasskanal 22. Das Gebläse 23 ist über eine Welle 26 und ein Epizykloiden getriebe 30 an der Niederdruckturbine 19 angebracht und wird durch diese ange trieben. Dabei wird die Welle 26 auch als Kernwelle bezeichnet.

Im Gebrauch wird der Kernluftstrom A durch den Niederdruckverdichter 14 beschleunigt und verdichtet und in den Hochdruckverdichter 15 geleitet, wo eine weitere Verdichtung erfolgt. Die aus dem Hochdruckverdichter 15 ausgestoßene verdichtete Luft wird in die Verbrennungseinrichtung 16 geleitet, wo sie mit Kraftstoff vermischt wird und das Gemisch verbrannt wird. Die resultierenden hei ßen Verbrennungsprodukte breiten sich dann durch die Hochdruck- und die Nieder druckturbine 17, 19 aus und treiben diese dadurch an, bevor sie zur Bereitstellung einer gewissen Schubkraft durch die Düse 20 ausgestoßen werden. Die Hochdruck turbine 17 treibt den Hochdruckverdichter 15 durch eine geeignete Verbindungs welle 27 an, die auch als Kernwelle bezeichnet wird. Das Gebläse 23 stellt allge mein den Hauptteil der Schubkraft bereit. Das Epizykloidengetriebe 30 ist ein Unter setzungsgetriebe.

Eine beispielhafte Anordnung für ein Getriebegebläse-Gasturbinentriebwerk 10 wird in Fig. 2 gezeigt. Die Niederdruckturbine 19 (siehe Fig. 1 ) treibt die Welle 26 an, die mit einem Sonnenrad 28 der Epizykloidengetriebeanordnung 30 gekoppelt ist. Mehrere Planetenräder 32, die durch einen Planetenträger 34 miteinander ge koppelt sind, befinden sich von dem Sonnenrad 28 radial außen und kämmen damit und sind jeweils drehbar auf drehfest mit dem Planetenträger 34 verbundenen Trä gerelementen 29 angeordnet. Der Planetenträger 34 beschränkt die Planetenräder 32 darauf, synchron um das Sonnenrad 28 zu kreisen, während er ermöglicht, dass sich jedes Planetenrad 32 auf den Trägerelementen 29 um seine eigene Achse dre hen kann. Der Planetenträger 34 ist über Gestänge 36 mit dem Gebläse 23 dahin gehend gekoppelt, seine Drehung um die Triebwerksachse 9 anzutreiben. Ein Au ßenrad oder Hohlrad 38, das über Gestänge 40 mit einer stationären Stützstruktur 24 gekoppelt ist, befindet sich von den Planetenrädern 32 radial außen und kämmt damit.

Es wird angemerkt, dass die Begriffe „Niederdruckturbine“ und „Niederdruck verdichter“, so wie sie hier verwendet werden, so aufgefasst werden können, dass sie die Turbinenstufe mit dem niedrigsten Druck bzw. die Verdichterstufe mit dem niedrigsten Druck (d. h. dass sie nicht das Gebläse 23 umfassen) und/oder die Tur binen- und Verdichterstufe, die durch die Verbindungswelle 26 mit der niedrigsten Drehzahl in dem Triebwerk (d. h. dass sie nicht die Getriebeausgangswelle, die das Gebläse 23 antreibt, umfasst) miteinander verbunden sind, bedeuten. In einigen Schriften können die „Niederdruckturbine“ und der „Niederdruckverdichter“, auf die hier Bezug genommen wird, alternativ dazu als die „Mitteldruckturbine“ und „Mittel druckverdichter“ bekannt sein. Bei der Verwendung derartiger alternativer Nomen klatur kann das Gebläse 23 als eine erste Verdichtungsstufe oder Verdichtungs stufe mit dem niedrigsten Druck bezeichnet werden.

Das Epizykloidengetriebe 30 wird in Fig. 3 beispielhaft genauer gezeigt. Das Sonnenrad 28, die Planetenräder 32 und das Hohlrad 38 umfassen jeweils Zähne um ihre Peripherie zum Kämmen mit den anderen Zahnrädern. Jedoch werden der Übersichtlichkeit halber lediglich beispielhafte Abschnitte der Zähne in Fig. 3 darge stellt. Obgleich vier Planetenräder 32 dargestellt werden, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung mehr oder weniger Planetenräder 32 vorgesehen sein können. Praktische Anwen dungen eines Epizykloidengetriebes 30 umfassen allgemein mindestens drei Plane tenräder 32.

Das in Fig. 2 und 3 beispielhaft dargestellte Epizykloidengetriebe 30 ist ein Planetengetriebe, bei dem der Planetenträger 34 über Gestänge 36 mit einer Aus gangswelle gekoppelt ist, wobei das Hohlrad 38 festgelegt ist. Jedoch kann eine be liebige andere geeignete Art von Epizykloidengetriebe 30 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann das Epizykloidengetriebe 30 eine Sternanordnung sein, bei der der Planetenträger 34 festgelegt gehalten wird, wobei gestattet wird, dass sich das Hohlrad (oder Außenrad) 38 dreht. Bei solch einer Anordnung wird das Gebläse 23 von dem Hohlrad 38 angetrieben. Als ein weiteres alternatives Beispiel kann das Getriebe 30 ein Differenzialgetriebe sein, bei dem gestattet wird, dass sich sowohl das Hohlrad 38 als auch der Planetenträger 34 drehen.

Es versteht sich, dass die in Fig. 2 und 3 gezeigte Anordnung lediglich bei spielhaft ist und verschiedene Alternativen in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung liegen. Lediglich beispielhaft kann eine beliebige geeignete Anordnung zur Positionierung des Getriebes 30 in dem Triebwerk 10 und/oder zur Verbindung des Getriebes 30 mit dem Triebwerk 10 verwendet werden. Als ein weiteres Bei spiel können die Verbindungen (z. B. die Gestänge 36, 40 in dem Beispiel von Fig. 2) zwischen dem Getriebe 30 und anderen Teilen des Triebwerks 10 (wie z. B. der Eingangswelle 26, der Ausgangswelle und der festgelegten Struktur 24) einen ge wissen Grad an Steifigkeit oder Flexibilität aufweisen. Als ein weiteres Beispiel kann eine beliebige geeignete Anordnung der Lager zwischen rotierenden und stationä ren Teilen des Triebwerks (beispielsweise zwischen der Eingangs- und der Aus gangswelle des Getriebes und den festgelegten Strukturen, wie z. B. dem Getrie begehäuse) verwendet werden, und die Offenbarung ist nicht auf die beispielhafte Anordnung von Fig. 2 beschränkt. Beispielsweise ist für den Fachmann ohne weite res erkenntlich, dass sich die Anordnung von Ausgang und Stützgestängen und La gerpositionierungen bei einer Sternanordnung (oben beschrieben) des Getriebes 30 in der Regel von jenen, die beispielhaft in Fig. 2 gezeigt werden, unterscheiden wür den.

Entsprechend dehnt sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinen triebwerk mit einer beliebigen Anordnung der Getriebearten (beispielsweise stern förmig oder planetenartig), Stützstrukturen, Eingangs- und Ausgangswellenanord nung und Lagerpositionierungen aus.

Optional kann das Getriebe Neben- und/oder alternative Komponenten (z. B. den Mitteldruckverdichter und/oder einen Nachverdichter) antreiben.

Andere Gasturbinentriebwerke, bei denen die vorliegende Offenbarung An wendung finden kann, können alternative Konfigurationen aufweisen. Beispiels weise können derartige Triebwerke eine alternative Anzahl an Verdichtern und/oder Turbinen und/oder eine alternative Anzahl an Verbindungswellen aufweisen. Als ein weiteres Beispiel weist das in Fig. 1 gezeigte Gasturbinentriebwerk eine Teilungs stromdüse 20, 22 auf, was bedeutet, dass der Strom durch den Bypasskanal 22 seine eigene Düse aufweist, die von der Triebwerkskerndüse 20 separat und davon radial außen ist. Jedoch ist dies nicht einschränkend und ein beliebiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann auch auf Triebwerke zutreffen, bei denen der Strom durch den Bypasskanal 22 und der Strom durch den Kern 11 vor (oder stromauf wärts) einer einzigen Düse, die als eine Mischstromdüse bezeichnet werden kann, vermischt oder kombiniert werden. Eine oder beide Düsen (ob Misch- oder Tei lungsstrom) kann oder können einen festgelegten oder variablen Bereich aufwei sen. Obgleich sich das beschriebene Beispiel auf ein Turbogebläsetriebwerk be zieht, kann die Offenbarung beispielsweise bei einer beliebigen Art von Gasturbi nentriebwerk, wie z. B. bei einem Open-Rotor- (bei dem die Gebläsestufe nicht von einer Triebwerksgondel umgeben wird) oder einem Turboprop-Triebwerk, angewen det werden.

Die Geometrie des Gasturbinentriebwerks 10 und Komponenten davon wird bzw. werden durch ein herkömmliches Achsensystem definiert, das eine axiale Richtung (die auf die Drehachse 9 ausgerichtet ist), eine radiale Richtung (in der Richtung von unten nach oben in Fig. 1) und eine Umfangsrichtung (senkrecht zu der Ansicht in Fig. 1) umfasst. Die axiale, die radiale und die Umfangsrichtung ver laufen senkrecht zueinander.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen jeweils einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels eines Ölsystems 42 des Gasturbinentriebwerkes 10 in verschiedenen Betriebszu ständen. Das Ölsystem 42 umfasst einen ersten Ölkreislauf 43 und einen zweiten Ölkreislauf 45. Der erste Ölkreislauf 43 und der zweite Ölkreislauf 45 stehen mit ei nem Rücklauf 50 des Getriebes 30 in Wirkverbindung. Des Weiteren sind der erste Ölkreislauf 43 und der zweite Ölkreislauf 45 mit separaten Einlässen 48 und 49 des Getriebes 30 verbunden. Über die Einlässe 48 und 49 ist in nachfolgend näher be schriebenem Umfang Öl aus den Ölkreisläufen 43 und 45 in das Getriebe 30 einleit bar. Dabei ist über den zweiten Ölkreislauf 45 ein hydraulischer Verbraucher 62 des Getriebes 30 mit Öl beaufschlagbar, der Lagereinheiten, beispielsweise Gleitlager der Planetenräder 32, umfasst. Aus dem ersten Ölkreislauf 43 über den Einlass 48 in das Getriebe 30 eingeleitetes Öl wird dem hydraulischen Verbraucher 62 und zu sätzlich auch weiteren hydraulischen Verbrauchern 66 des Getriebes 30, wie Verzahnungen zwischen dem Sonnenrad 28 und den Planetenrädern 32 sowie zwi schen den Planetenrädern 32 und dem Hohlrad 38, zugeführt.

Stromab des Rücklaufes 50 des Getriebes 30 und stromauf eines Öltanks 53 ist eine Rücklaufpumpe 57 vorgesehen, über die Öl aus dem Rücklauf 50 des Ge triebes 30 in Richtung des Öltanks 53 führbar ist. Dabei wird das Öl von der Rück laufpumpe 57 über einen Einlass 51 des Öltanks 53 in den Öltank 53 eingeleitet. Stromab eines Auslasses 54 des Öltanks 53 ist eine Förderpumpe 59 vorgesehen, die wie die Rücklaufpumpe 57 von einem Hilfsgerätegetriebe 31 des Gasturbinen triebwerkes 10 angetrieben wird. Das Hilfsgerätegetriebe 31 steht mit der Welle 26 oder mit der Verbindungswelle 27 in Wirkverbindung und wird von dieser jeweils ro tatorisch angetrieben.

Darüber hinaus ist stromab der Förderpumpe 59 ein Wärmetauscher 44 vor gesehen, in dessen Bereich das durch das Getriebe 30 und den Öltank 53 geführte Öl in an sich bekannter Art und Weise gekühlt bzw. temperiert wird. Stromab des Wärmetauschers 44 zweigt der zweite Ölkreis 45 in Richtung des Einlasses 49 ab und der erste Ölkreis 43 verläuft weiter in Richtung des Einlasses 48 des Getriebes 30.

Zusätzlich umfasst der zweite Ölkreis 45 stromab des Wärmetauschers 44 und stromauf des Einlasses 49 einen Ölspeicher 70, der über eine Leitung L2B mit dem Einlass 49 und über eine Leitung L2A mit dem Wärmetauscher 44 in Verbin dung steht. Der Ölspeicher 70 ist als Federspeicher ausgeführt. Dabei weist der Öl speicher 70 einen Kolben 72 einer Kolben-Zylinder-Einheit 73 auf, der in einem Zy linder 71 der Kolben-Zylinder-Einheit 73 längsverschieblich angeordnet ist. Der Kol ben 72 ist gegen einen im zweiten Ölkreis 45 stromauf des Einlasses 49 wirkenden Zuführdruck p45 angefedert. Der Kolben 72 und der Zylinder 71 begrenzen einen Ölspeicherraum 74. Das Volumen des Ölspeicherraumes 74 variiert in Abhängigkeit einer axialen Stellung des Kolbens 72 im Zylinder 71. Die Leitung L2A des zweiten Ölkreislaufes 45 mündet stromab des Rücklau fes 50 bzw. stromab des Wärmetauschers 44 in den Ölspeicherraum 74. Über die weitere Leitung L2B steht der Ölspeicherraum 74 mit dem Einlass 49 in Verbindung. Auf der dem Ölspeicherraum 74 abgewandten Seite des Kolbens 72 begrenzen der Kolben 72 und der Zylinder 71 einen Kolbenraum 75. Im Kolbenraum 75 ist eine Fe dereinheit 76 angeordnet, deren Federkraft einer am Kolben 72 angreifenden Druckkraft Fp45 entgegenwirkt. Die Druckkraft Fp45 entspricht dem Produkt aus dem im Ölspeicherraum 74 wirkenden Zuführdruck p45 des zweiten Ölkreislaufes 45 und einer Wirkfläche 77 des Kolbens 72, an der der Zuführdruck p45 anliegt.

Der Kolbenraum 75 bzw. der Federraum steht vorliegend über eine Leitung L1 mit den beiden Ölkreisläufen 43 und 45 im Bereich zwischen dem Rücklauf 50 des Getriebes 30 und der Rücklaufpumpe 57 in Wirkverbindung. Da dieser Bereich der beiden Ölkreisläufe 43 und 45 im Wesentlichen drucklos ist, wird der Kolben raum 75 über die Leitung L1 entsprechend entlüftet. Dadurch wird gewährleistet, dass sich im Kolbenraum 75 durch Leckageölvolumenströme aus dem Ölspeicher raum 74 in Richtung des Kolbenraumes 75 kein Druck aufbaut, der einer axialen Stellbewegung des Kolbens 72 entgegenwirkt, während der das Volumen des Öl speicherraumes 74 zunimmt und im Ölspeicher 70 das gespeicherte Ölvolumen an steigt.

Zwischen dem Wärmetauscher 44 und dem Ölspeicher 70 weist der zweite Ölkreislauf 45 ein Rückschlagventil 78 auf. Das Rückschlagventil 78 gibt die Verbin dung zwischen dem Wärmetauscher 44 und dem Ölspeicher 70 und damit zwi schen dem Rücklauf 50 und dem Ölspeicher 70 bei positivem Druckgefälle zwi schen dem Druck im Bereich des zweiten Ölkreislaufes 45 stromauf des Rück schlagventils 78 und dem Druck im Bereich des zweiten Ölkreislaufes 45 stromab des Rückschlagventils 78 frei.

Dies ist dann der Fall, wenn der Förderdruck der Förderpumpe 59 derart groß ist, dass der Zuführdruck p45 den Kolben 72 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung hält oder in Richtung dieser Stellung überführt und im Ölspeicher 70 gespeichertes Öl von der Federeinheit 76 über die Leitung L2B nicht in Richtung des Einlasses 49 aus dem Ölspeicher 70 ausgeschoben wird.

Sinkt der Förderdruck der Förderpumpe 59 beispielsweise aufgrund eines zu geringen Füllstandes des Öltanks 53 ab und übersteigt die Federkraft der Federein heit 76 die am Kolben 72 angreifende Druckkraft Fp45, schiebt die Federeinheit 76 den Kolben 72 zunehmend in Richtung der in Fig. 5 gezeigten Stellung. Dabei wird das Volumen des Ölspeicherraumes 74 stetig verkleinert und das im Ölspeicher 70 gespeicherte Ölvolumen über die Leitung L2B in Richtung des Einlasses 49 geführt. Während eines solchen Betriebszustandes des Ölsystems 42 ist der Zuführdruck p45 stromab des Rückschlagventils 78 größer als der Förderdruck der Förder pumpe 59. Dann sperrt das Rückschlagventil 78 die Wirkverbindung zwischen dem Wärmetauscher 44 und dem Ölspeicher 70. Der hydraulische Verbraucher 62 des Getriebes 30 wird dann mit dem im Ölspeicher 70 gespeicherten Ölvolumen beauf schlagt und es wird eine die Funktionsweise von Lagereinheiten des hydraulischen Verbrauchers 62 beeinträchtigende Schmiermittel- und Kühlöl-Unterversorgung in gewünschtem Umfang vermieden.

Das Öl wird bei dem Ölsystem 42 gemäß Fig. 4 und Fig. 5 zwischen dem Wärmetauscher 44 und dem Einlass 49 des zweiten Ölkreislaufes 45 durch den Öl speicherraum 74 geführt. Dadurch wird der Ölspeicherraum 74 im Normalbetriebs zustand, während dem eine ausreichende Ölversorgung des Getriebes 30 über den zweiten Ölkreislauf 45 vorliegt und während dem kein Ölvolumen durch die Feder kraft der Federeinheit 76 aus dem Ölspeicherraum 74 in Richtung des Einlasses 49 des zweiten Ölkreislaufes 45 ausgeschoben wird, von einem Spülölvolumenstrom durchströmt. Damit wird auf einfache Art und Weise vermieden, dass das im Ölspei cherraum 74 gespeicherte Öl eine zu lange Verweilzeit im Ölspeicherraum74 auf weist und dessen Temperatur in unerwünschtem Umfang ansteigt. Die dadurch be wirkte Begrenzung der Öltemperatur im Ölspeicher 70 verhindert auf einfache Art und Weise, dass sich das im Ölspeicher 70 gespeicherte Öl aufgrund zu hoher Be triebstemperaturen entzündet.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass Öl aus dem Ölspeicherraum 74 in Richtung des Kolbenraumes 75 geführt wird, wenn der Zuführdruck p45 größer ist als der Druck im Kolbenraum 75. Dann wird der Ölspeicherraum 74 zusätzlich mit Öl durchspült und ein unerwünschter Anstieg der Betriebstemperatur des im Ölspei cherraum 74 gespeicherten Öls vermieden.

Die Mündungsbereiche der Leitungen L2A und L2B können in Umfangsrich tung und/oder in axialer Richtung des Zylinders 71 so zueinander versetzt angeord net sein, dass der Strömungsweg des durch den Ölspeicherraum 74 geführten Öl volumenstromes möglichst lange ist und eine möglichst große Wärmemenge über den Spülölvolumenstrom aus dem Ölspeicher 70 abgeführt wird.

Das Öl kann dabei beispielsweise im Bereich einer oder mehrerer Bohrun gen im Kolben 72 und/oder über eine oder mehrere im Anlagebereich zwischen ei ner Außenseite des Kolbens 72 und einer Innenseite des Zylinders 71 vorgesehene Aussparungen, wie einer Nut oder dergleichen, aus dem Ölspeicherraum 74 in den Kolbenraum 75 geführt werden. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, dass die Verbindung zwischen dem Ölspeicherraum 74 und dem Kolbenraum 75 in Ab hängigkeit des Druckgefälles zwischen dem Druck im Ölspeicherraum 74 und dem Druck im Kolbenraum 75 freigegeben oder gesperrt wird. Auf jeden Fall ist der für den Spülölstrom zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt der Bohrungen und/oder der Aussparungen derart dimensioniert, dass die Funktionsweise des Öl speichers 70 durch den Spülölvolumenstrom nicht beeinträchtigt wird.

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen eine Fig. 4 entsprechende Darstellung eines zweiten bzw. eines dritten Ausführungsbeispiels des Ölsystems 42 des Gasturbinentrieb werkes 10, die ebenfalls mit dem Ölspeicher 70 sowie mit dem Rückschlagventil 78 ausgeführt sind und einen ähnlichen Aufbau wie das Ölsystem 42 gemäß Fig. 4 aufweisen. Aus diesem Grund werden in der nachfolgenden Beschreibung im We sentlichen lediglich die Unterschiede des Ölsystems 42 gemäß Fig. 6 bzw. gemäß Fig. 7 gegenüber dem Ölsystem 42 gemäß Fig. 4 bzw. zwischen den Ölsystemen 42 gemäß Fig. 6 und Fig. 7 näher erläutert. Bzgl. der weiteren Funktionsweise des Ölsystems 42 gemäß Fig. 6 und gemäß Fig. 7 wird ansonsten auf die vorstehende Beschreibung zu Fig. 4 und Fig. 5 verwiesen.

Die Ölsysteme 42 gemäß Fig. 6 und Fig. 7 umfassen jeweils einen ersten Öl kreislauf 43 mit einem Wärmetauscher 44, einen zweiten Ölkreislauf 45 mit einem Wärmetauscher 46 und einen dritten Ölkreislauf 47. Der erste Ölkreislauf 43 und der zweite Ölkreislauf 45 sind mit Einlässen 48, 49 des Getriebes 30 und mit dem Rücklauf 50 des Getriebes 30 verbunden. Des Weiteren ist über den zweiten Öl kreislauf 45 Öl vom Öltank 53 zur Turbomaschine 68 des Gasturbinentriebwerkes 10 führbar. Über den Einlass 48 sind die hydraulischen Verbraucher 66 und der hydraulische Verbraucher 62 des Getriebes 30 mit Öl beaufschlagbar. Im Unter schied hierzu ist über den Einlass 49 Öl aus dem zweiten Ölkreislauf 45 lediglich zum hydraulischen Verbraucher 62 des Getriebes 30 führbar.

Zusätzlich ist der erste Ölkreislauf 43 stromab des Rücklaufes 50 des Getrie bes 30 mit dem Einlass 51 des Öltanks 53 und der zweite Ölkreislauf 45 stromab des Rücklaufes 50 mit einem weiteren Einlass 52 des Öltanks 53 verbunden. Der dritte Ölkreislauf 57 steht mit einem Einlass 56 des Getriebes 30 und mit dem Rück lauf 50 des Getriebes 30 in Wirkverbindung.

Darüber hinaus umfassen der erste Ölkreislauf 43 und der zweite Ölkreislauf 45 jeweils eine Rücklaufpumpe 57, 58 und jeweils eine Förderpumpe 59, 60, die von der Welle 26 und somit vom Flilfsgerätegetriebe 31 des Gasturbinentriebwerkes 10 antreibbar sind. Zudem ist der dritte Ölkreislauf 47 mit einer Förderpumpe 61 ausgeführt, die durch den Bläser 23 antreibbar ist. Über den ersten Ölkreislauf 43 und den zweiten Ölkreislauf 45 ist Öl vom Öltank 53 in das Getriebe 30 einleitbar. Im Unterschied hierzu wird über den dritten Ölkreislauf 47 Öl vom Rücklauf 50 des Getriebes 30 direkt zum Einlass 56 des Ge triebes 30 geführt, wobei das Öl ausgehend vom Einlass 56 in Richtung des hyd raulischen Verbrauchers 62 weitergeleitet wird.

Der Wärmetauscher 44 des ersten Ölkreislaufes 43 ist zwischen der Förder pumpe 59 und dem Einlass 48 des Getriebes 30 angeordnet. Der Wärmetauscher 46 des zweiten Ölkreislaufes 45 ist zwischen der Förderpumpe 60 und einer optio nalen Drossel 67 angeordnet, die zwischen dem Einlass 49 des Getriebes 30 und der Förderpumpe 60 des zweiten Ölkreislaufes 45 vorgesehen sein kann.

Der Rücklauf 50 des Getriebes 30 umfasst eine Einrichtung 63. Über die Ein richtung 63 wird Öl aus dem Getriebe 30 in den ersten Ölkreislauf 43, in den zwei ten Ölkreislauf 45 und in den dritten Ölkreislauf 47 geleitet, wenn das Getriebe 30 mit einem Ölvolumenstrom größer als ein vordefinierter Wert beaufschlagt wird oder ein Betriebswert von einem definierten Betriebswert des Gasturbinentriebwerkes 10 abweicht, der dieser Öldurchflussmenge entspricht. Zusätzlich ist die Einrichtung 63 so konfiguriert, dass sie das Öl vom Getriebe 30 in den dritten Ölkreislauf 47 einlei tet, wenn die Zufuhr zum Getriebe kleiner oder gleich der vordefinierten Durchfluss menge ist oder kleiner oder gleich mindestens einem entsprechenden Betriebswert ist oder größer oder gleich mindestens einem weiteren entsprechenden Betriebs wert ist.

Hierfür umfasst die Einrichtung 63 ein Ölreservoir 64, aus dem vom Getriebe 30 aufgenommenes Öl über den dritten Ölkreislauf 47 direkt in das Getriebe 30 und über den ersten Ölkreislauf 43 und den zweiten Ölkreislauf 45 in den Öltank 53 zu rückgeführt werden kann. Aus dem Ölreservoir 64 wird das Öl nur über den dritten Ölkreislauf 47 direkt zum Einlass 56 des Getriebes 30 geleitet, solange ein Füll stand des Ölreservoirs 64 unter dem definierten Füllstand 65 des Ölreservoirs 64 liegt. Zusätzlich wird Öl über den ersten Ölkreislauf 43 und über den zweiten Ölkreislauf 45 in den Öltank 53 geleitet und über den dritten Ölkreislauf 47 zum Ein lass 56 geführt, sobald der definierte Füllstand 65 des Ölbehälters 64 erreicht ist.

Bei dem Ölsystem 42 gemäß Fig. 6 ist der Ölspeicher 70 stromab der Dros sel 67 und stromauf des Einlasses 49 im zweiten Ölkreislauf 45 angeordnet. Dabei ist der Ölspeicherraum 74 über die Leitung L2A mit dem Rückschlagventil 78 ver bunden, das stromauf des Ölspeichers 70 im zweiten Ölkreislauf 45 angeordnet ist. Darüber hinaus steht der Ölspeicherraum 74 über die Leitung L2B mit dem Einlass 49 direkt in Verbindung. Das Rückschlagventil 78 ist zwischen dem Ölspeicher 70 und der Drossel 67 angeordnet. Die Leitung L1 verbindet den Kolbenraum 75 des Ölspeichers 70 bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel des Ölsystems 42 mit dem zweiten Ölkreislauf 45 im Bereich zwischen dem Rücklauf 50 des Ge triebes 30 und der Rücklaufpumpe 58. Über die Leitung L1 wird der Kolbenraum 75 entlüftet, um einen Druckanstieg im Kolbenraum 75 sowie eine daraus resultierende Beeinträchtigung der Funktionsweise des Ölspeichers 70 zu vermeiden.

Im Unterschied zu dem Ölsystem 42 gemäß Fig. 6 ist der Ölspeicher 70 bei dem Ölsystem 42 gemäß Fig. 7 in den dritten Ölkreislauf 47 integriert. Dabei sind der Ölspeicher 70 bzw. dessen Ölspeicherraum 74 und das Rückschlagventil 78 zwischen der Förderpumpe 61 und dem Einlass 56 des Getriebes 30 angeordnet, um den hydraulischen Verbraucher 62 bei entsprechend geringem Zuführdruck p47 und entsprechend geringer Druckkraft Fp47 stromauf des Einlasses 56 in der zu Fig. 4 und Fig. 5 beschriebenen Art und Weise mit im Ölspeicherraum 74 gespei chertem Öl zu versorgen. Der Ölspeicherraum 74 steht über die Leitung L2B mit dem Einlass 56 und über die Leitung L2A mit dem Rückschlagventil 78 direkt in Verbindung. Das Rückschlagventil 78 ist stromauf des Ölspeichers 70 und zwi schen der Förderpumpe 61 und dem Ölspeicherraum 74 im dritten Ölkreislauf 47 angeordnet. Der Kolbenraum 75 ist zur Entlüftung über die Leitung L1 mit dem Ölre servoir 64 des Rücklaufs 50 des Getriebes 30 verbunden. Fig. 8 zeigt eine Einzeldarstellung eines in Fig. 4, Fig. 6 und Fig. 7 näher ge kennzeichneten Bereiches VIII weiterer Ausführungsformen des Ölsystems 42. Der Bereich VIII umfasst den Ölspeicher 70 und das Rückschlagventil 78. Bei den Aus führungen des Ölsystems 42 gemäß Fig. 8 ist der Ölspeicherraum 74 des Ölspei chers 70 über eine sogenannte Stichleitung L3 mit einerzwischen dem Rückschlag ventil 78 und dem Einlass 49 des zweiten Ölkreislaufes 45 gemäß Fig. 4 oder ge mäß Fig. 6 oder dem Einlass 56 des dritten Ölkreislaufes 47 verlaufenden Leitung L2 mit dem zweiten Ölkreislauf 45 bzw. mit dem dritten Ölkreislauf 47 verbunden.

Um einen unerwünschten Temperaturanstieg des im Ölspeicherraum 74 ge speicherten Öls zu vermeiden, ist bei diesen Ausführungen des Ölsystems 42 im Betrieb des Gasturbinentriebwerkes 10 jeweils Öl aus dem Ölspeicherraum 74 in den Kolbenraum 75 und von dort in Richtung des Bereiches des Ölsystems 42 stromab des Rücklaufes 50 des Getriebes 30 oder in das Ölreservoir 64 aus dem Kolbenraum 75 ausleitbar. Damit wird der Ölspeicherraum 74 ausgehend von der Leitung L2 in Richtung des Kolbenraumes 75 mit Öl durchspült und ein die Tempe ratur des Öls im Ölspeicherraum 74 begrenzender Spülölvolumenstrom durch den Ölspeicherraum 74 erzeugt.

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Aus führungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserun gen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Beliebige der Merkmale können separat oder in Kombination mit be liebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen, und die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unter kombinationen eines oder mehrerer Merkmale, die hier beschrieben werden, aus und umfasst diese. Bezuqszeichenliste

Hauptdrehachse

Gasturbinentriebwerk

Kern

Lufteinlass

Niederdruckverdichter

Hochdruckverdichter

Verbrennungseinrichtung

Hochdruckturbine

Bypassschubdüse

Niederdruckturbine

Kernschubdüse

Triebwerksgondel

Bypasskanal

Schubgebläse

Stützstruktur

Welle, Verbindungswelle

Verbindungswelle

Sonnenrad

Getriebe, Planetengetriebe

Hilfsgerätegetriebe

Planetenrad

Planetenträger

Gestänge

Hohlrad

Gestänge

Ölsystem erster Ölkreislauf

Wärmetauscher zweiter Ölkreislauf 46 Wärmetauscher

47 dritter Ölkreislauf

48, 49 Einlass des Getriebes

50 Rücklauf des Getriebes

51 , 52 Einlass des Öltanks

53 Öltank

54, 55 Auslass des Öltanks

56 Einlass des Getriebes

57, 58 Rücklaufpumpe

59, 60 Förderpumpe

61 Förderpumpe

62 hydraulische Verbraucher

63 Einrichtung

64 Ölreservoir

65 Füllstand

66 weitere hydraulische Verbraucher des Getriebes

67 Drossel

68 weitere Bereiche des Gasturbinentriebwerkes, Turbomaschine

70 Ölspeicher

71 Zylinder

72 Kolben

73 Kolben-Zylinder-Einheit

74 Ölspeicherraum

75 Kolbenraum

76 Federeinheit

77 Wirkfläche des Kolbens

78 Rückschlagventil Fp45, Fp47 Druckkraft

L1 , L2, L2A, L2B Leitung L3 Stichleitung p45, p47 Zuführdruck