DE1210329B - Jet pipe, especially for aircraft engines - Google Patents
Jet pipe, especially for aircraft enginesInfo
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- DE1210329B DE1210329B DER34430A DER0034430A DE1210329B DE 1210329 B DE1210329 B DE 1210329B DE R34430 A DER34430 A DE R34430A DE R0034430 A DER0034430 A DE R0034430A DE 1210329 B DE1210329 B DE 1210329B
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. α.:Int. α .:
B 64 cB 64 c
Deutsche Kl.: 62 b-37/02 German class: 62 b -37/02
Nummer: 1210 329Number: 1210 329
Aktenzeichen: R34430XI/62bFile number: R34430XI / 62b
Anmeldetag: 11. Februar 1963 Filing date: February 11, 1963
Auslegetag: 3. Februar 1966Opening day: February 3, 1966
Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlrohr, insbesondere für Flugzeugtriebwerke, dessen Austrittsdüse schwenkbar an einem Zwischenrohrstück angeordnet ist, das um die Achse des Strahlrohrs drehbar ist, um die Richtung der austretenden Gase nach Wunsch verändern zu können. Bei Anwendung für Hubtriebwerke in Senkrechtstartern kann dann der Schubstrahl wahlweise vertikal nach unten oder mit einer Komponente nach vorn, hinten oder einer der Seiten austreten. ίοThe invention relates to a jet pipe, in particular for aircraft engines, the outlet nozzle of which is arranged pivotably on an intermediate pipe section is, which is rotatable about the axis of the jet pipe, according to the direction of the exiting gases Desire to be able to change. When used for lifting engines in vertical take-offs, the Thrust jet either vertically downwards or with a component to the front, back or one of the Sides leak. ίο
Bei bekannten Strahlrohren dieser Bauart waren zwei getrennte Antriebe zur Durchführung der Drehbewegung um die Strahlrohrachse und der Schwenkbewegung der Austrittsdüse um eine die Strahlrohrachse senkrecht kreuzende Achse erforderlich.In known jet pipes of this type, there were two separate drives for performing the rotary movement around the nozzle axis and the pivoting movement of the outlet nozzle around the axis of the nozzle perpendicular crossing axis required.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Verschwenk- und Drehbewegung der Auslaßdüse durch einen einzigen Antrieb zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen auf dem Außenumfang des Zwischenrohrstücks über eine Rutschkupplung od. dgl. drehbar gelagerten Zahnkranz gelöst, der von einem am festen Strahlrohr gelagerten Zahnrad oder Zahnritzel in beiden Drehrichtungen antreibbar ist und mit einem am Zwischenrohrstück gelagerten Zahnrad zur Verschwenkung der Austrittsdüse in ständigem Eingriff steht, wobei Anschläge oder Bremsmittel zum Verhindern der Drehung des Zwischenrohrstückes vorgesehen sind, so daß bei Betätigung des Antriebs der Zahnkranz unter Überwindung der Rutschkupplung relativ zum Zwischenrohrstück gedreht wird und die Verschwenkung der Austrittsdüse" bewirkt.The object of the invention is to allow the pivoting and rotating movement of the outlet nozzle to achieve a single drive. According to the invention, this object is achieved by one on the outer circumference of the intermediate pipe section released via a slip clutch or the like rotatably mounted toothed ring, that of a toothed wheel or pinion mounted on the fixed jet pipe in both directions of rotation is drivable and with a gear mounted on the intermediate pipe piece for pivoting the outlet nozzle is in constant engagement, with stops or braking means to prevent the Rotation of the intermediate pipe section are provided, so that when the drive is actuated, the ring gear is rotated relative to the intermediate pipe piece by overcoming the slip clutch and the pivoting the outlet nozzle "causes.
Die Lage der Anschläge bzw. der Zeitpunkt, in dem die Bremsmittel in Eingriff kommen, bestimmt daher die Beendigung der Drehbewegung und die Einleitung der Schwenkbewegung in beiden Drehrichtungen. Auf diese Weise wird es unter Verwendung eines einfachen und betriebssicher arbeitenden Antriebs möglich, die für die Strahlablenkung erforderlichen Schwenk- und Drehbewegungen schnell und zuverlässig durchzuführen.The position of the stops or the point in time at which the braking means come into engagement is determined hence the termination of the rotary movement and the initiation of the pivoting movement in both directions of rotation. In this way it is working with a simple and reliable Drive possible, swiveling and rotating movements required for beam deflection quickly and to perform reliably.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist mit dem Zahnrad zur Verschwenkung der Austrittsdüse eine Spindel drehfest» aber schwenkbar verbunden, die die Austrittsdüse über eine an dieser schwenkbar gelagerte Spindelmutter verschwenkt.According to a preferred embodiment of the invention is with the gear for pivoting the The outlet nozzle is connected to a spindle that is fixed against rotation but pivotably connected to the outlet nozzle via a spindle pivoted spindle nut pivoted.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Rutschkupplung federbelastete Kugeln im Zahnkranz auf, die mit Ausnehmungen in einem Flansch des Zwischenrohrstücks zusammenwirken.According to a further embodiment of the invention, the slip clutch has spring-loaded balls in the Toothed ring, which cooperate with recesses in a flange of the intermediate pipe section.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In der Zeichnung zeigt The drawing illustrates an embodiment of the invention. In the drawing shows
Strahlrohr, insbesondere für
FlugzeugtriebwerkeJet pipe, especially for
Aircraft engines
Anmelder:Applicant:
Rolls-Royce Limited, Derby, DerbyshireRolls-Royce Limited, Derby, Derbyshire
(Großbritannien)(Great Britain)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
München 2, Kaufingerstr. 8Munich 2, Kaufingerstr. 8th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
John Albert Mullins,John Albert Mullins,
Darley Abbey,Darley Abbey,
Addison Charles Maguire,Addison Charles Maguire,
Alvaston, Derbyshire (Großbritannien)Alvaston, Derbyshire (UK)
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Senkrechthubtriebwerks mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Strahlrohr, F i g. 1 is a side view of a vertical lifting engine with the jet pipe designed according to the invention,
Fig. 2 in größerem Maßstab das Strahlrohr mit Schubdüse, teilweise im Schnitt,2 shows the jet pipe with thrust nozzle on a larger scale, partly in section,
F i g. 3 als Einzelheit die am Strahlrohr vorgesehene Kupplung, teilweise geschnitten,F i g. 3 as a detail the coupling provided on the jet pipe, partially cut,
F i g. 4 eine Teilansicht des Getriebes in Richtung des Pfeiles IV gemäß F i g, 1 betrachtet,F i g. 4 shows a partial view of the transmission in the direction of arrow IV according to FIG. 1,
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 gemäß Fig. 4.F i g. 5 shows a section along the line 5-5 according to FIG. 4.
An das Gehäuse 5 eines Gasturbinenstrahltriebwerkes schließt sich stromunterseitig das Strahlrohr an. Die Austrittsdüse 14 des Strahlrohres ist schwenkbar an einem Zwischenrohrstück 8, 9 angeordnet, das um die Achse 12 des Strahlrohres 6 in einem Lager 10 drehbar ist. Das Zwischenrohrstück 8, 9 besteht aus einem Doppelkrümmer, wobei die Achse des am Strahlrohr 6 ansetzenden Abschnittes im wesentlichen parallel zur Achse des Auslasses des hinteren Abschnittes 9, jedoch seitlich versetzt zu diesem, liegt. Die Austrittsdüse 14 ist mittels eines Schwenkzapfens 15 schwenkbar gelagert, der seiner-The jet pipe connects to the housing 5 of a gas turbine jet engine on the downstream side at. The outlet nozzle 14 of the jet pipe is pivotably arranged on an intermediate pipe section 8, 9, which is rotatable about the axis 12 of the jet pipe 6 in a bearing 10. The intermediate pipe section 8, 9 consists from a double bend, the axis of the section attached to the jet pipe 6 in substantially parallel to the axis of the outlet of the rear section 9, but laterally offset to this, lies. The outlet nozzle 14 is pivotably mounted by means of a pivot pin 15, which its-
609 503/3&609 503/3 &
seits an einem mit dem Zwischenrohrstück 8 verbundenen Träger befestigt ist. Die Austrittsdüse kann aus der voll ausgezogen gezeichneten Stellung in die strichliert dargestellte Stellung mittels einer Schraubspindel 18 übergeführt werden. Die Oberfläche 20 der Austrittsdüse liegt in der voll ausgezogen dargestellten Stellung über der Oberfläche 21 des Zwischenrohrstückes 8, wobei die Oberflächen 20 und 21 derart gekrümmt sind, daß in jeder Stellung ein Durchtritt von Gas zwischen den Oberflächen vermieden wird. Zusätzlich können Dichtungen vorgesehen werden.on the one hand connected to the intermediate pipe section 8 Carrier is attached. The outlet nozzle can be moved from the fully drawn position into the The position shown in dashed lines can be transferred by means of a screw spindle 18. The surface 20 of the In the position shown in full line, the outlet nozzle lies above the surface 21 of the intermediate pipe section 8, the surfaces 20 and 21 being curved so that a passage in each position of gas between the surfaces is avoided. In addition, seals can be provided will.
Zur Verstellung des Zwischenrohrstückes 8 und der Austrittsdüse 14 ist ein Getriebe vorgesehen, das ein von einem am festen Strahlrohr 6 befestigten Träger 26 gelagertes Zahnritzel 25 aufweist, das von einem Motor 27 angetrieben wird und in einen Zahnkranz 29 eingreift, der auf dem Außenumfang des Zwischenrohrstücks 8 auf Lagern 30 läuft (F i g. 3).To adjust the intermediate pipe section 8 and the outlet nozzle 14, a gear is provided which has a pinion 25 mounted on a fixed beam 6 fixed to the beam pipe 6, which of a motor 27 is driven and meshes with a ring gear 29 on the outer circumference of the Intermediate pipe section 8 runs on bearings 30 (FIG. 3).
Das Zwischenrohrstück 8 weist einen mit Ausnehmungen 32 versehenen Flansch 31 auf; der Zahnkranz 29 weist mehrere im Winkelabstand zueinander angeordnete Bohrungen 34 auf, und in jeder dieser Bohrungen sitzt eine durch eine Feder 36 belastete Kugel 35, die durch die Feder in die Ausnehmungen gedrückt wird. Der Zahnkranz 29 ist an einer Axialbewegung relativ zu dem Flansch 31 durch die Lager 30 behindert, die ihrerseits durch Flansche 30 und einen an der Bodenfläche des Flansches 31 befestigten Ring gehalten werden. Wenn das Ritzel 25 gedreht wird, dann besteht über die Kugeln 35 und die Ausnehmungen eine Kupplungsverbindung, so daß das Zwischenrohrstück 8 gegenüber dem Strahlrohr 6 gedreht wird. Wenn jedoch die Relativbewegung des Zwischenrohrstückes 8, z. B. durch einen Anschlag 41 am Strahlrohr 6, der mit einem Anschlag 42 des Flansches 43 des Zwischenrohrstückes 8 zusammenwirkt, verhindert wird, dann laufen die Kugeln 35 bei Drehung des Ritzels 25 über die Ränder der Ausnehmungen 32, so daß der Zahnkranz 29 frei um das Zwischenrohrstück 8 gedreht werden kann. Die Kugeln 35 bilden somit eine Kupplung zwischen dem Zahnkranz 29 und dem Zwischenrohrstück 8.The intermediate pipe section 8 has a flange 31 provided with recesses 32; the ring gear 29 has a plurality of bores 34 arranged at an angular distance from one another, and in each These bores are seated by a ball 35 loaded by a spring 36, which is pushed into the recesses by the spring is pressed. The ring gear 29 is at an axial movement relative to the flange 31 by the Hindered bearings 30, which in turn are fastened by flanges 30 and one to the bottom surface of flange 31 Ring to be held. When the pinion 25 is rotated, then there is over the balls 35 and the recesses have a coupling connection, so that the intermediate pipe section 8 opposite the jet pipe 6 is rotated. However, if the relative movement of the intermediate pipe section 8, z. B. by a Stop 41 on the jet pipe 6, which interacts with a stop 42 of the flange 43 of the intermediate pipe section 8, is prevented, the balls 35 run over the edges when the pinion 25 rotates of the recesses 32, so that the ring gear 29 can be rotated freely around the intermediate pipe section 8. The balls 35 thus form a coupling between the ring gear 29 and the intermediate pipe section 8.
Auf dem Zwischenrohrstück 8 sind zwei Arme 45 befestigt, die zwischen sich über zwei Drehzapfen 47 (Fig. 4 und 5) einen Käfig 46 tragen. In dem Käfig 46 ist die Spindel 48 des Spindeltriebs 18 mit ihrem Ende drehbar gelagert. Innerhalb des Käfigs 46 sitzt auf der Spindel 48 ein Zahnrad 49. Die Spindel ist in dem Käfig 46 durch eine Mutter 50 gesichert. Die Drehzapfen 47 liegen mit ihrer Achse in der Mittelebene des Zahnkranzes 29 und die Zahnflanken des Zahnrads 49 verlaufen derart gekrümmt, daß der Eingriff erhalten bleibt, wenn die Spindel 48 um die Drehzapfen 47 verschwenkt wird. Auf der Spindel 48 läuft eine Spindelmutter 52, die schwenkbar an einem Ansatz 54 der Austrittsdüse 14 gelagert ist. Wenn das Zahnritzel 25 angetrieben wird und keine Relativbewegung zwischen dem Zahnkranz 29 und dem Zwischenrohrstück 8 stattfindet, dann dreht sich ■die Austrittsdüse 14 zusammen mit dem Zwischenrohrstück 8 ohne Relativbewegung in den Lagern 10 um die Achse 12 des Strahlrohres. Wenn jedoch der Anschlag 41 mit dem Gegenanschlag 42 in Eingriff kommt, dann bewirkt eine Drehung des Ritzels 25 eine Drehung des Zahnkranzes 29 um das Zwischenrohrstück 8, das seinerseits das Zahnrad 49 und damit die Spindel 48 dreht, so daß die Spindelmutter 52 entlang der Spindel 48 verschoben wird und demgemäß die Austrittsdüse 14 um den Drehzapfen 15 geschwenkt wird.Two arms 45 are attached to the intermediate pipe section 8, which arms 45 between them via two pivot pins 47 (Fig. 4 and 5) carry a cage 46. The spindle 48 of the spindle drive 18 is in the cage 46 with its Rotatable end. Inside the cage 46 sits a gear 49 on the spindle 48. The spindle is in the cage 46 is secured by a nut 50. The pivot pins 47 lie with their axis in the central plane of the ring gear 29 and the tooth flanks of the gear 49 are curved in such a way that the engagement is retained when the spindle 48 is pivoted about the pivot pin 47. On the spindle 48 runs a spindle nut 52 which is pivotably mounted on a shoulder 54 of the outlet nozzle 14. When the pinion 25 is driven and there is no relative movement between the ring gear 29 and the intermediate pipe section 8 takes place, then ■ the outlet nozzle 14 rotates together with the intermediate pipe section 8 without relative movement in the bearings 10 about the axis 12 of the jet pipe. However, if the Stop 41 comes into engagement with counter-stop 42, then causes the pinion 25 to rotate a rotation of the ring gear 29 about the intermediate pipe section 8, which in turn the gear 49 and thus the spindle 48 rotates so that the spindle nut 52 is displaced along the spindle 48 and accordingly the outlet nozzle 14 is pivoted about the pivot pin 15.
Die Stellung der Anschläge 41 und 42 ist in F i g. 2 nur schematisch dargestellt. Es soll angenommen werden, daß z:wei solche Anschläge 42 vorhanden sind, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Anschlags 41 mit diesem zusammenwirken können, wobei der Motor 27 so umgesteuert werden kann, bisThe position of the stops 41 and 42 is shown in FIG. 2 shown only schematically. It is supposed to be accepted be that z: two such stops 42 are present, each on opposite sides of the Stop 41 can interact with this, wherein the motor 27 can be reversed until
ίο jeweils einer dieser Anschläge mit dem Anschlag 42 zusammenwirkt. Dann ist die Arbeitsweise wie folgt: Wenn der Motor 27 einen der Anschläge 42 von dem Anschlag 41 entfernt, dann dreht sich das Zwischenrohrstück 8 zusammen mit der Austrittsdüse um die Strahlrohrachse 12. Wenn der andere Anschlag 42 an dem Anschlag 41 zur Anlage kommt, bewirkt der Motor 27 eine Schwenkung der Austrittsdüse 14 um den Drehzapfen 15, beispielsweise nach unten. Wenn die Drehrichtung des Motors dann umgekehrt wird,ίο one of these stops with stop 42 cooperates. Then the operation is as follows: When the motor 27 one of the stops 42 of the Stop 41 removed, then the intermediate pipe section 8 rotates together with the outlet nozzle around the Jet pipe axis 12. When the other stop 42 comes to rest against stop 41, the Motor 27 a pivoting of the outlet nozzle 14 about the pivot 15, for example downwards. if the direction of rotation of the motor is then reversed,
ao dreht sich wiederum das Zwischenrohrstück 8 zusammen mit der Austrittsdüse 14, bis der erste Anschlag 42 mit dem Anschlag 41 in Eingriff gelangt. Dann bewirkt eine weitere Drehung des Motors 27 im gleichen Drehsinn eine Schwenkung der Austrittsdüse 14 im entgegengesetzten Sinn um den Drehzapfen 15. Die Austrittsdüse 14 kann daher relativ zum Strahlrohr 6 in jede Drehstellung und bezüglich der Schwenkachse 15 in jede Schwenkstellung übergeführt werden.In turn, the intermediate pipe section 8 rotates together with the outlet nozzle 14 until the first stop 42 comes into engagement with the stop 41. Then causes the motor 27 to rotate again in the same direction of rotation, a pivoting of the outlet nozzle 14 in the opposite direction about the pivot pin 15. The outlet nozzle 14 can therefore be in any rotational position relative to the jet pipe 6 and with respect to the Pivot axis 15 can be converted into each pivot position.
Bei Einbau des erfindungsgemäß ausgebildeten Strahlrohres in ein Hubtriebwerk kann man z. B. die Anschläge derart vorsehen, daß eine 180°-Drehung des Zwischenrohrstücks 8 auf dem Strahlrohr 6 möglich wird, wobei die Längsmittellinie des Zwischenrohrstücks 8 in beiden Endstellungen in jener Vertikalebene liegt, die parallel zur Längsachse des Flugzeuges verläuft. Die Düse kann dann die austretenden Strahlgase weitgehend vertikal oder mit einer nach vorn, nach der Seite oder nach rückwärts gerichteten Komponente ausstoßen.When installing the jet pipe designed according to the invention in a lifting engine you can, for. B. the Provide stops in such a way that a 180 ° rotation of the intermediate pipe section 8 on the jet pipe 6 is possible is, the longitudinal center line of the intermediate pipe section 8 in both end positions in that vertical plane is parallel to the longitudinal axis of the aircraft. The nozzle can then be the exiting Jet gases largely vertically or with one directed forwards, sideways or backwards Eject component.
Die Anschläge 41 und 42 können verstellbar angeordnet sein, um die Winkelstellung des Zwischenrohrstücks 8 gegenüber dem Strahlrohr 6, bei der die Schwenkbewegung einsetzt, verändern zu können.The stops 41 and 42 can be arranged to be adjustable be to the angular position of the intermediate pipe section 8 relative to the jet pipe 6, in which the Swivel movement begins to be able to change.
An Stelle der Anschläge 41 und 42 oder zusätzlich zu diesen können ferner Bremsmittel vorgesehen sein, um die Drehung des Zwischenrohrstückes zu einem willkürlich wählbaren Zeitpunkt stillzusetzen und die Schwenkbewegung einzuleiten.Instead of the stops 41 and 42 or in addition to these, braking means can also be provided, to stop the rotation of the intermediate pipe section at an arbitrarily selectable time and the Initiate pivoting movement.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DER34430A DE1210329B (en) | 1961-09-14 | 1963-02-11 | Jet pipe, especially for aircraft engines |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3308061A GB920984A (en) | 1961-09-14 | 1961-09-14 | Improvements relating to nozzles e.g. deflecting jet discharge nozzles for jet propulsion engines |
| DER34430A DE1210329B (en) | 1961-09-14 | 1963-02-11 | Jet pipe, especially for aircraft engines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1210329B true DE1210329B (en) | 1966-02-03 |
Family
ID=25991634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DER34430A Pending DE1210329B (en) | 1961-09-14 | 1963-02-11 | Jet pipe, especially for aircraft engines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1210329B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1531473B1 (en) * | 1967-11-21 | 1970-04-02 | Ver Flugtechnische Werke | Beam deflector for a thrust tube |
| US4679732A (en) * | 1984-08-16 | 1987-07-14 | Rolls-Royce Plc | Vectorable exhaust nozzle for a gas turbine engine |
-
1963
- 1963-02-11 DE DER34430A patent/DE1210329B/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1531473B1 (en) * | 1967-11-21 | 1970-04-02 | Ver Flugtechnische Werke | Beam deflector for a thrust tube |
| US4679732A (en) * | 1984-08-16 | 1987-07-14 | Rolls-Royce Plc | Vectorable exhaust nozzle for a gas turbine engine |
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