DE202013005524U1 - Vorrichtung zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks - Google Patents

Vorrichtung zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks, mit einer Düseneinrichtung (2), die zum Einbringen eines Reinigungsmediums in die Core Engine ausgebildet ist, wobei die Düseneinrichtung (2) auf die Wellennase des Fans des Strahltriebwerks aufsetzbar ist und Mittel (10) zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks, einen Zufuhranschluss (7) zur Zuführung des Reinigungsmediums und wenigstens eine mit dem Zufuhranschluss fluidverbundene Düse (3) zum Einbringen des Reinigungsmediums in die Core Engine des Strahltriebwerks aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung (2) wenigstens ein Gurtband (11) umfassen, das derart um wenigstens ein Fanblade des Strahltriebwerkes führbar ist, dass die beiden Enden des Gurtbandes (11) an der Düseneinrichtung (2) befestigt werden können.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks.
  • Strahltriebe von kommerziellen Unterschallverkehrsflugzeugen sind heute weit überwiegend sogenannte Turbofan-Strahltriebwerke. Ein solches Turbofan-Triebwerk besitzt eine sogenannte Core Engine, in welcher der eigentliche Verbrennungsprozess des Kerosins abläuft. Die Core Engine besitzt in bekannter Weise eine oder mehrere Kompressorstufen, eine Brennkammer, sowie eine oder mehrere Turbinenstufen, in denen die heißen Verbrennungsgase einen Teil ihrer mechanischen Energie abgeben. Diese mechanische Energie wird zum einen für den Antrieb der Kompressorstufen benötigt, zum anderen wird ein stromauf vor der Core Engine angeordneter sogenannter Turbofan angetrieben, der in der Regel einen erheblich größeren Durchmesser als die Core Engine aufweist und einen erheblichen Teil der das Triebwerk insgesamt durchströmenden Luft als sogenannten Nebenluftstrom an der Core Engine vorbeiströmen lässt. Der Turbofan bringt über diesen Nebenluftstrom einen erheblichen Teil der Schubleistung des Triebwerks auf. Ferner sorgt ein hoher Nebenluftstrom für eine besseren Umweltverträglichkeit des Triebwerks, insbesondere einen besseren Wirkungsgrad bei Unterschallgeschwindigkeiten, sowie eine verbesserte Geräuschdämmung des Abgasstroms der Core Engine.
  • Strahltriebwerke werden im Betrieb durch Verbrennungsrückstände der Core Engine sowie durch angesaugte Luftverunreinigungen wie bspw. Staub, Insekten, Salznebel oder sonstigen Umweltverunreinigungen kontaminiert. Diese Verunreinigungen bilden insbesondere auch auf den Rotor- und/oder Statorblades des Kompressors der Core Engine einen Belag, der die Oberflächengüte und damit letztendlich den thermodynamischen Wirkungsgrad des Triebwerks beeinträchtigt.
  • Zum Entfernen entsprechender Verunreinigungen in der Core Engine werden diese gereinigt. Aus der EP 1 970 133 A1 ist unter anderem ein System zur Reinigung der Core Engine eines Strahltriebwerks gezeigt, welches eine zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Fans eines Strahltriebwerkes ausgebildete Düseneinrichtung aufweist, die auf die Wellennase des Strahltriebwerkes aufsetzbar ist. Als Wellennase ist dabei die in der Regel konisch geformte Nabe am Wellenende der Welle des Turbofans bezeichnet. Die Düseneinrichtung aus dem Stand der Technik umfasst Düsen, die zur Einbringung von Reinigungsmittel in die Core Engine ausgebildet sind. Zur Versorgung der Düsen mit Reinigungsmittel ist weiterhin ein Zufuhranschluss an der Düseneinrichtung vorgesehen, die über eine Drehkupplung direkt an der Düseneinrichtung von der Drehung des Fans des Strahltriebwerks und damit der Düsen entkoppelt ist. Zur Befestigung der Düseneinrichtung an der Welle des Fans des Strahltriebwerks sind weiterhin Spannseile vorgesehen, die mit hakenförmigen Elementen an den Fans des Strahltriebwerks eingehakt werden und durch inhärente Zugkraft eine drehfeste Verbindung der Düseneinrichtung mit der Welle des Fans des Strahltriebwerkes gewährleisten. Um die Core Engine zu reinigen wird während eines langsamen Durchdrehens des Triebwerks ohne Einspritzung von Kerosin (dem sog. Dry-Cranking) über die Düsen Reinigungsmittel gezielt in die Core Engine eingebracht.
  • Es hat sich gezeigt, dass die Befestigungselemente aus dem Stand der Technik die Fanblades des Strahltriebwerkes beschädigen können. Wenn die Befestigungselemente versagen und bspw. brechen, können weiterhin Bruchstücke der Befestigungselemente in die Core Engine gelangen und spätestens wenn das Triebwerk angelassen wird, erheblichen Schaden verursachen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks zu schaffen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Demnach betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks, mit einer Düseneinrichtung, die zum Einbringen eines Reinigungsmediums in die Core Engine ausgebildet ist, wobei die Düseneinrichtung auf die Wellennase des Fans des Strahltriebwerks aufsetzbar ist und Mittel zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks, einen Zufuhranschluss zur Zuführung des Reinigungsmediums und wenigstens eine mit dem Zufuhranschluss fluidverbundene Düse zum Einbringen des Reinigungsmediums in die Core Engine des Strahltriebwerks aufweist, wobei die Mittel zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung wenigstens ein Gurtband umfassen, das derart um wenigstens ein Fanblade des Strahltriebwerkes führbar ist, dass die beiden Enden des Gurtbandes an der Düseneinrichtung befestigt werden können.
  • Der Begriff „Gurtband” ist weit zu verstehen. Er umfasst jegliche Form von Bändern und Seilen, die eine zum Führen um die Fanblades ausreichende Flexibilität aufweisen.
  • Das Gurtband als Mittel zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks lässt sich – nachdem es um wenigstens ein Fanblade des Strahltriebwerkes geführt wurde – mit seinen beiden Enden an der Düseneinrichtung befestigen. Es bildet dadurch eine Schlaufe, in deren Auge sich das Fanblade befindet. Durch entsprechende Spannung im Gurtband kann die Düseneinrichtung so an der Welle des Fans eines Strahltriebwerks befestigt werden. Dabei hat das in Form einer Schlaufe gelegte Gurtband gegenüber den Befestigungselementen aus dem Stand der Technik den Vorteil, dass es sich an beliebige Formen von Fanblades anpasst. Weder ist, wie im Stand der Technik, mit (bspw. Druck-)Beschädigungen der Fanblades durch die Befestigungselemente zu rechnen, noch ist es erforderlich verschiedene Befestigungselemente für verschiedene Fanblades bzw. verschiedene Strahltriebwerke vorzuhalten. Auch im Falle des Versagens eines Gurtbandes besteht – anders als beim Versagen eines Befestigungselementes aus dem Stand der Technik – kaum Gefahr der Beschädigung des Triebwerks. Die typische Versagensform von Gurtbändern ist Reißen, wobei in der Regel keine „Bruchstücke” entstehen, die in die Core Engine gelangen könnten.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein erstes Ende des Gurtbandes fest mit der Düseneinrichtung verbunden ist, während das andere, zweite Ende des Gurtbandes vorzugsweise lösbar an der Düseneinrichtung befestigt ist. Das zweite freie Ende des Gurtbandes kann dann zur Befestigung der Düseneinrichtung um ein Fanblade des Strahltriebwerks geführt werden, bevor es an der Düseneinrichtung befestigt wird, wodurch eine Schlaufe gebildet wird, in deren Auge sich das Fanblade befindet.
  • Zur sicheren Befestigung der Düseneinrichtung an der Welle des Fans des Strahltriebwerks können zwei oder mehr Gurtbänder als Mittel zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung vorgesehen sein.
  • Die Düseneinrichtung aus dem Stand der Technik hat gezeigt, dass die dort verwendeten Spannseile bei der Verwendung der Düseneinrichtung zumindest zeitweise unterschiedlich starken Belastungen ausgesetzt sind, was zu einem unterschiedlichen Nachlassen der Spannwirkung der einzelnen Spannseile führt. Zwar lässt sich dieser Effekt durch regelmäßige Nachjustierung bspw. über Spannelemente grundsätzlich ausgleichen, entsprechende Nachjustierungen sind jedoch sehr aufwändig und selten vollständig erfolgreich. Im Ergebnis kommt es durch ungleiche Zugkräfte in den Spannseilen zu einer Unwucht an der Welle des Fans des Strahltriebwerks mit aufgesetzter Düseneinrichtung, was bei Drehung der Welle Schäden am Triebwerk verursachen kann.
  • Grundsätzlich können zwei oder mehr Gurtbänder der erfindungsgemäßen Düseneinrichtung ebenfalls ungleiche Spannwirkung aufweisen. Um dies auszugleichen, kann vorgesehen sein, dass die Gurtbänder an jeweils einem ihrer Enden an einem kardanisch gelagerten Befestigungsteller befestigt sind. Dieser Befestigungsteller kann bevorzugt im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung im Wesentlichen koaxial mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks angeordnet sein. Außerdem können die jeweils am Befestigungsteller befestigten Enden der Gurtbänder gleichmäßig über den Umfang des Befestigungstellers verteilt sein, d. h. die Abstände zwischen zwei benachbarten Gurtbandenden ist gleich dem Abstand wie zwischen anderen benachbarten Gurtbandenden.
  • Indem die Gurtbandenden mit einem ihrer Enden jeweils an dem kardanisch gelagerten Befestigungsteller befestigt sind, können unterschiedliche Spannwirkungen der Gurtbänder ausgeglichen werden. Der Befestigungsteller wird aufgrund seiner kardanischen Lagerung ähnlich einer Wippe mit zwei senkrecht zueinander stehenden Drehachsen grundsätzlich so verschwenkt, dass sich ein Kräftegleichgewicht der durch die Gurtbänder eingebrachten Kräfte, die den Zugkräften der einzelnen Gurtbänder entspricht, ergibt. Folglich werden auch die Zugkräfte der einzelnen Gurtbänder vergleichmäßigt.
  • Um die Zugkraft in den Gurtbändern insgesamt einzustellen, kann vorgesehen sein, dass der Befestigungsteller in Richtung parallel zur Welle des Fans des Strahltriebwerks im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung verschiebbar ist. Durch eine entsprechende Verschiebung des Befestigungstellers werden auch die Befestigungspunkte des jeweils einen Endes der Gurtbänder verschoben, wodurch die Gurtbänder gespannt werden. Aufgrund der kardanischen Lagerung des Befestigungstellers bleibt dabei weiterhin eine Vergleichmäßigung der Zugkräfte der einzelnen Gurtbänder gewährleistet.
  • Die Einstellbarkeit des Befestigungstellers in Richtung parallel zur Welle des Fans des Strahltriebwerks kann durch eine Stellschraube oder Stellmutter gewährleistet werden, die sich durch Verdrehen in Richtung parallel zur Welle des Fans des Strahltriebwerks bewegen lässt. Liegt der Befestigungsteller auf der Stellschraube oder der Stellmutter auf oder ist mit dieser verbunden, lässt sich so der Befestigungsteller zur Einstellung der Zugkraft in den Gurtbändern bewegen. Um ein unbeabsichtigtes Verstellen des Befestigungstellers und/oder der Stellschraube bzw. Stellmutter zu verhindern, kann eine Sicherungsfeder vorgesehen sein. Die Sicherungsfeder kann die Stellmutter oder Stellschraube in axialer Richtung vorspannen und so einen Kraftschluss sicherstellen.
  • Es ist bevorzugt, wenn an der Düseneinrichtung wenigstens ein Befestigungselement für die lösbare Befestigung eines der Enden eines Gurtbandes vorgesehen ist. Die Anzahl der entsprechenden Befestigungselemente entspricht dabei bevorzugt der Anzahl der vorgesehenen Gurtbänder.
  • Die Befestigungselemente können bevorzugt als Haken ausgestaltet sein, wobei das oder die Gurtbänder dann bevorzugt Ösen an denjenigen Enden aufweisen, die an den Befestigungselementen befestigt werden sollen. Es wird so eine lösbare Verbindung zwischen Gurtband und Düseneinrichtung geschaffen, die ohne den Einsatz von Werkzeug gelöst und wiederhergestellt werden kann.
  • Es ist bevorzugt, wenn der Zufuhranschluss der Düseneinrichtung gegenüber den Mitteln zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung drehfest ist. Der Zufuhranschluss, an der bspw. Verbindungsleitung zur Zuführung von Reinigungsmedien angeschlossen werden können, dreht sich im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung demnach mit der Welle des Strahltriebwerks mit. Eine Drehkupplung o. ä., um den Zufuhranschluss von einer entsprechenden Rotation zu entkoppeln, ist also nicht vorgesehen.
  • Der Zufuhranschluss ist vorzugsweise im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung im Wesentlichen koaxial mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks angeordnet. Rotiert die Welle des Strahltriebwerks, so rotiert auch der Zufuhranschluss, wobei durch die koaxiale Anordnung jegliches Taumeln des Zufuhranschlusses vermieden wird.
  • Die Düseneinrichtung kann vorzugsweise wenigsten einen Befestigungsring zum Abstützen der Düseneinrichtung auf der Wellennase des Strahltriebwerks aufweisen. Über einen entsprechenden Befestigungsring kann die Position der Düseneinrichtung gegenüber der Welle des Strahltriebwerkes weiter definiert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, einen Befestigungsring vorzusehen, der einer wenigstens teilweise Abstützung der Düseneinrichtung auf eine oder mehrere Fanblades des Strahltriebwerks dient. Insbesondere kann der Befestigungsring sowohl an einer oder mehreren Fanblades als auch an der Wellennase anliegen. Durch das Anliegen an den Fanblades wird die Position der Düseneinrichtung in axialer Richtung bestimmt; durch das das gleichzeitige Anliegen an die Wellennase kann sichergestellt werden, dass die Düseneinrichtung koaxial mit der Welle des Strahltriebwerks ausgerichtet ist. Es ist aber auch möglich, dass der Befestigungsring ausschließlich an den Fanblades anliegt. In diesem Fall kann die Düseneinrichtung dann ggf. auf die Wellennase aufgesetzt werden, ohne diese tatsächlich zu berühren.
  • Am Befestigungsring können Pufferelemente, bspw. aus Gummi, vorgesehen sein. Durch die Pufferelemente können Beschädigungen durch die Düseneinrichtung an der Wellennase und/oder den Fanblades vermieden werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks kann neben der Düseneinrichtung auch noch eine Versorgungseinrichtung, die Reinigungsmedien zur Verfügung stellt, und eine Leitungsverbindung zum Verbinden der Versorgungseinrichtung mit der Düseneinrichtung, umfassen.
  • Die Versorgungseinrichtung stellt das Reinigungsmedium zur Verfügung und kann mit einem oder mehreren Tanks, Bedienungs- und Antriebseinrichtungen, Pumpen, Heizelementen, Energiespeichern oder dergleichen versehen sein. Sie ist vorzugsweise als eine mobile, insbesondere fahrbare Einheit ausgebildet.
  • Die Leitungsverbindung dient der Zufuhr des von der Versorgungseinrichtung stammenden, bspw. unter Druck stehenden und/oder vorzugsweise erwärmten Reinigungsmediums zu der Düseneinrichtung. Die Leitungsverbindung ist bevorzugt flexibel und weist insbesondere einen ggf. druckfesten Schlauch auf.
  • Um die Drehung der Düseneinrichtung mit der Welle des Strahltriebwerkes zu ermöglichen ist vorgesehen, dass entweder die Versorgungseinrichtung oder die Leistungsverbindung eine Drehkupplung aufweist. Der Begriff „Drehkupplung” ist dabei funktionell zu verstehen und bezeichnet jegliche Einrichtung, die sich zum Herstellen einer hinreichend stabilen, bevorzugt druckfesten und flüssigkeitsdichten Verbindung eignet. Ist die Drehkupplung an der Leitungsverbindung vorgesehen, ist sie vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich die beiden Enden der Leitungsverbindung beliebig gegeneinander verdrehen lassen. Befindet sich die Drehkupplung an der Versorgungseinrichtung, so ist sie vorzugsweise dazu ausgebildet, dass sich die an die Versorgungseinrichtung angeschlossene Leitungsverbindung beliebig drehen lässt.
  • Die Massenverteilung der Düseneinrichtung ist bevorzugt rotationssymmetrisch um deren Drehachse. Auf diese Weise wird beim Mitrotieren der Düseneinrichtung keine wesentliche zusätzliche Unwucht eingebracht. Bevorzugt weist die Düseneinrichtung wenigstens zwei oder mehr Düsen auf, die bevorzugt rotationssymmetrisch um die Drehachse verteilt sind.
  • Die Düsen sind bevorzugt Flachstrahldüsen, es können aber auch andere Formen wie bspw. Rundstrahldüsen oder eine Kombination verschiedener Düsen verwendet werden. Die Strahlebene ist vorzugsweise in Radialrichtung ausgerichtet, d. h. sie wird von zwei Achsen aufgespannt, von denen eine in Radialrichtung weist. Auf diese Weise kann der rotierende Flachstrahl besonders wirksam im Wesentlichen die gesamte Fläche des Einlasses der Core Engine überstreichen.
  • Es ist weiter bevorzugt, dass die Strahlebene einen Anstellwinkel mit der Drehachse einschließt. Dies bedeutet, dass die Strahlrichtung nicht parallel zur Drehachse erfolgt sondern mit dieser Achse einen Winkel einschließt. Die Strahlrichtung weicht um diesen Winkel von der Axialrichtung ab. Bevorzugt ist es, wenn sich dieser Winkel nach dem Anstellwinkel der vorderen Kompressorblades der Core Engine richtet. In der Regel handelt es sich dabei um Statorblades, die bei einer passenden Einstellung des Strahlwinkels zu deren Einstellwinkel von dem Flachstrahl teilweise durchstrichen werden können, so dass es zu einer wirksameren Reinigung der dahinter angeordneten Teile der Core Engine kommt.
  • Als Reinigungsmedium kann bevorzugt eine Flüssigkeit, insbesondere eine wässrige Flüssigkeit, oder eine Dispersion einer Flüssigkeit in einem gasförmigen Medium, insbesondere Luft, verwendet werden. Bevorzugt wird eine wässrige Lösung verwendet, die beim Austritt aus den Düsen zu einer wässrigen Dispersion in Luft zerstäubt wird.
  • Als Reinigungsmedium wird bevorzugt eine Dispersion einer Flüssigkeit in einem gasförmigen Medium verwendet. Diese Dispersion kann bereits vor der Düsenaustrittsöffnung hergestellt werden, bspw. durch den Zusatz von gasförmigem Medium wie bspw. Luft zu einer Reinigungsflüssigkeit. Bevorzugt ist es jedoch, wenn bis zur Düsenaustrittsöffnung lediglich flüssiges Reinigungsmedium geführt wird und an der Düsenaustrittsöffnung durch Austritt unter hohem Druck zerstäubt wird, sodass die Mischung aus flüssigem und gasförmigem Medium besteht. Diese Dispersion oder dieses Aerosol wird dann durch die Core Engine hindurchgetragen. Das Reinigungsmedium (bzw. der flüssige Anteil des Aerosols) wird bevorzugt auf einen Bereich von 200 bis 100°C, weiter vorzugsweise 30 bis 80°C, weiter vorzugsweise 50 bis 70°C temperiert. Der Druck, unter dem das Reinigungsmedium an der Düsenöffnung ausgebracht wird, liegt bevorzugt im Bereich 20 bis 100 bar, weiter vorzugsweise 30 bis 80 bar, weiter vorzugsweise 50 bis 70 bar. Durch diesen Druck wird das flüssige Reinigungsmedium an der Düsenöffnung bevorzugt zu Tröpfchen zerrissen, deren mittlere Tröpfchengröße 50 bis 500 μm, weiter vorzugsweise 100 bis 300 μm, weiter vorzugsweise 150 bis 250 μm beträgt.
  • Der Durchsatz an flüssigem Reinigungsmedium liegt bevorzugt zwischen 10 und 200 l/min, weiter vorzugsweise 20 bis 150 l/min, weiter vorzugsweise 20 bis 100 l/min, besonders bevorzugt zwischen 20 und 60 l/min. Die Dauer des Reinigungsvorgangs beträgt bevorzugt 1 bis 15 min, weiter vorzugsweise 2 bis 10 min, weiter vorzugsweise 3 bis 7 min.
  • Der Tank oder jeder Tank für Reinigungsmedium der Versorgungseinrichtung kann beispielsweise ein Volumen von 400 l aufweisen. Dieses Volumen erlaubt beispielsweise ein fünfminütiges Reinigen mit einem Durchsatz von 80 l/min.
  • Die Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
  • 1: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks;
  • 2: eine erste Detaildarstellung der Vorrichtung aus 1;
  • 3: eine zweite Detaildarstellung der Vorrichtung aus 1; und
  • 4: eine Detaildarstellung einer Ausführungsvariante zur Vorrichtung aus 1 bis 3.
  • 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks (nicht dargestellt). Die Vorrichtung umfasst eine Düseneinrichtung 2 mit zwei Düsen 3 (die zweite Düse 3 liegt der ersten Düse 3 gegenüber und ist verdeckt), die zum Einbringen eines fluiden Reinigungsmediums in die Core Engine eines Strahltriebwerks ausgebildet sind, sofern die Düseneinrichtung 2 auf die Wellennase eines Strahltriebwerks aufgesetzt wird. Um dieses Aufsetzen auf die Wellennase eines Strahltriebwerks zu erleichtern, weist die Düseneinrichtung zwei Befestigungsringe 4, 5 auf, die im aufgesetzten Zustand im Wesentlichen formschlüssig an der Wellennase anliegen. Es ist auch möglich, dass der eine Befestigungsring 5 im aufgesetzten Zustand sowohl an der Wellennase als auch an einem oder mehreren Fanblades anliegt. In diesem Fall ist eine gegenüber der Wellennase definierte Position der Vorrichtung 1 bereits durch den Befestigungsring 5 gewährleistet. Der andere Befestigungsring 4 muss dann im aufgesetzten Zustand nicht an der Wellennase anliegen und kann ggf. sogar entfallen. Die Befestigungsringe 4, 5 können, um die Wellennase und/oder die Fanblades vor Beschädigung zu schützen, Pufferelemente, bspw. aus Gummi, aufweisen.
  • Die beiden Befestigungsringe 4, 5 sind durch Längsstreben 6 miteinander verbunden, wobei wenigstens ein Teil der Längsstreben 6 als Fluidverbindung zwischen einem Zufuhranschluss 7 für das Reinigungsmedium und den Düsen ausgebildet ist. Der Zufuhranschluss 7 ist dabei so angeordnet, dass er im aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung 2 auf die Wellennase eines Strahltriebwerks koaxial mit der Welle des Strahltriebwerks angeordnet ist. Der Zufuhranschluss 7 ist drehfest gegenüber den übrigen Komponenten der Düseneinrichtung 2, wie bspw. den Düsen 3. Insbesondere ist im Bereich des Zufuhranschlusses 7 und der gesamten Düseneinrichtung 2 keine Drehkupplung zur Entkoppelung des Zufuhranschlusses 7 vorgesehen.
  • Die Düseneinrichtung 2 umfasst weiterhin Mittel 10 zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung 2 mit der Welle des Fans eines Strahltriebwerks, auf deren Wellennase die Düseneinrichtung 2 aufgesetzt wird.
  • Die Mittel 10 zur drehfesten Verbindung umfassen insgesamt vier Gurtbänder 11, die an ihrem einen Ende fest mit einem kardanisch gelagerten Befestigungsteller 12 verbunden sind und am ihren anderen, freien Ende 13 jeweils eine Öse 14 aufweisen, mit der sie lösbar an als Haken ausgebildete Befestigungselemente 15, die an der Düseneinrichtung 2 vorgesehen sind, befestigt werden können. Die Länge der Gurtbänder 11 ist dabei so gewählt, dass ihre freien Enden 13, nachdem die Düseneinrichtung 2 auf die Wellennase eines Strahltriebwerks aufgesetzt wurde, um jeweils ein Fanblade des Strahltriebwerks geführt werden können, bevor sie an dem Haken 15 befestigt werden. Die einzelnen Gurtbänder 11 bilden so eine feste Schlaufe, in deren Auge sich jeweils ein Fanblade befindet. Die Düseneinrichtung 2 wird so drehfest an der Welle eines Strahltriebwerks befestigt. Es ist auch möglich, die als Haken ausgebildeten Befestigungselemente 15 an einem der Befestigungsringe 4, 5, insbesondere am Befestigungsring 4 anzuordnen. Dadurch lässt sich die insgesamt erforderliche Länge für die Gurtbänder 11 reduzieren.
  • Um ggf. unterschiedliche Spannwirkungen der einzelnen Gurtbänder 11 ausgleichen zu können, ist der Befestigungsteller 12, an dem die Gurtbänder 11 mit ihrem einen Ende befestigt sind, kardanisch gelagert. Indem jeweils zwei Gurtbänder 11 auf gegenüberliegenden Seiten des Befestigungstellers 12 befestigt sind, wirkt der Befestigungsteller 12 zwischen solchen zwei Gurtbändern 11 wie eine Wippe, die grundsätzlich versucht, ein Kräftegleichgewicht herzustellen. Weisen die Gurtbänder 11 unterschiedliche Spannwirkungen auf – was sich grundsätzlich an unterschiedlichen Zugspannungen der einzelnen Gurtbänder 11 ablesen lässt – so wird der Befestigungsteller 12 derart verschwenkt, dass Spannungsunterschiede in den einzelnen Gurtbändern 11 vollständig verschwinden oder zumindest reduziert werden.
  • Durch die beschriebene Vergleichmäßigung der Spannung in den Gurtbändern 11 wird ein sicherer Sitz der Düseneinrichtung 2 auf der Wellennase eines Strahltriebwerks gesichert. Insbesondere, wenn wie im vorliegenden Fall die Düseneinrichtung 2 eine rotationssymmetrische Massenverteilung aufweist, wird so sichergestellt, dass die Düseneinrichtung 2 derart gegenüber der Welle des Strahltriebwerks, auf welche sie aufgesetzt wird, angeordnet ist und bleibt, dass keine Unwucht in die Welle eingetragen wird.
  • Der Befestigungsteller 12 ist im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung 2 im Wesentlichen koaxial mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks angeordnet. Darüber hinaus ist er in Richtung parallel zur Welle des Fans des Strahltriebwerks verschiebbar, nämlich durch Betätigung der Stellschraube 16. Indem der Befestigungsteller 12 insgesamt auf die beschriebe Art und Weise verschiebbar ist, lassen sich die Spannungen in den Gurtbändern 11 insgesamt einstellen, ohne dass die Funktionsweise hinsichtlich der Vergleichmäßigung der Spannungen in den Gurtbändern 11 beeinträchtigt wird.
  • Zur Versorgung der Düseneinrichtung 2 mit Reinigungsmedium kann eine Versorgungseinrichtung (nicht dargestellt), die Reinigungsmedien zur Verfügung stellt, über eine Leitungsverbindung (nicht dargestellt) mit der Düseneinrichtung 2 verbunden sein. Damit die Düseneinrichtung 2 mit dem Strahltriebwerk, auf dessen Welle es aufgesetzt ist, beim Dry-Cranking mitdrehen kann ist es erforderlich, dass entweder die Versorgungseinrichtung oder die Leitungsverbindung eine Drehkupplung aufweist, damit die Düseneinrichtung 2 gegenüber der Versorgungseinrichtung gedreht werden kann. Die Düseneinrichtung 2 selbst weist keine Drehkupplung auf.
  • Das während des Dry-Cranking des Strahltriebwerks bei aufgesetzter Düseneinrichtung 2 aus den Düsen 3 austretende Reinigungsmedium überstreicht den Einlass der Core Engine und gelangt in deren Inneres. Die Core Engine wird so gereinigt.
  • In 4 ist ein Detail einer Ausführungsvariante der Vorrichtung aus 1 bis 3 dargestellt. Die in 4 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich dabei nur in den nachfolgend genannten Aspekten von derjenigen aus 1 bis 3, weshalb im Übrigen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
  • Bei der Vorrichtung 1 zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks gemäß 4 ist der Befestigungsteller 12, wie bei der Vorrichtung aus 1 bis 3, in Richtung parallel zur Welle des Fans des Strahltriebwerks verschiebbar, nämlich durch Betätigung der Stellschraube 16. Indem der Befestigungsteller 12 auf die beschriebe Art und Weise verschiebbar ist, lassen sich die Spannungen in den Gurtbändern 11 insgesamt einstellen, ohne dass die Funktionsweise hinsichtlich der Vergleichmäßigung der Spannungen in den Gurtbändern 11 beeinträchtigt wird.
  • Zur Sicherung der Stellschraube 16 gegen unbeabsichtigtes Verstellen ist ein Sicherungselement 17 vorgesehen. Bei diesem Sicherungselement 17 handelt es sich um eine Spiralfeder, mit der eine Vorspannung in die Stellschraube 16 induziert wird, sodass ein Kraftschluss im Gewinde der Stellschraube 16 sichergestellt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1970133 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Reinigen der Core Engine eines Strahltriebwerks, mit einer Düseneinrichtung (2), die zum Einbringen eines Reinigungsmediums in die Core Engine ausgebildet ist, wobei die Düseneinrichtung (2) auf die Wellennase des Fans des Strahltriebwerks aufsetzbar ist und Mittel (10) zur drehfesten Verbindung mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks, einen Zufuhranschluss (7) zur Zuführung des Reinigungsmediums und wenigstens eine mit dem Zufuhranschluss fluidverbundene Düse (3) zum Einbringen des Reinigungsmediums in die Core Engine des Strahltriebwerks aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung (2) wenigstens ein Gurtband (11) umfassen, das derart um wenigstens ein Fanblade des Strahltriebwerkes führbar ist, dass die beiden Enden des Gurtbandes (11) an der Düseneinrichtung (2) befestigt werden können.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweils erste Ende eines Gurtbandes (11) an der Düseneinrichtung (2) fest angebunden ist und das jeweils zweite Ende (13) eines Gurtbandes (11) vorzugsweise lösbar an der Düseneinrichtung (2) befestigt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Gurtbänder (11) als Mittel zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung (2) vorgesehen sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Ende der Gurtbänder (11) an einem kardanisch gelagerten Befestigungsteller (12) befestigt sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsteller (12) im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung (2) im Wesentlichen koaxial mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Enden von jeweils zwei Gurtbändern (11) auf gegenüberliegenden Seiten des Befestigungstellers (12) befestigt sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsteller (12) in Richtung parallel zur Welle des Fans des Strahltriebwerks im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung (2) verschiebbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung (2) Befestigungselemente für die lösbare Befestigung der jeweils zweiten Enden (13) der Gurtbänder (11) aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (15) als Haken ausgestaltet sind und die Gurtbänder (11) an ihren jeweiligen zweiten Enden (13) Ösen (14) aufweisen.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhranschluss (7) der Düseneinrichtung (2) gegenüber den Mitteln (10) zur drehfesten Verbindung der Düseneinrichtung (2) drehfest ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhranschluss (7) im auf die Wellennase des Strahltriebwerks aufgesetzten Zustand der Düseneinrichtung (2) im Wesentlichen koaxial mit der Welle des Fans des Strahltriebwerks angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung (2) wenigstens einen Befestigungsring (4, 5) zum Abstützen der Düseneinrichtung (2) auf der Wellennase des Fans und/oder einer oder mehrerer Fanblades des Strahltriebwerks aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungseinrichtung, die Reinigungsmedien zur Verfügung stellt, und eine Leitungsverbindung zum Verbinden der Versorgungseinrichtung mit der Düseneinrichtung (2), vorgesehen ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsverbindung eine Drehkupplung aufweist, sodass sich die beiden Enden der Leitungsverbindung beliebig gegeneinander verdrehen lassen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinrichtung eine Drehkupplung aufweist, sodass sich die an die Versorgungseinrichtung angeschlossene Leitungsverbindung beliebig drehen lässt.
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