DE1232790B

DE1232790B - Starting device for jet engines

Info

Publication number: DE1232790B
Application number: DEB73937A
Authority: DE
Inventors: Dennen Bunger; John Fergusson
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1962-10-22
Filing date: 1963-10-19
Publication date: 1967-01-19

Description

Anlaßvorrichtung für Strahltriebwerke Die Erfindung betrifft eine Anlaßvorrichtung für Strahltriebwerke mit einem mit einem Lufteinlaß versehenen Heißgaserzeuger, der im wesentlichen aus einem Verdichter besteht, der Luft von dem Einlaß empfängt, einer ersten Turbine, die mit dem Verdichter gekuppelt ist, einer Brennkammer, die komprimierte Luft von dem Verdichter empfängt, sowie aus Brennstoffzufuhr- und Zündmitteln, wobei ferner die mit einer Startvorrichtung in Verbindung stehende Freilaufturbine der ersten Turbine strömungsmäßig nachgeschaltet ist und ein Kraftübertragungszug vorgesehen ist, der zum Anlassen des Strahltriebwerkes mit der Freilaufturbine durch eine im Lauf einrückbare Kupplung verbunden ist, und wobei fernerhin ein Untersetzungsgetriebe und elektrische Schalter für einen Stromerzeuger vorgesehen sind sowie ein elektrischer Motor mit Anschlußstecker, ferner Drehzahlfühler für zumindest eine der Turbinen und eine in Abhängigkeit davon betätigte Stelleinrichtung, die die Brennstoffsteuerventile schließt, sobald die Turbine die vorausbestimmten Drehzahlen erreicht hat.Jet engine starting device The invention relates to a Starter device for jet engines with one provided with an air inlet Hot gas generator, which consists essentially of a compressor, the air from receives the inlet of a first turbine which is coupled to the compressor, a combustor that receives compressed air from the compressor, as well as from Fuel supply and ignition means, the further comprising a starting device in Connected free-wheeling turbine downstream of the first turbine in terms of flow is and a power train is provided to start the jet engine is connected to the freewheel turbine by an engageable clutch, and further comprising a reduction gear and electrical switches for a power generator are provided as well as an electric motor with connector, furthermore a speed sensor for at least one of the turbines and an actuating device actuated as a function thereof, which closes the fuel control valves as soon as the turbine reaches the predetermined ones Speeds.

Die bekannten An1_aßvorrichtungen dieser Art vermögen nicht restlos zu befriedigen, weil sie einen automatischen Startvorgang nicht zulassen, es vielmehr bestimmter manueller Tätigkeit bedarf, die der Pilot während des Startens - das ohnehin dessen ganze Aufmerksamkeit fordert - verrichten muß. Es ist auch schon bekanntgeworden, zur Erleichterung des Startvorganges den Verdichtereinlaß mit variablen, d. h. regulierbaren Einlaßöffnungen zu versehen. Diese Anordnung begünstigt zwar das Anlassen, ist indessen darum nachteilig, weil hierdurch eine motorische Umschaltphase erforderlich wird, wodurch ein automatischer Startvorgang nicht möglich ist (es sei denn, daß ein erheblich komplizierteres Getriebe vorgesehen wird).The known an1_aßvorrichtungen of this type are not entirely capable to satisfy because they don't allow an automatic startup, rather it certain manual activity required by the pilot during take-off - the anyway which demands full attention - has to perform. It's also beautiful became known, to facilitate the starting process, the compressor inlet with variable, d. H. to provide adjustable inlet openings. This arrangement is beneficial starting, however, is disadvantageous because it results in a motor switching phase becomes necessary, whereby an automatic start process is not possible (it unless a considerably more complicated transmission is provided).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlaßvorrichtung zu schaffen, die zum Zweck eines betriebssicheren und absolut automatischen Startvorganges zusätzlich elektro-mechanische Steuerungsmittel vorsieht, wobei der eigentliche Startvorgang in vier Startstufen unterteilt wird.The invention is based on the object of a starting device create, for the purpose of an operationally safe and absolutely automatic starting process additionally provides electro-mechanical control means, the actual The startup process is divided into four starting stages.

Zum Lösen dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß mit den Brennstoffsteuerventilen in Verbindung stehende elektromechanische Steuerungsmittel vorgesehen, bestehend aus einem das die Zufuhr des Anlaßbrennstoffes steuernde Ventil betätigenden Solenoid und einem weiteren Solenoid, das das die Hauptbrennstoffzufuhr steuernde Ventil betätigt, wobei fernerhin die Drehzahlfühler eine erste, auf die Drehzahl der ersten Turbine ansprechende Vorrichtung und eine zweite, auf die Drehzahl der Freilaufturbine ansprechende Vorrichtung aufweisen und diese beiden in einem gemeinsamen elektrischen Stromkreis angeordneten Vorrichtungen derart zusammenarbeiten, daß bei überschreiten bestimmter Drehzahlen die Brennstoffsteuerventile von den Solenoiden geschlossen werden, der elektrische Stromkreis fernerhin in an sich bekannter Weise einen Anlaßschalter und in Abhängigkeit von Druckfühlern steuerbare Kolbensteuervorrichtungen aufweist, die in Abhängigkeit des in der Brennkammer vorhandenen Druckes wirksam werden und auf Schalter derart einwirken, daß der Startvorgang in vier Stufen einteilbar ist.To achieve this object are according to the invention with the fuel control valves related electromechanical control means provided, consisting a solenoid actuating the valve controlling the supply of the starting fuel and another solenoid which is the valve controlling the main fuel supply actuated, furthermore the speed sensor a first, to the speed of the first Turbine responsive device and a second, on the speed of the free-wheel turbine have appealing device and these two in a common electrical Circuit arranged devices work together in such a way that exceed At certain speeds, the fuel control valves from the solenoids are closed are, the electrical circuit also in a known manner a starter switch and has piston control devices controllable as a function of pressure sensors, which become effective depending on the pressure present in the combustion chamber and act on the switch in such a way that the starting process can be divided into four stages.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Brennstoffpumpe durch die erste Turbine antreibbar angeordnet ist. Das nach der Erfindung angestrebte Ziel wird noch wirksam dadurch gefördert, wenn fernerhin vorgesehen ist, daß neben den elektrischen Schaltmitteln bei einer zusätzlich angeordneten Gleichstromsammelschiene ein durch die erste Turbine angetriebener Generator vorgesehen ist.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the fuel pump is arranged to be drivable by the first turbine. That after The aim of the invention is further effectively promoted if further it is provided that in addition to the electrical switching means in an additionally arranged DC bus a generator driven by the first turbine is provided is.

Von besonderer Bedeutung aber ist das Merkmal, daß ein einen Schalter betätigendes thermoelektrisches Element, z. B. aus Bimetall, in der Brennkammer derart angeordnet ist, daß die Brennstoffsteuerventile geschlossen werden, sobald die Temperaturen im Inneren der Brennkammer eine bestimmte Temperatur überschreiten. Auf diese Weise wird mit Sicherheit eine Überbelastung des Strahltriebwerkes während des Startvorganges verhindert. Schließlich ist noch vorgesehen, daß die zwischen dem Strahltriebwerk und dem Heißgaserzeuger vorgesehene Kupplung als Freiläufkupplung ausgebildet ist.Of particular importance, however, is the feature that a switch actuating thermoelectric element, e.g. B. made of bimetal, in the combustion chamber is arranged such that the fuel control valves are closed as soon as the temperatures a certain temperature inside the combustion chamber exceed. In this way, the jet engine will be overloaded with certainty prevented during the start-up process. Finally, it is also provided that the Coupling provided between the jet engine and the hot gas generator as an overrunning clutch is trained.

Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen auf der Zeichnung an Hand von Schaltschemata dargestellt. Es zeigt F i g.1 eine Anlaßvorrichtung mit dem zugeordneten Heißgaserzeuger, F i g. 2 die elektrische Steuerung der Anlaßvorrichtung gemäß F i g.1 in detailierter Darstellung, F i g. 3 die in F i g. 2 gezeigte Schaltung mit einem Generator, F i g. 4 eine Schaltung gemäß F i g. 3 mit zusätzlichen elektrischen, drehzahlabhängigen Elementen. F i g.1 zeigt im unteren Teil in schematischer Darstellung eine Anlaßvorrichtung für ein Strahltriebwerk mit einem mit einem Lufteinlaß 11 versehenen Heißgaserzeuger, der im wesentlichen aus einem Verdichter 13 besteht, der Luft von dem Einlaß 11 über einen ringförmigen Einlaßkanal 15 empfängt, einer ersten Turbine 27, die mit dem Verdichter 13 gekuppelt ist, einer Brennkammer 17, die komprimierte Luft von dem Verdichter 13 empfängt, sowie aus Brennstoffzuführmitteln, nämlich Sprühdüsen 19, 21 und als Zündmittel einer Zündkerze 23. Fernerhin ist eine mit einer Startvorrichtung in Verbindung stehende Freilaufturbine 31 vorgesehen, die der ersten Turbine 27 strömungsmäßig nachgeschaltet ist. Überdies ist ein Kraftübertragungszug vorgesehen, der zum Anlassen des Strahltriebwerkes mit der Freilaufturbine 31 durch eine im Lauf einrückbare Kupplung 49 verbunden ist. Ein Untersetzungsgetriebe 47 und noch zu beschreibende elektrische Schalter für einen Stromerzeuger sind schließlich noch vorgesehen sowie ein elektrischer Motor 41 mit Anschlußstecker, ferner Drehzahlfühler für zumindest eine der Turbinen 27, 31 und eine in Abhängigkeit davon betätigte, noch zu erläuternde Steheinrichtung, die Brennstoffsteuerventile 61, 65 schließt, sobald die Turbine 27 bzw. 31 die vorausbestimmten Drehzahlen erreicht hat.The invention is shown in two exemplary embodiments on the drawing using circuit diagrams. FIG. 1 shows a starting device with the associated hot gas generator, FIG. 2 the electrical control of the starting device according to FIG. 1 in a detailed representation, FIG. 3 the in F i g. The circuit shown in FIG. 2 with a generator, FIG. 4 shows a circuit according to FIG. 3 with additional electrical, speed-dependent elements. F i g.1 shows in the lower part in a schematic representation a starting device for a jet engine with a hot gas generator provided with an air inlet 11, which essentially consists of a compressor 13 which receives air from the inlet 11 via an annular inlet duct 15, a first Turbine 27, which is coupled to the compressor 13, a combustion chamber 17, which receives compressed air from the compressor 13, as well as fuel supply means, namely spray nozzles 19, 21 and as ignition means a spark plug 23. Furthermore, a free-wheeling turbine connected to a starting device 31 is provided, which is downstream of the first turbine 27 in terms of flow. In addition, a power transmission train is provided which, in order to start the jet engine, is connected to the freewheel turbine 31 by a clutch 49 which can be engaged while the engine is running. Finally, a reduction gear 47 and electrical switches to be described for a power generator are also provided, as well as an electrical motor 41 with a connector, furthermore a speed sensor for at least one of the turbines 27, 31 and a stand-alone device that is operated as a function of this, the fuel control valves 61, 65 closes as soon as the turbine 27 or 31 has reached the predetermined speeds.

Das aus der Turbine 27 kommende Gas gelangt in die zentripetale Freilaufturbine 31. Letztere besitzt eine Achse 33, die sich nach links erstreckt und von einer Hohlwelle 29 umgeben ist. Letztere dient als Halterung für die Achse 33, die sich über die Welle 29 hinaus nach links erstreckt und mit einem Zahnrad 35 versehen ist, das mit einem Anlasserritzel 37 kämmt. Letzteres ist über eine Freilaufkupplung 39 mit dem elektrischen Anlaßmotor 41 verbunden, welcher durch eine senkrechte, in gestrichelten Linien dargestellte Leitung mit einem Stromaufnehmer 43 verbunden ist. Die Achse 33 besitzt an ihrem linken Ende das als Untersetzungsgetriebe 47 ausgebildete Planetengetriebe und die Freilaufkupplung 49. Die mit Klemmkörpern arbeitende Freilaufkupplung 49 ist mit einer mit äußerer Keilnutenverzahnung versehenen Welle 51 verbunden, die wieder eine Verbindung zu dem Strahltriebwerk (nicht gezeigt) herstellt. Mit der Hohlwelle 29 ist eine erste zentrifugalbetätigte auf die Drehzahlen der ersten Turbine 27 ansprechende Vorrichtung 55 wirksam verbunden. Eine zweite zentrifugalbetätigte auf die Drehzahlen der Freilaufturbine 31 ansprechende Vorrichtung 53 ist wirksam mit der Achse 33 verbunden. Mit elektrischen Schaltern 57 und 59 sind die Vorrichtungen 53 und 55 mechanisch verbunden, wodurch bei einer vorbestimmten Drehzahl der Freilaufturbine 31 und einer vorbestimmten Drehzahl der ersten Turbine 27 die Schalter sich jeweils öffnen.The gas coming from the turbine 27 reaches the centripetal free-wheel turbine 31. The latter has an axis 33 which extends to the left and is surrounded by a hollow shaft 29. The latter serves as a holder for the axle 33, which extends beyond the shaft 29 to the left and is provided with a gear 35 which meshes with a starter pinion 37. The latter is connected via an overrunning clutch 39 to the electric starter motor 41, which is connected to a current sensor 43 by a vertical line shown in dashed lines. At its left end, the axle 33 has the planetary gear, designed as a reduction gear 47, and the overrunning clutch 49. The overrunning clutch 49, which operates with sprags, is connected to a shaft 51 provided with external splines, which again connects to the jet engine (not shown). A first centrifugally actuated device 55 which responds to the speeds of the first turbine 27 is operatively connected to the hollow shaft 29. A second centrifugally actuated device 53 responsive to the speeds of the free-wheel turbine 31 is operatively connected to the axle 33. The devices 53 and 55 are mechanically connected to electrical switches 57 and 59, as a result of which the switches each open at a predetermined speed of the free-wheeling turbine 31 and a predetermined speed of the first turbine 27.

An der rechten Seite ist ein erstes lecksicheres Brennstoffsteuerventil61 durch eine in gestrichelten Linien dargestellte Leitung mit seinem betätigenden Solenoid 63 verbunden. Ein zweites lecksicheres Brennstoffsteuerventil 65 ist durch eine in gestrichelten Linien dargestellte Leitung mit seinem Solenoid 67 verbunden. Das Brennstoffsteuerventi161 ist in der Hauptbrennstoffleitung 69 angeordnet. Das Brennstoffsteuerventil 65 ist in einer Brennstoffleitung 71 angeordnet, die von der Leitung 69 abzweigt. Von der ringförmigen Brennkammer 17 an der rechten Seite erstreckt sich ein Gaskanal 73 und verbindet an der linken Seite eine Kolbensteuervorrichtung 75 und auch eine andere Kolbensteuervorrichtung 77 durch eine Zweigleitung 79. Mit der Kolbensteuervorrichtung 75 ist eine Druckmeßvorrichtung 80 verbunden, welche die flammhaltende Verbrennung in der Brennkammer 17 anzeigt. Die Kolbensteuervorrichtung 77 ist mechanisch mit einem Schalter 81 verbunden, während die Kolbensteuervorrichtung 75 mechanisch mit einem elektrischen Schalter 83 in Verbindung steht.On the right side, a first leakproof fuel control valve 61 is connected to its actuating solenoid 63 by a line shown in dashed lines. A second leak-proof fuel control valve 65 is connected to its solenoid 67 by a line shown in dashed lines. The fuel control valve 161 is disposed in the main fuel line 69. The fuel control valve 65 is arranged in a fuel line 71 which branches off from the line 69. A gas channel 73 extends from the annular combustion chamber 17 on the right side and connects a piston control device 75 and also another piston control device 77 through a branch line 79 on the left side Combustion chamber 17 indicates. The piston control device 77 is mechanically connected to a switch 81, while the piston control device 75 is mechanically connected to an electrical switch 83.

Das Zahnrad 35 auf der Hohlwelle 29 kämmt auch mit einem Zahnrad 85, welches eine Verbindung mit einer in der Brennstoffleitung 69 vorgesehene Brennstoffpumpe 87 herstellt und letztere antreibt. Die Pumpe 87 steht über nicht dargestellte Leitungen mit den Brennstoffbehältern des Fahrzeuges in Verbindung und weist eine mit einem Rückschlagventil versehene Abzweigleitung auf, um einen vorbestimmten Brennstoffdruck zu halten.The gear 35 on the hollow shaft 29 also meshes with a gear 85, which is connected to a fuel pump provided in the fuel line 69 87 manufactures and drives the latter. The pump 87 is on lines not shown with the fuel tanks of the vehicle in connection and has one with a Check valve provided branch line to a predetermined fuel pressure to keep.

Gemäß F i g. 1 sind oberhalb der bisher beschriebenen Anlaßvorrichtungen die elektrischen Stromkreise dargestellt. Diese Stromkreise beginnen mit einer Gleichstromsammelschiene 101, welche über einen Draht 102 mit einem federbelasteten, normalerweise geöffneten Anlaßschalter 103 verbunden ist. Letzterer weist eine Verbindung zu einem ersten Kontakt 105 und einem zweiten Kontakt 107 eines ersten Relais 109 auf. Das Relais 109 besitzt zwei Kontaktstangen 111 und 113, die mit den Kontakten 105' und 107' zur Zusammenwirkung kommen, wenn das Relais 109 sich in seiner normalen Lage befindet (nicht erregt ist). Wenn die Spule 115 des Relais 109 erregt wird, dann bewegen sich die beiden Kontaktstangen 111 und 113 nach unten, um eine Verbindung zwischen den Kontakten 117 und 117' herzustellen und die Verbindung zwischen den Kontakten 105, 105',107,107' zu unterbrechen.According to FIG. 1, the electrical circuits are shown above the starting devices described so far. These circuits begin with a DC bus 101 which is connected by wire 102 to a spring loaded, normally open starter switch 103 . The latter has a connection to a first contact 105 and a second contact 107 of a first relay 109. The relay 109 has two contact bars 111 and 113 which cooperate with the contacts 105 'and 107' when the relay 109 is in its normal position (not energized). When the coil 115 of the relay 109 is energized, the two contact rods 111 and 113 move down to establish a connection between the contacts 117 and 117 ' and to break the connection between the contacts 105, 105', 107,107 '.

Ein Draht 121 erstreckt sich von dem Kontakt 105' fort zu einer Zündspule 123, welche elektrisch mit der Erdleitung 124 und durch den Draht 125 mit Zündkerze 23 verbunden ist. Der Kontakt 107' des Relais 109 ist durch einen weiteren Draht 126 mit einem Kontakt 127, der einem zugehörigen Kontakt 127' gegenüberliegt, eines zweiten Relais 129 verbunden. Ein weiterer Abzweigdraht 135 von der Leitung 126 stellt eine Verbindung mit einem Draht 137 her. Ein Draht 141 führt von dem Kontakt 117 des Relais 109 zu der Spule 143 des Relais 129. Von dem Kontakt 117 des Relais 109 erstreckt sich ein weiterer Draht 147 fort zu dem Schalter 81 und weist eine Abzweigung 149 zur Spule 115 auf. Von dem Draht 102 führt eine Verbindung 151 zum Schalter 83 und besitzt eine Abzweigleitung 153 zum Schalter 81. Der Schalter 83 stellt durch einen Draht 155 eine Verbindung zum elektrischen Schalter 57 her, welcher durch einen Draht 157 mit dem Kontakt 127' des Relais 129 verbunden ist.A wire 121 extends from the contact 105 ′ to an ignition coil 123 which is electrically connected to the ground line 124 and through the wire 125 to the spark plug 23. The contact 107 'of the relay 109 is connected by a further wire 126 to a contact 127, which is opposite an associated contact 127', of a second relay 129. Another branch wire 135 from line 126 connects to a wire 137. A wire 141 leads from the contact 117 of the relay 109 to the coil 143 of the relay 129. A further wire 147 extends from the contact 117 of the relay 109 to the switch 81 and has a branch 149 to the coil 115. A connection 151 leads from the wire 102 to the switch 83 and has a branch line 153 to the switch 81. The switch 83 establishes a connection to the electrical switch 57 via a wire 155, which is connected to the contact 127 ′ of the relay 129 by a wire 157 is.

Der elektrische Schalter 59 stellt durch einen Draht 159 eine Verbindung mit einem bimetallischen, thermisch ansprechenden Schalter 161 her, der in der Brennkammer 17 angeordnet ist. Ein Draht 163 verbindet den Schalter 161 mit einem zweiten Kontakt 165 (gegenüber dem Kontakt 165') des Relais 129. Ein erster Kontakt 167 (gegenüber dem Kontakt 167') des Relais 129 stellt über einen Draht 169 eine Verbindung mit dem Stromaufnehmer 43 her, während der Kontakt 167' mit dem Draht 163 verbunden ist.The electrical switch 59 connects through a wire 159 to a bimetallic, thermally responsive switch 161 located in the combustion chamber 17. A wire 163 connects the switch 161 to a second contact 165 (opposite the contact 165 ') of the relay 129. A first contact 167 (opposite the contact 167') of the relay 129 establishes a connection to the current sensor 43 via a wire 169 , while contact 167 'is connected to wire 163 .

Das Solenoid 63 ist durch einen Draht 171 mit dem Kontakt 165' verbunden. Das Solenoid 67 ist durch einen Draht 173 mit dem Draht 163 verbunden. Die obere Kontaktstange 175 stellt eine Verbindung mit den Kontakten 167 und 167' her, und eine weitere Kontaktstange 177 verbindet die Kontakte 127 und 127' des Relais 129, welches sich gemäß F i g.1 in seiner normalen Lage befindet (in welcher seine Spule 143 nicht erregt ist).The solenoid 63 is connected to the contact 165 'by a wire 171. The solenoid 67 is connected to the wire 163 by a wire 173. The upper contact rod 175 establishes a connection with the contacts 167 and 167 ' , and a further contact rod 177 connects the contacts 127 and 127' of the relay 129, which according to FIG. 1 is in its normal position (in which its coil 143 is not excited).

F i g. 2 zeigt die Anlage im Anlaßstadium. Hier ist ersichtlich, daß das Relais 109 durch die Tätigkeit der aus dem Verbrennungsdruck ansprechenden Vorrichtung 77 angezogen hat, wodurch der Schalter 81 geschlossen hat und somit die Spule 115 erregt wird. Das Relais 109 hat den Stromkreis zur Zündspule 123 indes unterbrochen, selbst dann, wenn der federbelastete Anlaßschalter 103 nicht in seine normalerweise offene Stellung (wie gezeigt) freigegeben wurde. Der Stromkreis zu der Spule 143 des zweiten Relais 129 ist geschlossen, so daß das Relais 129 ebenfalls angezogen hat. Es ist ersichtlich, daß die einzige Funktion des Relais 109 bisher darin besteht, den Stromkreis der Spule 143 des zweiten Relais 129 zu steuern.F i g. 2 shows the plant in the tempering stage. It can be seen here that the relay 109 has picked up due to the action of the device 77 responding from the combustion pressure, whereby the switch 81 has closed and thus the coil 115 is energized. The relay 109 , however, has broken the circuit to the ignition coil 123 even if the spring-loaded starter switch 103 has not been released to its normally open position (as shown). The circuit to the coil 143 of the second relay 129 is closed, so that the relay 129 has also picked up. It can be seen that the only function of the relay 109 so far is to control the circuit of the coil 143 of the second relay 129.

Gemäß F i g. 2 stellt das Relais 129 durch die Kontaktstange 177 eine Verbindung von den Schaltern 83 und 57 (in Reihe geschaltet) zu den Schaltern 59 und 161 (in Reihe geschaltet) her und durch die Kontaktstange 175 eine Verbindung von dem Schalter 161 zu dem Solenoid 63. Das Solenoid 67 bleibt durch den Draht 163 erregt. Das Relais 129 hat den Strom zum Stromaufnehmer 43 unterbrochen. Es sei darauf hingewiesen, daß der temperaturempfindliche Schalter 161 die beiden die Brennstoffzufuhr regelnden Solenoide 63 und 67 ausschaltet, womit die Brennstoffzufuhr unterbrochen und die Anlaßvorrichtung stillgesetzt wird. Ein ähnlicher Betriebszustand entsteht, wenn entweder der auf die Drehzahl ansprechende Schalter 57 oder 59 betätigt wird.According to FIG. 2, relay 129 connects switches 83 and 57 (connected in series) to switches 59 and 161 (connected in series) through contact rod 177, and connects switch 161 to solenoid 63 through contact rod 175. Solenoid 67 remains energized by wire 163. The relay 129 has interrupted the current to the current sensor 43. It should be noted that the temperature-sensitive switch 161 switches off the two solenoids 63 and 67 which regulate the fuel supply, whereby the fuel supply is interrupted and the starting device is stopped. A similar operating state arises when either the switch 57 or 59 responsive to the speed is actuated.

Der Betrieb der Anlaßvorrichtung gemäß den F i g.1 und 2 wird durch das Schließen des Anlaßschalters 103 eingeleitet. Dies führt dank des Relais 109 dazu, daß die Zündspule 123 erregt und die Zündkerze 23 in Funktion tritt. Fernerhin wird durch die Verdrahtung der beiden Relais 109 und 129 sowie durch die Schalter 59 und 161, das Solenoid 67 erregt. Das betätigte Solenoid 67 öffnet zunächst das die Zufuhr des Anlaßbrennstoffes steuernde Brennstoffsteuerventil 65, wobei der leicht entzündbare Brennstoffstrom zum Anlassen von der Pumpe 87 her zu der Sprühdüse 19 und von letzterer in die Brennkammer 17 gelangt. Gleichzeitig gelangt ein unter geringem Druck stehender Luftstrom in. die Brennkammer 17, da der Verdichter 13 durch den Stromaufnehmer 43 des Anlaßmotors 41 gedreht wird. Der Stromaufnehmer wird über den Draht 163, den Kontakt 175 des Relais 129 und den Draht 169 erregt. DerAnlaßmotor41 versetzt auch die Brennstoffpumpe 87 in Drehung, welche ein Förderrückschlagventil besitzt, um nach einer einem Druckaufbau dienenden Verzögerung über das Zahnrad 85 und das Zahnrad 35, welches gleichzeitig den Verdichter 13 dreht, einen sprühfähigen, unter geringem Druck stehenden Brennstoff abzugeben. Es erfolgt nunmehr die Zündung des reichen Anlaßgemisches und bei einem bestimmten Druck, welcher auf Grund der Hammhaltenden Verbrennung entsteht, werden die druckempfindlichen Kolbensteuervorrichtungen 75 und 77 gleichzeitig wirksam, um die Schalter 81 und 83 zu schließen. Hiermit ist die primäre Funktion zum Anlassen des Strahltriebwerkes beendet und das sekundäre Anlaßstadium beginnt.The operation of the starting device according to FIGS. 1 and 2 is initiated by closing the starting switch 103. Thanks to the relay 109, this causes the ignition coil 123 to be energized and the spark plug 23 to function. Furthermore, the wiring of the two relays 109 and 129 and the switches 59 and 161, the solenoid 67 is energized. The actuated solenoid 67 first opens the fuel control valve 65 which controls the supply of the starting fuel, the easily ignitable fuel flow passing from the pump 87 to the spray nozzle 19 and from the latter into the combustion chamber 17 . At the same time, an air stream under low pressure enters the combustion chamber 17, since the compressor 13 is rotated by the current pick-up 43 of the starter motor 41. The current sensor is energized through wire 163, contact 175 of relay 129, and wire 169. The starter motor 41 also rotates the fuel pump 87, which has a delivery check valve in order, after a delay serving to build up pressure, to deliver a sprayable, low-pressure fuel via the gear 85 and the gear 35, which simultaneously rotates the compressor 13. The ignition of the rich starting mixture now takes place and at a certain pressure, which arises as a result of the combustion that is held by the hammer, the pressure-sensitive piston control devices 75 and 77 are simultaneously effective in order to close switches 81 and 83. This ends the primary function for starting the jet engine and the secondary starting stage begins.

Das sekundäre Stadium beginnt durch das Schließen der Schalter 81 und 83, was sofort zum Abschalten des Anlaßmotors 41 und der Zündspule 123 und damit der Zündkerze 23 führt. Der Heißgaserzeuger entwickelt jetzt genügend heiße Gase, um die erste gaserzeugende Turbine 27 - welche mit dem Verdichter 13 verbunden ist - und die krafterzeugende Freilaufturbine 31 anzutreiben. Letztere erhöht schnell die Drehzahl des Untersetzungsgetriebes 47 und versetzt ein mit einer Verbindungswelle 51 verbundenes Strahltriebwerk in Umdrehung. Die Verbrennungsgase treiben auch die Brennstoffpumpe 87 über die erste Turbine 27 und deren Zahnrad 85 an, um einen vorbestimmten, unter einem hohen Druck stehenden Brennstoffdurchfluß zum Einspritzen in die komprimierte Luft zu ergeben. Die Freilaufkupplung 39 gestattet dem Zahnrad 37 sich gegenüber dem Motor 41 lose mitzudrehen, welcher abgeschaltet ist. Es ist zu beachten, daß die drehzahlabhängige, erste Vorrichtung 55 den Schalter 59 betätigt, wenn die erste Turbine 27 eine vorbestimmte Drehzahl überschreitet. Dies kann z. B. dann eintreten, wenn die Brennstoffdruckregelung versagt und somit in erhöhtem Maße Verbrennungsgase erzeugt werden. Das Schließen des Schalters 83 bewirkt nun, daß der Schalter 57 die gesamte Steuerung des Stromkreises des sekundären Stadiums übernimmt, wie es im folgenden beschrieben wird.The secondary stage begins when the switches 81 and 83 are closed, which immediately switches off the starter motor 41 and the ignition coil 123 and thus the spark plug 23. The hot gas generator now develops enough hot gases to drive the first gas-generating turbine 27 - which is connected to the compressor 13 - and the power-generating free-wheel turbine 31. The latter quickly increases the speed of the reduction gear 47 and sets a jet engine connected to a connecting shaft 51 in rotation. The combustion gases also drive the fuel pump 87 through the first turbine 27 and its gear 85 to provide a predetermined high pressure fuel flow rate for injection into the compressed air. The overrunning clutch 39 allows the gear 37 to rotate loosely with respect to the motor 41 , which is switched off. It should be noted that the speed-dependent, first device 55 actuates the switch 59 when the first turbine 27 exceeds a predetermined speed. This can e.g. B. occur when the fuel pressure control fails and thus combustion gases are generated to an increased extent. Closure of switch 83 now causes switch 57 to take over complete control of the secondary stage circuit, as will be described below.

Zu Beginn des sekundären Stadiums, wenn ein vorbestimmter Verbrennungsdruck vorhanden ist, wird durch das Schließen der Schalter 81 und 83 das Relais 109 über den Draht 147 erregt. Dadurch werden die in F i g.1 geschlossenen Kontakte 105, 105' über die Kontaktstange 111 und die Kontakte 107,107' über die Kontaktstange 113 geöffnet, wodurch der zur Zündspule 123 führende Stromkreis ebenfalls unterbrochen ist. Das Schließen der Kontakte 117 und 117' in dem Relais 109 (F i g. 2) betätigt das Relais 129 über die Spule 143, so daß der Anlaßmotor 41 stromlos wird. Die Elektrizität für das Solenoid 67 des Brennstoffsteuerventils 65 ist nicht abgetrennt, da der Strom das Relais 109 umgeht und der Schalter 57 durch die Kontakte 127' und 127 das Relais 129, den Draht 135, die Schalter 59 und 161 sowie den Draht 163 zum Draht 173 weiterhin unter Spannung steht. Das Solenoid 63 des Brennstoffsteuerventils 65 wird erregt, um nunmehr den Hauptbrennstofffluß auszulösen, da die Kontakt- Stange 175 mit den Kontakten 165 und 165' in Eingriffstellung gelangt ist.At the beginning of the secondary stage, when a predetermined combustion pressure is present, the closure of switches 81 and 83 energizes relay 109 via wire 147. As a result, the contacts 105, 105 'closed in FIG. 1 are opened via the contact rod 111 and the contacts 107, 107' via the contact rod 113, whereby the circuit leading to the ignition coil 123 is also interrupted. Closing the contacts 117 and 117 ' in the relay 109 (FIG. 2) actuates the relay 129 via the coil 143, so that the starter motor 41 is de-energized. The electricity for the solenoid 67 of the fuel control valve 65 is not cut off because the current bypasses the relay 109 and the switch 57 through contacts 127 ' and 127 relays 129, wire 135, switches 59 and 161 and wire 163 to wire 173 is still under tension. The solenoid 63 of the fuel control valve 65 is energized to now initiate the main flow of fuel because the contact rod 175 has come into engagement with the contacts 165 and 165 '.

Zu Beginn des zweiten Stadiums wird nach erfolgter Anzeige durch die Druckmeßvorrichtung 80 der Anlaßschalter 103 durch den Piloten geöffnet. Die Verriegelung des Relais 109 verhindert, daß der Anlasser erneut gestartet wird, wenn der Anlaßschalter 103 während des Anlaufens des Strahltriebwerkes festgehalten wird. Diese Verriegelung des Relais 109 hält so lange an, bis der Druck in den Kolbensteuervorrichtungen 75, 77 abgefallen ist.At the beginning of the second stage, after the indication by the pressure measuring device 80, the starter switch 103 is opened by the pilot. The interlocking of the relay 109 prevents the starter from being restarted if the starter switch 103 is held while the jet engine is starting up. This locking of the relay 109 continues until the pressure in the piston control devices 75, 77 has dropped.

Wenn der Anlasser das Strahltriebwerk des Flugzeuges auf die zum Starten erforderliche Drehzahl (wenn sich der Anlasser abschaltet) beschleunigt hat, dann öffnet der mechanisch betätigte Schalter 57 den Stromkreis zu den Brennstoffsteuerventilen 61, 65 und schließt diese und beendigt den Startvorgang. Die Freilaufkupplung 49 gestattet ein Freilaufen des Anlassers gegenüber dem Strahltriebwerk. Bei Abnahme des Verbrennungsdruckes öffnen sich die Schalter 81 und 83 und machen die Relais 109 und 129 stromlos, so daß diese für den nächsten Anlaßvorgang wieder bereit sind.When the starter has accelerated the jet engine of the aircraft to the speed required for starting (when the starter turns off), then the mechanically operated switch 57 opens the circuit to the fuel control valves 61, 65 and closes them and terminates the starting process. The overrunning clutch 49 allows the starter to overrun with respect to the jet engine. When the combustion pressure drops, switches 81 and 83 open and de-energize relays 109 and 129 so that they are ready for the next starting process.

In F i g. 3 sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet worden. Der geschlossene Anlaßschalter 103 und ein erstes Relais 201 leiten den Strom zum Stromaufnehmer 43, so daß der Verdichter 13 des Heizgaserzeugers nach F i g.1 und andere Teile (nicht gezeigt) in Umdrehung versetzt werden. Ein elektrischer Generator 203, links in der Zeichnung, ist durch die in punktierter Linie dargestellte Verbindung mit der Hohlwelle 29 mechanisch verbunden, so daß elektrischer Strom erzeugt wird, wenn der Anlaßmotor 41 erregt wird. Die Elektrizität wird durch ein zweites Relais 205 zur Zündspule 123 und auch durch beide Relais und einen Draht 207, sowie die Schalter 59 und 161 zum Solenoid 67 des Brennstoffsteuerventils 65 hingeführt.In Fig. 3, the same reference numerals have been used for the same parts. The closed starter switch 103 and a first relay 201 conduct the current to the current sensor 43, so that the compressor 13 of the heating gas generator according to FIG. 1 and other parts (not shown) are set in rotation. An electric generator 203, on the left in the drawing, is mechanically connected to the hollow shaft 29 by the connection shown in dotted lines, so that electric current is generated when the starter motor 41 is energized. The electricity is conducted through a second relay 205 to the ignition coil 123 and also through both relays and a wire 207 and switches 59 and 161 to the solenoid 67 of the fuel control valve 65.

Wenn ein Verbrennungsdruck bei der selbsterhaltenden Drehzahl erzeugt wird, so daß die Anlaßvorrichtung das zweite Stadium beginnen kann, dann werden die Schalter 81 und 83 gleichzeitig geschlossen, das Relais 205 über seine Spule 209 betätigt, somit zunächst der Stromkreis zur Zündspule 123 unterbrochen und dann ein Stromkreis zum Betrieb des ersten Relais 201 über dessen Spule 211 hergestellt. Das Relais 201 unterbricht beim Erregen den Stromkreis zum Stromaufnehmer 43. Der Schalter 83 legt den Schalter 57 in den Stromkreis gegen das betätigte zweite Relais 205, welches jetzt durch den Draht 207. die Schalter 59 und 161 und durch eine Kontaktstange 213 das Solenoid 63 für das Brennstoffsteuerventil 61 erregt. Das Solenoid 67 für das Brennstoffsteuerv entil 65 bleibt durch das erste Relais 201 erregt, jedoch unterbricht das betätigte zweite Relais 205 den Stromkreis zu dem Stromaufnehmer 43. Es tritt nunmehr das normale Abtrennen bei einer vorbestimmten Drehzahl und der Sicherheitsbetrieb bei sich selbst erhaltender Verbrennung, eine in Reihe geschaltete Drehzahlregelung sowie die thermische Steuerung ein, was bereits beschrieben wurde. Es sei darauf hingewiesen, daß Elektrizität von einer äußeren Quelle (beispielsweise im Flugzeug) nur für den Betrieb des Aniaßmotors 41 benötigt wird.If a combustion pressure is generated at the self-sustaining speed so that the starting device can begin the second stage, then the switches 81 and 83 are closed simultaneously, the relay 205 actuated via its coil 209, thus first the circuit to the ignition coil 123 is interrupted and then on Circuit for operating the first relay 201 via its coil 211 established. The relay 201 interrupts the circuit to the current sensor 43 when energized. The switch 83 puts the switch 57 in the circuit against the actuated second relay 205, which is now through the wire 207. the switches 59 and 161 and through a contact rod 213 the solenoid 63 for the fuel control valve 61 is energized. The solenoid 67 for the fuel control valve 65 remains energized by the first relay 201, but the actuated second relay 205 interrupts the circuit to the current sensor 43. It now occurs the normal disconnection at a predetermined speed and the safety mode with self-sustaining combustion, a speed control connected in series as well as the thermal control, which has already been described. It should be noted that electricity from an external source (for example, in an aircraft) is only required to operate the starter motor 41.

F i g. 4, bei welcher gleiche Teile die bereits vorher verwendeten Bezugszeichen aufweisen, zeigt den geschlossenen Anlaßschalter 103, von dem der Strom durch einen druckabhängigen Schalter 301, dessen Druckfühler 303 mit der Brennkammer 17 verbunden ist, zu dem Stromaufnehmer 43 fließt. Alle weitere erforderliche Elektrizität wird von dem Generator 203, welcher mit der umlaufenden Hohlwelle 29 verbunden ist, durch ein Relais 305 herangeführt. Ein geschlossener, druckabhängiger Schalter 307 mit einem Druckfühler 309 führt Strom zu dem Solenoid 67 des Brennstoffsteuerventils 65 und zur Zündspule 123. Ein Draht 311 führt Strom von dem Relais 305 zu einer elektrischen Brennstoffpumpe 313, welche die Merkmale der bereits beschriebenen, mechanisch angetriebenen Pumpe hat, sowie zu dem das Brennstoffsteuerventil61 betätigenden Soldneid 63 für die Heranführung des Brennstoffes. Wenn die Hammhaltende Verbrennung erreicht ist, dann betätigt der vorbestimmte Brennkammerdruck den Schalter 301 und den Schalter 307 in die geöffnete Stellung. Diese Tätigkeit schaltet das Brennstoffsteuerventil, den Anlaßmotor 41 und die Zündkerzen 23 ab, wodurch das primäre Stadium des Anlaßvorganges beendet ist und das sekundäre Stadium beginnt.F i g. 4, in which the same parts have the reference numerals already used, shows the closed starter switch 103, from which the current flows through a pressure-dependent switch 301, the pressure sensor 303 of which is connected to the combustion chamber 17 , to the current sensor 43. All other required electricity is supplied from the generator 203, which is connected to the rotating hollow shaft 29, through a relay 305. A closed, pressure sensitive switch 307 with a pressure sensor 309 supplies power to the solenoid 67 of the fuel control valve 65 and to the ignition coil 123. A wire 311 carries power from the relay 305 to an electric fuel pump 313 which has the characteristics of the mechanically powered pump previously described , as well as to the fuel control valve 61 actuating Soldneid 63 for the supply of the fuel. When hammer-hold combustion is achieved, the predetermined combustion chamber pressure actuates switch 301 and switch 307 to the open position. This action turns off the fuel control valve, the starter motor 41 and the spark plugs 23, whereby the primary stage of the cranking process is completed and the secondary stage begins.

Es sind zwei als magnetische Drehzahlgeber ausgebildete Vorrichtungen 315 und 317 vorgesehen, die mit zwei Zungenfrequenzschaltern 319 und 321 verbunden sind. Die Vorrichtungen 315 und 317 arbeiten mit magnetischen Vorsprüngen 323 und 325 zusammen, die jeweils auf der Hohlwelle 29 und der Achse 33 der Freilaufturbine 31 angeordnet sind, so daß bei einer vorbestimmten Drehzahl die Vorrichtungen 313, 317 die Zungenfrequenzschalter 319 und 321 bei ihren sogenannten Resonanzfrequenzen erregen, um dieselben zu schließen. Wenn entweder der Schalter 319 oder der Schalter 321 bei einer vorbestimmten Drehzahl der Welle 29 oder einer vorbestimmten Drehzahl der Achse 33 schließt, dann schaltet der durch die Verbindung mit dem Generator 203 und einem Draht 329 eine Siliziumdiode 331, so daß Strom von dem Generator 203 durch die Diode 331 zu einer Spule 333 des Relais 305 fließt und dieses veranlaßt, über eine Kontaktstange 335 den Stromkreis zu der Brennstoffpumpe 313 und zu dem Solenoid 63 zu unterbrechen und somit die Anlasservorrichtung abzuschalten. Es sei darauf hingewiesen, daß der Schalter 301 über einen weiteren Draht 341, eine Kontaktstange 343 und eine Spule 337 eines Solenoids 339 bei der Erzeugung des Verbrennungsdruckes verriegelt wurde. Das Relais 305 erregt auch die Spule 337 des Solenoids 339, die mit Bezug auf den Druckschalter 301 wirksam angeordnet sind, so daß der Schalter 301 auch in der Stellung des zweiten Stadiums elektrisch verriegelt ist, bis eine Drehzahlabnahme den zugehörigen wirksamen Zungenfrequenzschalter öffnet. Wenn der Druck auf die untere Grenze des Unterschiedsbereiches abnimmt, dann schließen sich die Schalter 301 und 307, und es kann ein weiterer Anlaßvorgang durchgeführt werden. Das normale Abschalten, soweit Betriebsvorgänge entstehen, entsprechen den mit Verbindung zur F i g: 3 vorher gegebenen Hinweisen, wenn nicht anders beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß das Brennstoffsteuerventil 65 nur während des ersten Stadiums arbeitet und daß die gleiche Zeitverzögerung der Zufuhr des ersten Brennstoffs (wodurch sich eire Luftdruck aufbaut) vorhanden ist, da die elektrische Pumpe ein Niederdruckförderrückschlagventil aufweist.Two devices 315 and 317 designed as magnetic speed sensors are provided, which are connected to two reed frequency switches 319 and 321. The devices 315 and 317 cooperate with magnetic projections 323 and 325, which are respectively arranged on the hollow shaft 29 and the axis 33 of the free-wheel turbine 31, so that at a predetermined speed, the devices 313, 317 the tongue frequency switches 319 and 321 at their so-called resonance frequencies excite to close them. If either the switch 319 or the switch 321 closes at a predetermined speed of the shaft 29 or a predetermined speed of the axle 33, then by being connected to the generator 203 and a wire 329, it switches a silicon diode 331, so that current from the generator 203 flows through the diode 331 to a coil 333 of the relay 305 and causes this to interrupt the circuit to the fuel pump 313 and to the solenoid 63 via a contact rod 335 and thus switch off the starter device. It should be noted that the switch 301 was locked via a further wire 341, a contact rod 343 and a coil 337 of a solenoid 339 when the combustion pressure was generated. The relay 305 also energizes the coil 337 of the solenoid 339, which are operatively arranged with respect to the pressure switch 301, so that the switch 301 is electrically locked in the position of the second stage until a speed decrease the associated effective tongue-frequency switch opens. When the pressure decreases to the lower limit of the differential range, switches 301 and 307 close and a further starting process can be carried out. Normal shutdown, insofar as operating processes occur, correspond to the information given in connection with Fig. 3, unless otherwise described. It should be noted that the fuel control valve 65 operates only during the first stage and that there is the same time lag in the delivery of the first fuel (causing air pressure to build up) since the electric pump has a low pressure feed check valve.

Claims

Claims: 1. Starting device for jet engines with a hot gas generator provided with an air inlet, which consists essentially of a compressor which receives air from the inlet, a first turbine which is coupled to the compressor, a combustion chamber, the compressed air from the compressor receives, as well as from fuel supply and ignition means, wherein a free-wheeling turbine connected to a starting device is downstream of the first turbine in terms of flow and a power transmission train is provided which is connected to the free-wheeling turbine for starting the jet engine by a clutch that can be engaged while running, and wherein Furthermore, a reduction gear and electrical switches are provided for a power generator and an electric motor with current sensor, furthermore speed sensor for at least one of the turbines and an actuating device actuated as a function thereof which closes the fuel control valves as soon as di e turbine has reached the predetermined number of revolutions, characterized by electromechanical control means connected to the fuel control valves (61, 65), consisting of a solenoid (67) which controls the supply of the starting fuel and a further solenoid (63), which actuates the valve (61) controlling the main fuel supply, the speed sensors also having a first (55, 315) device responsive to the speed of the first turbine (27) and a second device (53, 317) responsive to the speed of the free-wheeling turbine (31 ) have responsive device and these two devices arranged in a common electrical circuit (55, 316 and 53, 317) work together in such a way that when certain speeds are exceeded, the fuel control valves (61, 65) are closed by the solenoids (63, 67) , the electrical circuit furthermore, in a manner known per se, a starter switch (103) and depending on the pressure sensor ern (303, 309) has controllable piston control devices (75,77) which are effective as a function of the pressure present in the combustion chamber (17) and which act on switches (81, 83 and 301, 307) in such a way that the starting process takes place in four stages is divisible.

2. Starting device according to claim 1, characterized in that the fuel pump (87) is arranged to be drivable by the first turbine (27).

3. Starting device according to claim 1, characterized in that, in addition to the electrical switching means, a generator (203) driven by the first turbine (27) is provided in an additionally arranged direct current busbar (101) .

4. Starting device according to claim 1, characterized in that a switch (161) actuating thermoelectric element, for. B. made of bimetal, is arranged in the combustion chamber (17) such that the fuel control valves (61, 65) are closed as soon as the temperatures inside the combustion chamber (17) exceed a certain temperature.

5. Starting device according to claim 1, characterized in that the coupling (49) is designed as a one-way clutch. Documents considered: German Patent No. 1024 756; French patent specification No. 1229 998.