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Triebwerks anlage für Flugzeuge
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Die vorliegende Erfindung betrifft Triebwerksanlagen für mit Gasturbinen
angetriebene Flugzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Triebwerksaufhängung,
bei der das Gewicht und der Außendurchmesser der Triebwerks anlage geringstmöglich
gehalten werden, indem die Triebwerksverkleidung zur Aufnahme der strukturellen
Lasten auslegt und Teile der Triebwerksanlage an der Verkleidung, nicht am Triebwerk
selbst, befestigt sind.
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In den Triebwerksanlagen nach dem Stand der Technik, bei denen ein
Antriebs system mit einem Gasturbinentriebwerk unter der Tragfläche eines Flugzeugs
(oder unter anderen Flugzeugteilen) angeordnet ist, ist das Triebwerk üblicherweise
mit dem Flugzeug über Pylone oder andere Strukturelemente verbunden. Die verbleibenden
Einheiten der Triebwerksanlage sind dann konstruktiv mit dem Triebwerk verbunden.
Beispielsweise werden bei einem solchen System ein Lufteinlaßkanal auf die Vorderfläche
des Turbinentriebwerks und ein Abgassystem - einschließlich beispielsweise einer
Abstromdüse und den Schubumkehrelementen - an das hintere Triebwerksende angeschraubt,
Sodann
wird das gesamte Triebwerkssystem mit einer Blechverkleidung
mit aerodynamisch glatter Oberfläche umhüllt.
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Da eine auf diese Weise ausgelegte Triebwerksanlage Teile (wie den
Lufteinlaß, die Abstromdüse und Schubumkehrer) aufweist, die unmittelbar mit dem
Triebwerk verbunden sind und axial von diesem abstehen, werden statische und dynamische
Belastungskräfte auf das Triebwerk übertragen. Da diese Anlagenteile üblicherweise
eine erhebliche axiale Länge und eine erhebliche Masse haben, unterliegen sie Träyheitskräften,
die zu hohen Biegemomenten auf das Triebwerk führen. Weiterhin bewirken während
des Flugs die Druckunterschiede in der Luftströmung um den und im Lufteinlaß und
Abstromsystem zusätzliche Biegemomente, die auf das Turbinentriebwerk einwirken.
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Damit diese Biegemomente nicht auf die internen Triebwerksteilf wie
beispielsweise die Wellen übergehen können, die die Verdichter- und Turbinenstufen
verbinden, muß die Last in den Triebwerks anordnungen nach dem Stand der Technik
im allgemeinen vom Triebwerksgehäuse oder Mantel aufgenommen werden, das bzw.
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der die Triebwerksstruktur umgibt. Man mußte also das Triebwerksgehäuse
und/oder die internen Triebwerksteile so auslegen, daß sie erhebliche strukturelle
Belastungen aufnehmen konnten.
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Diese Forderung läuft darauf hinaus, daß das Triebwerksgehäuse und
verschiedene andere Triebwerksteile notwendigerweise aus
verhältnismäßig
schwerem Werkstoff hergestellt werden und die verschiedenen Teile eine größere Querschnittsfläche
aufweisen mußten, als nötig wäre, wenn das Triebwerk nicht auch noch den von anderen
Teilen des Antriebssystems auf es übertragenen Belastungen widerstehen müßte.
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Es ist also einzusehen, daß die Anordnungen der Triebwerksanlagen
nach dem Stand der Technik zu zwei wesentlichen Problemen führt, die jeweils für
sich die Leistungsfähigkeit und den Wirkungsgrad eines Flugzeugs erheblich beeinträchtigen
können. Zunächst muß man ein erhebliches Zusatzgewicht in Kauf nehmen.
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Ein Gasturbinentriebwerk, das so ausgelegt ist, daß es die oben erwähnten
Belastungen aufnehmen kann, ist schwerer, als es vom Gesichtspunkt der Triebwerksleistung
sein müßte. Weiterhin haben wie oben beschrieben, Gasturbinentriebwerke, die auf
die von anderen Teilen der Antriebs anlage ausgeübten Belastungen zusätzlich ausgelegt
sind, einen größeren Durchmesser, als wenn das Triebwerk nur für die reinen Antriebsforderungen
ausgelegt ist.
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Infolge dieses großeren Triebwerksdurchmessers ist auch der Außendurchmesser
der gesamten Triebwerksanlage größer als eigentlich erforderliclr. Obgleich die
Triebwerksverkleidung aerodynamisch durchgestaltet ist, kann infolge des verhältnismäßig
großen Querschnitts und der verhaltnismäßig großen Oberfläche der Verkleidung ein
erheblicher Strömungswiderstand auftreten.
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Diese Gesichtspunkte gelten zwar für alle Triebwerksanlagen der
beschriebenen
Art, wiegen aber bei Uberschallflugzeugen besonders schwer. Insbesondere infolge
der verhältnismäßig komplizierten Forderungen an die Luftzufuhr und Abströmung,
sind die Lufteinlässe, Abstromdüsen und Schubumkehrer von Oberschall-Triebwerksanlagen
verhältnismäßig lang und schwer und üben daher auf die Triebwerke in den bisher
erstellten Anordnungen erhebliche Biegemomente aus. Bei Geschwindigkeiten im schallnahen
und Oberschallbereich werden die Gesichtspunkte des Strömungswiderstands und der
Strömungsablösung an den aerodynamisch konturierten Oberflächen der Triebwerksanlage
besonders wichtig.
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Zusätzlich zum Gewicht und dem Strömungswiderstand ist es sowohl erwünscht
als auch nötig, eine Triebwerksanlage so aufzubauen, daß das Gasturbinentriebwerk
zur Wartung und zur Entfernung des Triebwerks leicht zugänglich ist. In dieser Hinsicht
bestehen die Triebwerksverkleidungen des Standes der Technik oft aus abnellmbaren
Blechplatten derart, daß die Verkleidung teilweise oder vollständig entfernt werden
kann, so daß sich das Triebwerk auswechseln läßt oder man Zugang zu bestimmten Teilen
der Triebwerksanlage erhält. Bei anderen Triebwerkslagerungen, in denen das Triebwerk
von Flugzeugteilen umgeben angeordnet ist, d.h. beispielsweise in Leitwerkanordnung
oder in den 'L'rayfläcien untertJebracht ist, ist entweder eine Verkleidung oder
ein Teil des Flugzeugkörpers so abnehmbar oder wegschwenkbar ausgeführt, daß das
Triebwerk offengelegt werden kann. Bei
vielen dieser Anordnungen
tritt zusätzliches Gewicht auf, ist das Herausnehmen des Triebwerks zeitraubend
und sind die Inspektion, Reparatur und Wartung bei eingebautem Triebwerk schwierig.
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Was das Herausnehmen und Montieren des Triebwerks anbetrifft, treten
bei vielen der Triebwerksaufhängungen nach dem Stand der Technik weitere Probleme
auf. Insbesondere liegen bei vielen Flugzeugkonstruktionen die Triebwerke sehr hoch
über dem Boden.
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Es sind also speziell konstruierte Abstützgeräte erforderlich, um
das Triebwerk abzunehmen und/oder beim Einbau in die Sollage zu bringen. Obgleich
derartige Stützvorrichtungen zufriedenstellend arbeiten können, sind sie oft kompliziert
und kostspielig. Weiterhin sind sie unter Umständen nicht immer und überall dort
verfügbar, wo ein Triebwerk ausgebaut werden muß.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Triebwerksaufhängung für ein
strahlgetriebenes Flugzeug, bei dem Umluft einem Gasturbinentriebwerk durch eine
vor dem Triebwerk verlaufende Lufteinlaßeinrichtung zugeführt wird und das Gasturbinentriebwerk
die Abgase an eine Abstromeinrichtung abgibt, die nach hinten von dem Gasturbinentriebwerk
absteht und die Abgase als rückwärts gerichteten Strom zum Vortrieb des Flugzeugs
ausstößt. Die Triebwerksanlage ist so ausgelegt und angeordnet, daß das Gasturbinentriebwerk
von den von der Lufteinlaß- und der Abatromeinrichtung ausgeübten statischen und
dynamischen Lasten im wesentlichen
isoliert wird. Die verbesserte
Triebwerksanlage weis auf eine starr am Flugzeug befestigte und von diesem herabhängende
Verkleidung, die im wesentlichen sämtliche von der Lufteinlaß- und der Abstromeinrichtung
ausgeübten statischen und dynamischen Belastungen aufnehmen kann und eine vordere
und ein hintere Stirnfläche jeweils mit Mitteln aufweist, an denen die Lufteinlaß-
und Abstromeinrichtung befestigt werden können.
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Diese Befestigungseinrichtungen sind so gestaltet und angeordnet,
daß im wesentlichen sämtliche von der Lufteinlaß- und der Abstromeinriclltung ausgeübten
statischen und dynamischen Belastungskräfte auf die Verkleidung übertragen werden,
die eine Mittelöffnung zwischen der vorderen und der hinteren Stirnfläche sowie
eine Triehwerkslagerung enthält, um das Gasturbinentriehwerk in der Mittelöffnung
der Verkleidung in Strömungsverbindung mit der Lufteinlaß- und der Abstromeinrichtung
abzustützen, wobei die Triebwerks lagerung sich konstruktiv von den Einrichtungen
unterscheidet und unabhänyig ist, mit denen die Lufteinlaßeinrichtung und die Abstromeinrichtung
befestigt sind.
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In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt
es sich bei der Verkleidung um eine im wesentlichen rohrförmige Anordnung mit zwei
beabstandeten und im wesentlichen zylindrischen Wänden, die koaxial miteinander
verbunden sind.
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Das Gasturbinentriebwerk ist innerhalb der Mittelöffnung in der Verkleidung
so gelagert, daß ihre Mittelachse im wesentlichen
gleich wie die
Mittelachse der Verkleidung verläuft. In der offenbarten Ausführungsform ist das
vordere Ende des Gasturbinentriebwerks mit einer Anzahl von Eleheln gelagert, die
um das Triebwerk herum beabstandet liegen und die Verkleidung mit dem Gasturbinentriebwerk
verbinden. Diese Lagerhebel sind so gestaltet und angeordnet, daß das Triebwerk
sich mindestens in begrenztem Ausmaß relativ zur Verkleidung bewegen kann, wobei
diese Bewegung beispielsweise durch das Temperaturgefälle innerhalb der Verkleidung
und/oder die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffiz 1 eiten der verscl1iedenen
Teile der Verkleidung und des Gasturbinentriebwerks auftreten kann. Das hintere
Ende des Gasturbinentriebwerks der dargesellten Ausführungsform ist innerhalb der
Verkleidung mit einer Anzahl stangenartiger und zwischen dem Triebwerksgehäuse und
der Verkleidung unter Zugspannung stehender Elemente so aufgehängt, daß derartige
temperaturabhängige Bewegungen möglich sind.
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Um schnell und ausreichend Zugang zum Gasturbinentriebwerk zu schaffen,
weist die Verkleidung nach der vorliegenden Erfindung zwei Einheiten mit ringsektorförmigem
Querschnitt auf, die entlang aneinanderverlaufender axialer Umgrenzungskanten zur
Bildung der Gesamtverkleidung miteinander zusammengefügt werden können. Einer der
Teile der Verkleidung (die obere Einheit in der dargestellten Ausführungsform)ist
starr am Flugzeugkdrper befestigt und jede axial verlaufende Umgrenzungskante der
oberen Verkleidungseinheit ist über eine Gruppe von Hubspindeln
mit
der zugehörigen axialen Umgrenzungskante der unteren Verkleidungseinheit verbunden.
In dieser Anordnung sind die Hubspindeln jeder Gruppe voneinander entlang einer
der gegenüberliegenden Einheiten der Verkleidung beabstandet angeordnet und erlauben,
die untere Verkleidungseinheit von der oberen um eine Kante der letzteren herum
abzuschwenken, um Zugang zum Gasturbinentriebwerk zu schaffen. In der bevorzugten
Ausführungsform lassen sich beide Gruppen von Hubspindeln mit einer einzigen Antriebsmechanik
betätigen, um die jeweiligen axial verlaufenden Kanten der oberen und der unteren
Verkleidungseinheit aneinanderzulegen bzw. die jeweiligen axial verlaufenden bzw.
Längskanten in eine zueinander beabstandete parallele Lage zu bringer wenn die Verkleidung
geöffnet bzw. geschlossen werden soll. Die Antriebsmechanik zum gleichzeitigen Betätigen
beider Gruppen von Hubspindeln weist zwei Momentrohre auf, die im Innenbereich der
oberen Verkleidungseinheit angeordnet sind und im wesentlichen parallel zu den beiden
Längskanten verlaufen. Die Momentrohre verlaufen jeweils zwischen den Hubspindelanordnungen,
die entlang einer der axial verlaufenden Kanten der oberen Verkleidungseinheit angeordnet
ist, und treiben, wenn gedreht, die Hubspindeln über Zahnräder an. Um die beiden
Momentrohre gleichzeitig zu drehen, ist jedes von ihnen über Verzahnungen mit einem
System von universalgelenkig miteinander verbundenen Wellen verbunden, die die Momentrohre
gleichzeitig drehen, die ihrerseitsdie llubspindeln so drehen, daß sie die untere
Verklei
dungseinheit in eine Lage, aus der sie sich aufschwenken
läßt, und in eine andere Lage bringen, in der die Längskanten der oberen und der
unteren Verkleidungseinheit sich miteinander verriegeln lassen, um die rohrförmige
Verkleidung zu bilden.
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Damit die untere Verkleidungseinheit aufgeschwenkt werden kann, weisen
die entlang eines Paares von Längskanten der oberen und unteren Verkleidungseinheit
angeordneten hubspindeln mit diesen einheitlich ausgebildete Scharniere auf, während
die Hubspindeln auf den anderen beiden Längskanten mit ihnen einheitlich ausgebildete
Sperrvorrichtungen aufweisen, die betrieblich die dortige Längskante der unteren
Verkleidungseinheit von der zugehörigen Längskante der oberen Verkleidungseinheit
lösen können.
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Wenn in dieser Anordnung die Hubspindeln betätigt werden, um die untere
von der oberen Verkleidungseinheit zu trennen, lösen die Hubspindeln mit den Sperreinrichtungen
eine Kante der oberen Verkleidungseinheit von der zugehörigen Kante der unteren
Verkleidungseinheit, so daß die untere Verkleidungseinheit um die Scharniere der
anderen Gruppe von hubspindeln geschwenkt werden kann, um das Gasturbinentriebwerk
vollständig offenzulegen. In der dargestellten Ausführungsform werden die Sperrvorrichtungen
an den Elubspindeln gemeinsam von einem Drehmomentrohr betätigt, das axial zwischen
den Hubspindeln verläuft.
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In den bevorzugten Ausführungsformen der Ereindung steuert ein erstes
Paar von beabstandeten Seiltrommeln, die innerhalb der
oberen Verkleidungseinheit
über der Hubspindelgruppe mit den Sperrvorrichtungen angeordnet ist, die Schwenkbewegung
der unteren Verkleidungseinheit zwischen der Schließ- und einer frei herabhängenden
Lage. Jede Seiltrommel ist motorisch angetrieben und enthält ein Seil, das an oder
nahe der Längskante der unteren Verkleidungseinheit angebracht ist, die von der
oberen Verkleidungseinlleit gelöst wird. Während des öffnens der Verkleidung werden
die Seiltrommeln so angetrieben, daß man die Geschwindigkeit unter Kontrolle hält,
mit der die untere Verkleidungseinheit unter der Wirkung der Schwerkraft in die
Offenlage schwenkt. Beim Schlieren der Verkleidung werden die Seiltrommeln so betätigt,
daß sie die untere Verkleidungseinheit in eine Lage schwenken, in der die ubspidel-Sperrvorrichtungen
in Eingriff treten können, so daß die beiden Längskanten @@r unteren Verkleidungseinheit
mit den zuc3cllörigen Längskanten der oberen Verkleidungseinheit zusanunenyefügt
werden können.
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Um die untere Verkleidungseinheit über diejenige Lage hinaus abzuschwenken,
in der sie frei herabhängt, ist ein zweites Paar beabstandeter Seiltrommeln in der
oberen Verkleidungseinheit über der mit den Scharnieren versehenen Hubspindelgruppe
angeordnet. In der bevorzugten Anordnung sind diese Seiltrommeln so gelagert, daß
sie konzentrisch von den Enden eines Drehmomentrohrs abstehen, das mit einer einzigen
Betätigungseinrichtung angetrieben wird: Die Seiltronuneln enthalten jeweils ein
Seil, das auf der Außenseite der oberen und unteren Verkleidungs einheiten um diese
herum geführt ist, wobei die Seile an der
unteren Verkleidungseinheit
unterhalb der den mit Scharnieren versehenen Hubspindeln zugeordneten Scharnierachse
festgelegt ist. Beim öffnen der Verkleidung werden die Seiltrommeln so betätigt,
daß die untere Verkleidungseinheit über die Freihanglage hinaus schwenkt; beim Schließen
der Verkleidung werden die Seiltrommeln so betätigt, daß sie die Geschwindigkeit
kontrollieren, mit der die untere Verkleidungseinheit abwärts in die Freihanglage
schwenkt.
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In Ausfuhrungsfo der vorliegenden Erfindung, in denen die Triebwerksanlage
in einer eiheblichen Höhe über dem Boden liegt, ist das erste Paar Seiltrommeln
angeordnet, um das Aus- und Einbauen des Triebwerks zu erleichtern. Soll insbesondere
ein Trieb werk aus- oder eingebaut werden, wird die Verkleidung voll geöffnet, indem
das erste und das zweite Seiltrommelpaar betätigt werden. Die Seile des ersten Seiltronimelpaares
werden dann von der unteren Verkleidungseinheit abgenommen und an der Längskante
der oberen Verkleidungseinheit befestigt, um zwei abwärts verlaufende Schlaufen
zu bilden, die das Triebwerk unten umfassen. Indem man dann die Seiltrommeln betätigt,
läßt das Triebwerk sich zwischen seiner Einbaulage und einem auf dem Boden rollenden
herkömmlichen Triebwerkswagen heben und senken.
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Um bei geschlossener Verkleidung die obere mit der unteren Verkleidungseinheit
sicher zu verbinden, weist die untere Verkleidungseinheit eine Anzahl von Sperren
auf, die voneinander entlang
der Längskanten der unteren Verkleidungseinheit
beabstandet angeordnet sind. Diese Sperren an den Längskanten werden vorzugsweise
über Zahnräder von einem Momentrohr angetrieben, das an der entsprechenden Längskante
der unteren Verkleidungseinheit entlang verläuft. Liegen die obere und die untere
Verkleidungseinheit aneinander, dreht man die Sperren über das zugehörige Momentrohr,
so daß sie Sperrpfosten umgreifen, die an entsprechender Stelle entlang der zugellörigen
Kante der oberen Verkleidungseinheit angeordnet sind. Während der Betätigung der
Sperren werden die obere und die untere Verkleidungseinheit dicht aneinander gezoyen
und fest und sicher miteinander versperrt. Soll die untereverkleidungseinheit geöffnet
werden, damit man Zugang zum Gasturbinentriebwerk erhält, dreht man die Sperren
so, daß sie die obere Verkleidungseinheit und die untere Verkleidungseinheit freigeben.
Dann senkt man die untere Verkleidungseinheit mit den Hubspindeln und Seiltrommeln
in die Offenlage ab, wie oben beschrieben. Von den Sperren ausgelöste Warnfähnchen
stehen auswärts aus der Außenwandung der Verkleidung vor, wenn die untere nicht
sicher mit der oberen Verkleidungseinheit versperrt ist.
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In einer offenbarten Ausführungsform werden die die Sperren betätigenden
Momentrohre einzeln mittels einer Handkurbel oder mit einem motorisch angetriebenen
Werkzeug angetrieben, das man in einer öffnung auf jeder Seite der Verkleidungseinheit
ansetzen kann, Die Kurbel tritt dahei in Eingriff mit einem Zahnradsystem,
über
das eines der Momentrohre gedreht und so die Sperren auf einer Seite der Verkleidung
betätigt werden. In einer zweiten offenbarten Ausführungsform weist der Hubspindelantrieb
eine Umschalteinrichtung auf, mit der sich wahlweise die llubspindeln oder die beiden
Momentrohre antreiben lassen, die dje Sperren antreiben.
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Die Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen nun anhand
bevorzugter AusführuncJsformen unter Bezu(J auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich
beschrieben werden.
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Fig. 1 ist ein vereinfachter Seitenriß einer Triebwerksanlage für
ein Flugzeug nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2, 3 und 4 sind Schnitte auf
der Linie 2-2 der Fig. 1 und zeigen die grundsätzliche Arbeitsweise der Erfindung
zur Schaffung des Zugangs zum Gasturbinentriebwerk; Fig. 5 und 6 zeigen eine Anordnung
zum Aufhängen eines Gasturbinentriebwerks in der Verkleidung nach der vorliegenden
Erfindung, wobei die Fig. 5 die Aufhängung für das vordere Ende des Triebwerks und
Fig. 6 die Aufhängung für das hintere Ende des Triebwerks zeigen; Fig. 7 ist eine
vereinfachte isometrische Darstellung einer Verkleidung nach der vorliegenden Erfindung
und zeigt schematisiert die Hubspindelanordnung zum Abschwenken der unteren
von
der oberen Verkleidungseinheit mit den Scharnieren und Sperren, die das Abschwenken
der unteren Verkleidungseinheit zur Schaffung des Zugangs zum Gasturbinentriebwerk
erlauben, mit einer Anordnung von Sperrmechaniken, um die untere mit der oberen
Verkleidungseinheit zu versperren, mit Antrieben für die Hubspindeln, die llubspindeL-Sperren
und die Sperren und mit einem Betätigungssystem, mit dem sich die untere Verkleidungseinheit
in die Offen- und die Schließlage bringen und auch ein Gasturbinentriebwerk zum
I.in- und Ausbau heben und senken läßt; Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung einer
Verkleidung nach der vorliegenden Erfindung und zeigt weitere Einzelheiten des Antriebs
für die Hubspindelanordnung der Fig. 7; Fig. 9 ist eine ausführlichere Schnitdarstellung
eines Teils des Hubspindelantriebs der Fiy. 8 und zeigt die Anordnung des Antriebs
bei in der Schließstellung befindlicher unterer Verkleidungseinheit; Fig. 1o ist
eine Schnittdarstellung des Hubspindelantriebs der Fig. 9,bei von der oberen abgeschwenkten
unteren Verkleidungseinheit, wobei die untere Verkleidungseinheit um die scilarnier-
1 gelagerte Hubspindeln schwenkt, um Zugang zum Triebwerk zu schaf fen; Fig. 11
ist einP Schnittdarstellung derjenigen llubspindeln, die mit Sperren versehen sind,
um die untere Verkleidungseinheit
von der oberen zu lösen; Fig.
12a, 12b sind isometrische Ansichten der integrierten Hubspindel-Sperren nach Fig.
11 und zeigen weiterhin denjenigen Teil des Hubspindelantriebs, der die Hubspindeln
betätigt, sowie die Antriebsmechanik zum Betätigen der Sperren Fig. 13 ist eine
Schnittdarstellung eines Teils einer Triebwerksverkleidung nach der vorliegerlden
Erfindung und zeiyt die mit Scharnieren versehenen Hubspindeln bei in der Schließstellung
befindlicher unterer Verkleidungseinheit; Fig. 14 ist eine Schnittdarstellung des
Iiubspindel-Sperren-Systems nach Fig. 13 und zeigt die Hubspindelanordnung bei abgesenkter
bzw. aufgeschwenkter unterer Verkleidungseinheit, um Zugang zum Triebwerk zu schaffen;
Fig. 15 zeigt eine isometrische Darstellung der Scharnieranordnung der llubspindeln
nach Fig. 14; Fig. 16 ist eine isometrische Darstellung der Sperren und eines Antriebssystems
für die Sperren, die ei geschlossener Verkleidung deren untere und obere Einheit
sicher miteinander vorsperren; Jig. 17 ist eine Schnittdarstellung weiterer Einzelheiten
der Anordnung der Sperren der Fig. 16; Fig. 18 und 19 sind Schnittdarstellungen
in im wesentlichen
rechtwinkligen Ebenen und zeigen ein alternatives
Antriebssystem zum wahlweisen Antreiben entweder der Hubspindeln der Fig. 11 - 14
oder der Sperren der Fig. 16, 17; Fig. 20, 21 sind Schnittdarstellungen, die weitere
Einzelheite der Betätigungseinrichtung der Fig. 7 zeigen, wobei Fig. 20 di Arbeitsweise
des Betätigungssystems zum Bewegen der unteren Ve kleidungseinheit zwischen der
Schließ- und der Freihanglage und die Fig. 21 die Funktionsweise des Betätigungssystems
zum Bewegen der unteren Vorkleidungseinheit zwischen der Freihang-und der Offenlage
zeigen; nd Fig. 22 ist ein Seitenriß, der die Funktionsweise des Betätigurlgssystem
nach Fig. 2c, 21 zum Heben und Senken des Ga.sturbinentriebwerks zwischen der Verkleidung
und dem Erdboden zeig Die Fig. 1 zeigt schematisiert eine Triebwerksanlage 10 nach
der vorliegenden Erfindung für ein Flugzeug. Obgleich die Trie@ werksanlage 10 in
der Ficj. 1 als unter einer Tragfläche 12 angebracht dargestellt ist und die hier
offenbarte Ausführungsfo@ im hinblick auf eine solche Anordnung beschrieben wird,
ist ei zuseheii , daß auch andere Lagerungsarten möglich sind. Beispiel weise kann
man die Anlage 10 an anderen Teilen des Flugzeugs -beispielsweise seitlich am Rumpf
oder im Flugzeugheck - hefesti gen. Weiterhin kann man die Triebwerksanlage 10 unmittelbar
auJ geeigmetem Flächen des Flugzeugs anbringen oder sie von diesen an verschiedenen
Konstruktionselementen abhängen.
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In der Fig. 1 ist die Anlage lo in Richtung der Profiltiefe der Tragfläche
12 an deren Unterseite mit einem Träger 14 befestigt, der axial entlang der Oberseite
der Triebwerkseinheit verläuft.
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In Axialrichtung verjüngt sich der Träger 14, so daß das Triebwerk
lo den gewünschten Winkel zur Unterseite der Tragfläche 12 einnimmt. In der dargestellten
Anordnung weist die Triebwerksanlage 10 einen Lufteinlaß 16, ein Gasturbinentriebwerk
18 ininnerhalb der Verkleidung 20 sowie ein Abstromsystem 22 auf. Auf herkömmliche
Weise sind der Lufteinlaß 16 das Gasturbinentriebwerk 18 und das Abstromsystem 22
hintereinandergeschaltet, wobei das Triebwerk 18 in der Mitte liegt.
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Wie aus der Technik bekannt, ist der Lufteinlaß 16 so aufgebaut, daß
er dem Gasturbinentriebwerk 18 Luft durch einen Kanal Fester oder variabler Geometrie
zuführt. Zusätzlich kann der Lufteinlaß 16 unterschiedliche Vorrichtungen zur Schallunterdrückung
wie schallabsorbierende Auskleidungen usw. enthalten. Weiterhin - und insbesondere
in Triebwerksanlagen für Überschall 1 flugzeuge - kann der Lufteinlaß 16 verschiedene
Türanordnungen aufweisen, mit denen die Luftströmung durch den Lufteinlaß während
der vcrschiedenen Flugphasen gesteuert werden kann. Diese Türanordnungen können
entweder einteilig im Lufteinlaß 16 eingeformt oder in einem separaten Abschnitt
enthalten sein, der hinter den Lufteinlaß 16 geschaltet ist. Auf jeden Fall lassen
sich eine Vielzahl von Lufteinlaßkonfigurationen zufriedenstellend mit der vorliegenden
Erfindung gemeinsam einsetzon. Wie im folgenden
beschrieben wird,
braucht der Lufteinlaß 1G der Triehwerksanlagf lo von herkömmlichen Anordnungen
sich nur insofern unterscheiden, als er zur Befestigung an der Stirnfläche der Verkleidung
20 ausgeführt ist, nicht zur Lagerung am Triebwerk 18.
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Wie bereits ausgeführt, unterscheidet sich die Verkleidung 20, die
das Gasturbinentriebwerk 1 8 umgibt und trägt, von herkömmlichen Verkleidungen dahingehend,
daß es sich nicht einfach um eine aerodynnInisclz geformte Umhüllung für das gesamte
Triebwerk oder einen Teil desselben handelt. Vielmehr handelt es sich um ein tragendes
1 ülement, das sowohl das Gasturbinentrichwerk 18 als auch die anderen Teile des
Flugzeugantriebs trägt - frei spielsweise den Lufteinlaß 16 und die Abstromanlage
22. Infolge dieser Unterschiede zwischen der Verkleidung 2c nach der , vorliegenden
Erfindung und herkönunlichen Verkleidungsanordnungen soll die Verkleidung 20 hier
allgemein als "tragende" Verkleidung bezeichnet werden.
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Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, handelt es sich bei der tragenden
Verkleidung 20 im Effekt um einen doppelwandigen Kanal, dessen axiale Länge mindestens
gleich der des Gasturbinentriebwerks 18 ist. Obgleich eine nach der vorliegenden
Erfindunc aufgebaute tragende Verkleidung eine andere als die dargestellte im wesentlichen
zylindrische Geometrie aufweisen kann (beispiels weise eine elliptische oder rechteckige)
ist diese Zylindergestalt vom Standpunkt der Druckhaltung und des induzierten
Strömungswiderstandes
aus vorteilhaft. Auf jeden Fall: Um unmittelbar Zugang zum Gasturbinentriebwerk
18 zu erhalten, weist die tragende Verkleidung 2o zwei axial verlaufende Kanalscbalen
bzw. -einheiten auf, die aneinander befestigbar sind, um eine einheitliche Verkleidung
auszubilden. In der dargestellten Ausführungsform setzt sich die tragende Verkleidung
20 aus einer oberen Einheit 24 und einer unteren Einheit 26 zusammen, die jeweils
ringsektorförmig gestaltet sind. Insbesondere verläuft in der dargestuilten Ausführungsform
die obere Einheit 24 über etwas weniger als die Hälfte des Kreisringquerschnitts
der tragenden Verkleidung 20 und ist am Träger 14 so angebracht, daß sie von dieser
symMetrisch abwärts absteht. Die untere Einheit 26 stellt deti verbleibenden Teil
der tragenden Verkleidung 20 dar, wobei die aneinandergrenzerlderl Längskanten der
oberen und der unteren Einheit 24, 26 miteinander verbunden und aneinander befestigbar
sind.
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Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt und im folgenden ausführlich beschrieben
werden wird, läßt die untere Verkleidungseinheit 26 sich von der oberen Verkleidungseinheit
24 lösen und um eine Scharnierachse schwenken, die 1Jn wesentlichen parallel zu
einer Längskante der oberen Einheit 24 verläuft, um das Triebwerk 18 zur Inspektion,
Wartung oder zum Ausbau offenzulegen. Insbesondere zeigt die Fig. 3 einen Schritt
im Öffnungsvorgang einer Verkleidung nach der vorliegenden Erfindung, in dem die
untere Einheit 26 abwärts und von der oberen Einheit 24 hinwegbewegt
wird.
Wie in Fig. 4 zu sehen, läßt, wenn die untere Einheit 26 in eine Lage gelangt ist,
in der die Längskanten der oberen und der unteren Einheit einander nicht mehr stören,
eine Längskante der unteren Einheit 26 von der zugehörigen Längskante der oberen
Einheit 24 trennen und die untere Einheit 26 um eine Scharnierlinie schwenken, die
im wesentlichen in die Längskantenlinie der unteren Einheit 2G fällt, die noch mit
der oberen Einheit 24 verbunden ist, um die Verkleidung 20 zu öffnen und das Triebwerk
18 offenzulegen.
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Das Gasturbinentriebwerk 18 kann als eines der unterschiedlichen Gasturbinentriebwerke
vorliegen, die dazu konstruiert sind, einen schuberzeugenden Gasstrom zum Vortrieb
des Flugzeugs z @ erzeugen; das Triebwerk 18 kann also ein TL-, ZTL-oder Mehrkreistriebwerk
sein. Wie im folgenden ausführlicher erläutert werden wird, ist nach der vorliegenden
Erfindung das Triebwerk 18 nicht unmittelbar mit der Tragflächen 12 oder anderen
Teilen verbunden, von denen die Anlage 1o herabhängen kann, sondern wird nur von
der Verkleidung 20 getragen. Es ist einzusehen, daß mit der vorliegenden Erfindung
das Triebwerk 18 selbst für die gleiche Antriebs leistung erheblich leichter ausgeführt
werden kann als die meisten herkömmlichen Gas turbinentriebwerke. Insbesondere hängen
in der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung weder der Lufteinlaß noch das Abstromsystem
22 strukturell vom Triebwerk 18 ab. Das Triebwerk 18 hraucht also nicht auf das
Aufnehmen der Strukturhelastung ausgelegt
zu werden, die normalerweise
durch die axial verlaufenden Teile des Antriebssystems - beispielsweise Lufteinlaß
und Abstromsystem - auf das Gasturbinentriebwerk einer herkömmlichen Triebwerksanlage
ausgeübt werden.
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Das Abstromsystem 22 der Fig. 1 verläuft axial von der hinteren Stirnfläche
der tragenden Verkleidung 20 ab und ist an dieser auf ähnliche Weise befestigt wie
der Lufteinlaß 16. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, richtet ein solches Abstromsystem
die Abgase des Triebwerks nach hinten und bil.det eine schuberzeugende Strömung
aus, die das Flugzeug vorantreibt. Derartige Abstromsysteme weisen im allgemeinen
eine Düse fester oder variabler Geometrie auf, die die Gasströmungim Abstromsystem
steuert, sowie oft auch eine Schubumkehrstufe zum wirkungsvollen Abbremsen des Flugzeugs.
Zusätzlich können derartige Abstromsysteme weitere Vorrichtungen wie eine Mischstufe
zum Vermischen der Verbrennu£jgsprodukte des Triebwerks mit Umluft oder der Luft
aus einer Verdichterstufe des Gasturbinentriebwerks 18 aufweisen. Unabhängig von
der genauen Ausführung des Abgassystem$ 22 ist einzusehen, daß dieses so gestaltet
ist, daß weder eine wesentliche statische Belastung, wie sie von der Masse des Abstromsystems
22 ausgeübt wird, noch eine wesentliche dynamische Belastung infolge beispielsweise
des im Flug auf das Abstromsystem wirkenden Luftdrucks auf das Triebwerk 18 übertragen
werden. Vielmehr wird diese Belastung auf die tragende Verkleidung 20 übertragen
und von dieser aufgefangen.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Anordnung zur Aufhängung des Gasturbinentriebwerks
18 in einer tragenden Verkleidung 20 nach der vorliegenden Erfindung sowie eine
Aufhängung, mit der sich Antriebskomponenten wie der Lufteinlaß 16 und das Abstromsystem
22 mit der tragenden Verkleidung 20 verbinden lassen. Wie zunächst die Fig. 5 zeigt,
ist das vordere Ende des Triebwerks 18 mit der tragenden Verkleidung 20 über eine
Vielzahl von liebelanordnungen 30 verbunden, die über den Umfang der Verkleidung
20 beabstandet verteil sind. Jede iicbelanordnung 30 ist an einem axial verlaufenden
Trager oder Längsholm 32 aus einer Anzahl solcher axial verlaufender Holme gelagert,
die sich radial zwischen der Innenwand 34 und der Außenwand 36 der Verkleidung erstrecken,
die Innen mit der Außenwandung verbinden und die tragende Verkleidung 20 verstärken.
Insbesondere weist jede Hebelanordnung 30 einen länglichen Schwenkiebel 38 auf,
der mit dem Holm 32 über einen Bolzen ao verbunden ist, der durch eine Öffnung in
einem Ende des Schwenkhebels 38 und durch ein in Axailric!1-tung verlaufendes Langloch
42 im Holm 32 verläuft.
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Ein zweiter Arm 42 ist mit einem Ende schwenkbar in der Mitte des
Schwenkhebels 18 mit einem Bolzen 44 befestigt, während sein anderes Ende am Holm
32 schwenkbar mit einem Bolzen 46 verbunden ist. Da der Arm 42 kürzer ist als der
Schwenkhebel 38 und am Holm 32 hinter dem Befestigungspunkt des Schwenkarms 38 festgelegt
ist, verläuft jeder Schwenkhebel 38 unter einem spitzen Winkel zu den Wandungen
34, 36 der Verkleidung rück-und einwärts zum Triebwerk 18 hin. Das zweite Ende des
Schwenkhebels
38 ist mit einem Bolzen 50 schwenkbar am Lager 48
festgelegt. Jedes Triebwerkslager 48 ist im wesentlichen rohrförmig ausgeführt und
der Bolzen So verläuft durch einen Flansch, der axial entlang dem Lager 48 in der
Querschnittssymmetrieebene verläuft. Die zentrale Öfinung in jedem rohrförmigen
Lager 48 verläuft allgemein in der Triebwerks längsrichtung. Ein herausnehmbarer
Laqerbolzen 52 verläuft durch die Mittelöffnung des Lagers 48 und einen Lagerwinkel
54 für das Triebwerk 18 und verbindet das Triebwerk 18 sicher mit der Hebelanordnung
30.
-
In der Anordnung der Fig. 5 liegt der Lagerwinkel 54 des Triebwerks
18 8 hinter einem umlaufenden ringförmigen Abschnitt 56, der das vordere Ende des
Triebwerks 18 bildet. Dieser Abschnitt 56 ist so gestaltet und angeordnet, daß seine
äußere Grenzfläche im wesentlichen die Innenwandung 57 des Lufteinlasses 16 berührt
und auf diese Weise die durch den Lufteinlaß 16 strömende Luft in das Triebwerk
18 leitet. Im allgemeinen ist der Abschnitt 56 ganz oder teilweise abnehmbar, um
ZU den Lagerbolzen 52 zu gelangen, wenn das Triebwerk in die tragende Verkleidung
20 ein-oder aus ihr ausgebaut werden soll.
-
Jeder Lagerwinkel 54 ist auf einer Triebwerkswandung 58 ausgebildet,
die vom Abschnitt 56 aus rückwärts verläuft und einen Teil des die Triebwerksteile
umgebenden Gehhuses bzw. Mantels bildet. Der dargestellte La<jerwinkel 4 weist
drei axial beabstandete Flansche 60, 62, 64 auf, die von der Triebwerkswandung
58
radial zur Innenwandung 34 der Verkleidung ko abstehen.
-
Die beiden unteren, im wesentlichen parallelen Scllenkel eines etwa
H-förmigen Winkels 66 sind an den beiden hinteren Flanschen 62, 64 festgelegt, während
die beiden oberen, im wesentlichen parallelen Schenkel des Winkels G6 beabstandet
sind und zwischen sich das Lager 48 der Hebelanordnung 30 aufnehmen und axial fluchtende
öffnungen aufweisen, die den Lagerbolzen 52 aufnehmen. Wie in Fig. 5 gezeigt, verläuft
der Lagerbolzen 52 rückwärts durch eine Öffnung im äußeren bereich des Flansches
60 und die Öffnung im ersten oberen Schenkel des Winkels 66, durch die Mittelöffnung
des Lagers 48 und dann durch die fluchtende Öffnung im zweiten Schenkel des Winkels
66. Um den Lagerbolzen 52 jeweils im Lagerwinkel 54 festzulegen, ist das vordere
Ende des Bolzens 52 mit einem radial vorstehenden Kofbereich 68 - in -Sechskant
- oder einer anderen herkömmlichen Gestalt versehen; ein Teil des hinteren Endes
des Lagers 52 ist mit einem Gewinde versehen, auf das eine herkömmliche Mutter 70
aufgeschraubt ist.
-
Die Fig. 5 zeigt weiterhin eine Anordnung, mit der die tragende Verkleidung
20 mit anderen Teilen der Triebwerksanlage wie beispielsweise dem Lufteinlaß 16
und dem Abstromsystem 22 verbunden ist. Insbesondere zeigt die-Fig. 5 den hinteren
Abschluß eines Lufteinlasses 16, der im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist
und zwei beabstandete Wandungen 57, 72 aufweist, die
über axial
verlaufende Holme 74 miteinander verbunden sind.
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Die Holme 74 sind um den Umfang des Lufteinlasses 16 herum beabstandet
angeordnet und wenigstens einige von ihnen fluchten axial mit den Holmen 32 der
Verkleidung 20. Ein Lagerflansch 76 verläuft axial rückwärts von gewählten der Lufteinlaß-Holme
74, und ein zur Aufnahme des Lagertiansches 76 ausgestalteter Lagerflansch 78 steht
von den Holmen 32 der Verkleidung 20 nach vorn vor. Beispielsweise kanal jeder Lagerflansch
78 der Verkleidung gegabelt sein,wobei der Layerflansch 76 zwischen die bcabstamdetem
vorwärts vorstehenden Schenkel des Flansches 78 ragt. Ein Bolzen 80 wird dann in
die fluclltenden öffnungen der Flansche 76, 78 geschoben und dor.t festgelegt, um
den Lufteinlaß 16 sicher nit der tragenden Verkleidung 20 zu verbinden.
-
Um die Außenfläche an den aneinanderliegenden Kanten des Lufteinlasses
16 und der Verkleidung 20 verhältnismäßig glatt zu halten, lassen die Außenwand
72 des Lufteinlasses 16 und die Außenwand 36 der Verkleidung 20 sich im Effekt als
eine Falzverbindung ausbilden; desgleichen kann man die Außenwandungen 82, 36 mit
einer Vertiefung versehen, die ein Abdeckband (in Fig. 5 nicht gezeigt) aufniitmit,
das um die Triebwerksanlage herurn verläuft und Zugang verschafft, um den Lufteinlaß
16 von der Triebwerksanlage lo abnehmen zu können.
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Wie die Fig. 6 zeigt, läßt das hintere Ende des Triebwerks 18 sich
in der tragenden Verkleidung 2o mit einer Vielzahl von Zugstangen 84 aufhängen,
die zwischen in Umfangsrichtung vorteilten
beabstandeten Befestigungspunkten
86 auf dem Triebwerk 18 und in Umfangsrichtung verteilte beabstandeten Befestigungspunkten
88 an der tragenden Verkleidung 20 verlaufen. Die Befestigungspunkte 88 der Verkleidung
20, die hinter den Befestigunyspunkten 86 auf dem Triebwerk 18 liegen, lassen sich
auf vielfache Weise ausbilden. Beispielsweise kann man die Befestigungspunkte 88
als axial verlaufende Ansätze oder Winkel vorsehen, die in einer Fläche 90 ausgebildet
oder auf dieser befestigt sind, die in Umfangsrichtung die Bereiche zwischen nebeneinanderliegenden
fiolmen 32 der Verkleidung 20 überspannt.
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In einer solchen Anordnung ist ein Teil der Innenwand 34 der Verkleidung
weggeschnitten, damit die Zugstangen 84 zu den Befestigungspunkten 88 durch sie
hindurchuerlaufen können. Auf jeden Fall. sind die in Umfangsrichtung beabstandeten
Befestigungspunkte 86 auf dem Triebwerk 18 allgemein von den nächstliegenden Befestigungspunkten
88 der Verkleidung 20 gleichbeabstandet und eine ZugstaTIge 84 ist jeweils zwischen
jedem Befestigungspunkt 88 und die zwei nächstliegenden Befestigungspunkten 86 des
Triebwerks 86 gespannt. In dieser Anordnung ist also das Triebwerk 18 im Innern
der Verkleidung 20 aufgehängt, wobei die Zugstangen 84 während der durch Wärmeeffekte
vexursachten Bewegung des Triebwerks 1 8 relativ zur tragenden Verkleidung 20 zugbelastet
bleiben. Wie im Fall der Fig. 5 für eine Lagerung des vorderen Teils des Triebwerks
18 sind auch hier verschiedene andere Aufhängungsarten möglich.
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Anhand der Fig. 7, 8 soll nun die Anordnung der tragenden Verkleidung
20 beschrieben werden, infolge der man Zugang zum Triebwerk 18 erhält. Wie in der
vereinfachten Darstellung der Fig. 7 ersichtlich, weist die tragende Verkleidung
20 zwei Hubspindelanordnungen 92 auf, die nahe dem vorderen und dem hinteren Ende
der Verkleidung 20 angeordnet sind und zwischen nebeneinanderliegenden Kanten 94,
96 der oberen Einheit 24 und der unteren Einheit 26 verlaufen. Weiterhin verlaufen
zwei flubspindelanordnungen 98 nahe dem hinteren und dem vorderen Ende der Verkleidung
20 zwischen nebeneinanderliegenden Längskanten 100, 102, der oberen Einheit 24 und
der unteren Einheit 26. Wie im folgenden unter Bezug auf die lig. 11 bis 14 ausfiihrlich
beschrieben werden soll, werden die Hubspindeln 92, 98 gemeinsam betätigt, um die
untere Einheit 26 abzusenken und von der oberen: Einheit 24 zu entfernen, wobei
die Hubspindeln 98 mit Sperreinrichtungen versehen sind, um die Längskante 100 der
oberen Jinheit von der Längskante 1o2 der unteren Einheit zu trennen.
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Wie in Fig. 7 gestrichelt dargestellt, sind, wenn die Sperreinrichtungen
der Hubspindeln 98 sich in dem gelösten Zustand befinden, die aneinandergrenzenden
Kanten der Verkleidung 20 körperlich voneinander getrennt und läßt die untere Einheit
26 sich um Scharniere schwenken, die Teil der Hubspindeln 92 sind.
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Jede Hubspindel 92, 98 wird von einem Momentrohr 104 angetrieb¢n,
das durch das Innere der oberen Verkleidungseinheit 24 von
jeder
Hubspindel zu einer Ubertragungseinheit 106 verläuft, die im Mittelteil jeder Längskante
94, 100 der oberen Einheit 24 angeordnet ist. Jede Ubertragungseinheit 106 wird
mit einer Antriebsmechanik angetrieben, die eine Vielzahl nacheinandergeschalteter
Antriebsstangen 1o8 aufweist. Die Antriebsstangen 108 sind universalgelenkig miteinander
an einer Vielzahl von Lagerpunkten 1 1o verbunden, die entlang der Innenfläche 34
der unteren IDinlleit 26 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
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Wie in den Fig. 7 und 8 ersiclltlich, werden die miteinander gelenkig
gekoppelten Antriebsstangen 108 mit einen Zahnradsystem 112 angetrieben, das etwa
in der Krümmungsmitte der unteren Einheit 26 liegt. Insbesondere weisen die vom
Zahnradsystem 112 aus in Umfangsrichtung umlaufenden Antriebsstangen 112 jeweils
ein Kegelrad 114 auf, das mit einem Zahnrad 116 kämmt. Das Zahnrad 116 sitzt auf
einer Welle 118, die abwärts durch die untere Verkleidungseinheit 26 26 vorsteht,
wobei das äußere Ende der Welle 118 einen Ansatz für eine Handkurbel 120 oder ein
anderes herkömmliches pneumatischen oder elektrisches Kurbelwerkzeug aufweist.
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Um die untere Verkleidungseinheit 26 zu heben oder zu senken, wird
die Handkurbel 120 (bzw. das Drehwerkzeug) an die Welle 118 angesetzt und betätigt,
urn das Zahnradsystem 112 zu drehen, das seinerseits die Stangen 108 und die Zahnräder
in den Ubertragungseinheiten
1o6 dreht. Wie in den Fig. 9, 10
ersichtlich, treibt jede der Ubertragungseinheiten 106 das Drehmomentrohr 104 an
und ist weiterhin so angeordnet, daß es von den obere sten Antriebsstangen 108 gelöst
werden kann, wenn die unter Einheit 26 aufgeschwenkt wird.
-
Insbesondere - vergl. Fig. 9 und 10 - weist jede Übertragungseinheit
1o6 ein Gehäuse 122 auf, das auf die Innenwandung 34 der oberen Verkleidungseinheit
24 aufgeschraubt ist. Das Gehäuse 122 trägt zwei Zahnradwellen 124, 126, die im
wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen und mit einander über Kegelräder
128 verbunden sind, die auf jeweils einem Ende jeder Welle 124, 126 sitzen. Die
Welle 124 verläuft abwärts durch sie tragende Lager 130, die in das Gehäuse 122
eingepreßt oder sonstwie befestigt sind. Die Welle hat eine axial verlaufende Mittelöffnung
1 32, die mit einer r Innenkeilverzahnung zum I ingriff mit der Keilverzahnung 134
auf dem Endteil der obersten Antriebsstange 108 ausgebildet ist. Das obere Ende
der Antriebsstange 108 ist in einem Lagerblock 136 drehbar gelagert, der an der
Innenwand 34 der unteren einheit 26 belicstigt ist und von ihr einwärts vorsteht.
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Die Welle 126 steht auswärts durch sie tragende Lager 138 vor, die
in das Gehäuse 122 eingepreßt oder sonstwie in ihm festgehalten sincl. Wie in den
Fig. 9 uid 10 ersichtlich, ist das Gehäuse 122 so gestaltet, daß das äußerste Ende
der Welle 126
im Innenbereich zwischen der Innen- und der Außenwand
34, 36 der oberen Verkleidungseinheit 24 liegt. Ein nahe dem äußersten Ende der
Welle 126 angeordnetes Kegelrad 140 känunt mit den Kegelrädern 142, die auf den
Enden der Momentrohre 104 sitzen.
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Mit dieser Anordnung und den bereits beschriebenen und in Fig.
-
7 gezeigten Hubspindeln kann man - ausgehend von dem in Fig.
-
9 gezeigten aneinanderliegenden Zustand der oberen und der unteren
Verkleidungseinheit 24, 26 - durch Drehen der Kurbel 120 in Fig. 8 die obersten
Antr.iebsstangen 1o8 drehen, so daß auch die Za!inradwellen 124, 120 und Folglich
die Momentrohre 104 drehen. Wie anhand der Fig. 11 - 14 beschrieben werden wird,
bewirkt die Drehung der Momentrohre 104, daß die untere Verkleidungseinheit 26 sich
abwärts von der oberen Verkleidungse heit 24 hinweg in die in Fig. 3 und durchgezogen
in Fig. 10 gezeigte Lage bewegt. Wenn dann die den liubsindeln 98 zugeordneten Sperren
(schematisiert in Fig. 7 und ausführlich in den Fig. 11, 12 dargestellt) freigegeben
werden, kann die untere Einheit 26 um die Scharniere der Hubspindeln 92 herum in
die oif:enstellung geschwenkt werden. Wie durchgezogen in Fig. 10 gezeigt, in der
die untere Verkleidung 26 in die Offenlage geschwenkt ist, löst sich der keilverzahnte
Abschnitt 134 der obersten Antriebsstangen 1o8 von den Durchgangsbohrungen 132 in
den Zahnradwellen 124 Soll die untere Einheit 26 in die Schließstellung zurückgeführt
werden, wird sie zunächst aufwärts geschwenkt, so daß die keilverzahnten Abschnitte
134 der Antriebsstange 108 in die keilverzahnten
Durchgangsbohrungen
132 in den Wellen 124 ei.ngreifen können, und werden die Sperren der Hubspindeln
98 betätigt, um die untere Einheit 26 in ihrer untersten Lage festzuhalten.
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Dann dreht man die Kurbel 120 (Fig. 8), , um die Ubertragungseinheit
106 anzutreiben und so die untere Verkleidungseinheit 26 aufwärts zur oberen Verkleidungseinheit
24 zu heben. Während die untere Einheit 26 angehoben wird, tritt die Keilverzahnung
134 der obersten Ant:riebsstangen 1o8 aufwärts in die lfeilverzahnung in den Durchgangsöffnungen
132 in den Zahnradwellen ein.
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idie im folgenden ausführlicher beschrieben wird, weisen bevorzugte
Ausf iihrungs formen der Erfindung ein motorisch betätigtes Seilsystem auf, um während
des Schließens und Öffnens der Verkleidung die untere Verkleidungseinheit 26 un
die Scharniere der Hubspindeln 92 zu schwenken.
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Die Fig. 11, 12a und 12b zeigen den Aufbau der Hubspindelanordnungen
92 der Fig. 7 sowie weiterhin den Aufbau der tragenden Verkleidung. Wie in Fig.
11, 12 gezeigt, lassen die Innen-und die Außenwand 34, 36 der oberen und der unteren
Verkleidungseinheit 24, 26 sich aus Leichtbauelementen wie beispielsweise Wabenplatten
aus beabstandeten Metallflächen aufbauen, die von einer zellförmigen Zwischenschicht
aus Metall oder einem Harzmaterial getrennt und mit dieser verklebt sind. Was die
jeweils eingesetzte Plattenart anbetrifft, sind die Innen-und die Außenwand 34,
36 der tragenden Verkleidung im allgemein nen voneinander beabstandet und über beabstandete
Längsholme
bzw. Blechelemente miteinander verbunden, die durch
den Raum zwischen den beiden Wandungen verlaufen, beispielsweise die Holme 32 der
Fig. 5, 6 und 8. Beispielsweise überspannt in den Fig. 11, 12a ein Blechholm 144
mit einem etwas Z-förmigen Querschnitt den Bereich zwischen der Innen- und der Außenwand
34, 36, wobei die gegenüberliegenden Schenkel des Holms entlang der Innenflächen
der Wandungen 34, 36 verlaufen und mit diesen verbunden sind.
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Wie in Fig. 11, 12a zu sehen ist, sind die axial verlaufenden Grenzen
der oberen Verkleidungseinheit 24 und die axial verlaufenden Grenzen der unteren
Verkleidungeinheit 26 (d.h. die Grenzen 100, 102 der Fig. 7) von strang- oder sonstwie
ggossenen, etwa U-profilförmigen Elementen 147, 148 gebildet. .Jas Profilelement
146 weist zwei beabstandete, aufwärts vorstehende Flansche 150 sowie zwei beabstandete,
abwärts vorstehende Flansehe 152 auf, wobei die Flansche 150 und 152 von einem Steg
154 miteinander verbunden sind. Die aufwärts vorstehenden Flansche 15o haben einen
Abstand von etwa der Entfernung zwischen der Innen- und der Außenwand 34, 36 der
oberen Ver]cleidungseinheit 24 und die Innen flächen der Innen- und Außenwandung
der oberen Verkleidungseinheit sind mit der Außenfläche der Flansche 150 verklebt
(oder sonstwie verbunden). Die abwärts vorstehenden Flansche 152 sind voneinander
beabstandet und so konturiert, daß sie eine Verlängerung zur Außenfläche der Innen-
und Außenwandungen 34, 36 der oberen Verkleidungseinheit darstellen.
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Das Profilelement 148 stellt die axialen Grenzen der unteren Verkleidungseinheit
26 dar und ist im Aufbau dem Profilelement 146 ähnlich. Das Profilelement 148 weist
insbesondere zwei beabstandete aufwärts vorstehende Flansche 156, die Verlängerungen)
der Außenflächen der Innen- und Außenwand 34, 36 der unteren Verkleidungseinheit
darstellen, zwei abwärts stehende Flansche 158, die einwärts von den Flanschen 156
beabstandet liegen und die tragenden Platten aufnehmen und halten, die die Innen-
und Außenwand 34, 36 der unteren Verkleidungseinheit bilden, sowie einen Steg 160
auf, der quer zwischen den aufwärts stehenden Flanschen 156 und den abwärts verlaufenden
Flanschen 158 sich erstreckt.
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Wenn, wie in Fig. 11, 12a gezeigt, die obere und die untere Verkleidungseinheit
24, 26 zueinander gezogen werden, um die Verkleidung 20 zu schließen, sind die Längskanten
der Flansche 152 des Profilelements 146 ausgerichtet mit den Kanten der aufwärts
stehenden Flansche 156 des Profilelements 148 und liegen diesen sehr nahe. Wenn
also die Verkleidung 20 geschlossen ist, bilden die Profilelemente 146, 148 axial
verlaufende Hohlräume 162 mit im wesentlichen trapezförmiger Querschnittsgestalt.
Wie unten anhand der Fig. 15, 16 ausführlich beschrieben wird, ist eine Vielzahl
von Sperren in Längsrichtung beabstandet in den Hohlräumen 162 angeordnet, mit denen
bei geschlossener Verklei dung die untere Einheit 26 sicher mit der oberen Einheit
24 verriegelt werden kann.
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Sind in der Schließstellung die obere Einheit 24 und die untere Einheit
26 miteinander verriegelt, bilden die Dichtstreifen 164, die axial zwischen aneinandergrenzenden
Flanschen der Profilelemente 146, 148 verlaufen, einen luftdichten Abschluß.
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Die Dichtstreifen 164 bestehen aus Neopren oder einem anderen geeigneten
geschmeidigen Werkstoff und sind in den in Fig. 11, 12 gezeigten Ausführungsformen
auf den axial verlaufenden Kanten der Flansche 152 des profilelements 146 der oberen
Verkleidungseinheit angeordnet. Insbesondere handelt es sich bei den Dichtstreifen
164 jeweils um einen Streifen aus biegsamem Werkstoff mit einer etwa U-förmigen
Querschnittsgestalt, wobei eine der Abschlußflächen jedes Dichtstreifens 164 an
einer axial verlaufenden Kante der Flansche 152 befesti i.st und der geschlossene
Teil einwärts in die axial verlaufende Kammer 62 hinein vorsteht. Wenn die untere
Verkleidungseinheit 26 an der oberen Verkleidungseinheit 24 anliegt und mit ihr
versperrt ist , liegen die axial verlaufenden Abschlußfläcien der Flansche 156 der
unteren Einheit an der zweiten Abschlußfläche jedes Dichtstreifens 164 an und drücken
ihn aur diejeniger Fläche des Dichtstreifens, die am Profilelement 148 der oberen
Verkleidungseinheit befestigt ist. wie also in Fig. 11 und 12 zu ersehen, ist jeder
Dichtstreifen 164 im Querschnitt im werentlichen rohrförmig, wenn die untere Verkleidungseinheit
26 und die obere Verkleidungseinheit 24 sich in der Schließstellung befindet, wobei
der im wesentliche kreisförmige Querschnittsteil in die Knrnmer 162 hinein vorsteht.
Da der während des Fluges auf den Außenteil
der tragenden Verkleidung
20 lastende Druck (Umluftdruck) bii allgemeinen geringer als der Druck im f1ohlraun'
162 ist, wird der Dichtstreifen 164 zwischen den äußersten Flanschen 152, 156 zu
den Flanschen 152, 156 hin komprimiert, schließt den Hohlraum 162 ab und bildet
damit eine wirksame Druckdichtung Eür die Außenwand 36 der tragenden Verkleidung
20. Andererseits ist im Flugbetrieb der Druck im Innern der tragenden Verkleidung
20 im allgemeinen höher als der Druck iIn hohl raum 162, so daß der Dichtstreifen
164 zwischen den innersten Flanschen 152, 156 einwärts in den Hohlraum 162 gedrückt
wird.
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Um den Dichtstreifen 164 festzulegen, während (!r einwärts gedrückt
wird, und damit die tragende Verkleidung effektiv druckdicht abzuschließen, verläuft
eine Halteleiste 166 axial entlang des Innenfläche des innersten Flansches 152 des
Profilelements 146 der oberen Verkleidungseinheit. Wie in Fig. 11, 12 ersichtlich,
ist die Halteleiste 166 so ausgebildet, daß sie abwärts in einem Bogen über den
Stoß zwischen den Längskanten der innersten Flansche 152, 156 vorsteht. Befindet
die tragende Verkleidung 20 sich also in der Schließstellung, drückt der Druckunter-'
schied an diesem Grenzbereich den Dichtstreifen 164 einwärts auf die gebogene Fläche
der Halteleiste 166, so daß man einen luftdichten Abschluß erhält.
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Wie in den Fig. 11, 12a dargestellt, weist jede Ifubspindelanordnung
98 eine Gewindestange 168, die vertikal durch den Bereich
zwischen
der Innen- und der Außenwand 34, 36 der oberen und der unteren Verkleidungseinheit
24, 26 verlauft. Der obere Gewindeabschnitt der Stange 168 ist in das Innengewinde
des Kegelrads 170 eingeschraubt, wobei das Kegelrad 170 drehbar in einem Lager 172
gelagert ist, das im Steg 154 des Profilelement 146 der oberen Verkleidungseinheit
befestigt ist und durch diesen verläuft. Nachdem sie das Kegelrad 170 durchlaufen
hat, ver läuft die Stange 168 abwärts durch den Hohlraum 162, wobei sie durch eine
Öffnung 174 im Steg 16o des Profilelements 148 der unteren Verkleidungseinheit in
das Innere der unteren Verkleidungseinheit 26 zwischen deren Innen- und Außenwand
34, 36 vorsteht.
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Jede Stange 168 geht von einem im weseutlichen kreisrunden Quer schnitt
im oberen Gewindeabschnitt in einen mit einem elliptischen oder rechteckigen Querschnitt
ausgeführten unteren Abschnitt über, wobei die ebenen Hauptflächen des Rechteckquerschnitts
(beispielsweise die Hauptachsen des elliptischen Querschnitts) im wesentlichen rechtwinklig
zur Innenwand 34 der unteren Verkleidungseinheit 2( verlaufen.Ein Bolzen 176 steht
rechtwinklig aus einer der ebenen Hauptflächen des unteren Abschnitts jeder Stange
168 vor und bildet einen Teil einer Sperrmechanik, die die Stange 168 an der unteren
Verkleidungseinheit 26 befestigt. Wie am besten in Fig. 12b zu ersehen ist, weist
jeder Bolzen 17G einen im wesentlichen runden Schaft 178 mit einem scheibenförmigen
Tropf 180 auf, dessen Radius größer als
der des Schaftes 178 ist.
Da die ebenen Flächen des unteren Indes der Stange 168 und die ebenen Flächen des
scheibenförmigen Kopfbereiches 180 im wesentlichen parallel zueinander verlaufen
und um die Länge des Schaftes 178 beabstandet sind, entsteht zwischen der Innenfläche
des Kopfes 180 und der Außenfläche der Stange 168 eine ringförmige Vertiefung 182.
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Wenn (vergl. Fig. 11) die obere Verkleidungseinheit 24 und die untere
Verkleidungseinheit 26 über die Stangen 168 miteinander verkoppelt sind, greift
am Kopf 181 des Bolzens 176 ein Halter 184 mit im wesentlichen C-förmigem Querschnitt
an, der auf jedes Ende eines Momentrohrs 186 aufgesetzt oder an dieses angeformt
ist. Wie zur Fig. 7 diskutiert, überspannt das Momentrohr 186 axial den Bereich
zwischen jeweils zwei Hubspindelanordnungen 98 und betätigt die den iOubspindelanordnungen
98 zugeordneten Sperren. Wie in Fig. 11, 12 dargestellt, ist das Momentrohr 186
an der unteren Verkleidungseinheit 26 mit einer Anzahl von Lagerböcken 188 festgelegt,
die am innersten Flansch 158 des Profilelements 148 der unteren Verkleidungseinheit
befestigt sind und das Momentrolir 186 drehbar lagern. In der Mitte 19o des Momentrohrs
186 sind Flächen zum Ansetzen eines Werkzeugs wie beispielsweise eines 1ierkömmlichen
Maulschlüssels vorgesehen Zugang zu dem Bereich 190 erfolgt durch eine abnehmbar
Platte 192 im Mittelbereich der unteren Verkleidungseinheit 26 (Fig.
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Die Halter 184 laufen von den Momentrohren 186 ab und sind s@ gestaltet,
daß sie an den Bolzen 176 der Stangen 168 der Hubspindelanordnungen 98 angreifen
bzw. sich von ihnen lösen kör nen. Insbesondere steht, wie die Fig. 12b zeigt, jeder
Halter 184 koaxial vom Momentrohr 186 so ab, daß bei dessen Drehung die öffnung
des C-förmigen Halters 184 in einer im wesentlich zur Innenwand 34 der unteren Verkleidungseinheit
26 rechtwink gen Ebene dreht, die im wesentlichen in den scheibenförmigen Kopf 180
des Bolzens 176 fällt. Eine Ausnehmung 194, die einwärts zu den innercn axialen
Grenzen der Halter 184 verläuft, ist so bemessen, daß sie den Kopf 180 des Bolzens
176 aufnehm kann. War die untere Verkleidungseinheit 26 offen und soll nu aufwärts
geschwenkt werden, um die untere Einheit 26 mit der oberen Einheit 24 zu versperren,
dreht man das Momentrol1r 186 um den offenen Bereich der C-förmigen Halter 184 auf
die Köpfe 180 auszurichten (Fig. 12b) . Dann hebt man die untere Einheit 26 an,
, so daß die Köpfe 180 in die Ausnehmungen 194 in den Ha tern 184 einlaufen, und
dreht das Momentrohr 186 etwa 180°, sc daß auch die Halter 184 drelen, der geschlossene
Teil der C-fc migen Querschnittsgestalt den oberen Teil der Köpfe 180 umgrei und
somit die Gewindestangen 168 mit dem Momentrohr 186 versperrt werden (Fig. 11).
Da das Momentrohr 186 iiber die Lagerböcke 188 an der unteren Verkleidungseinheit
26 befestigt ist, ist nun die untere reinheit 26 mit der oberen Verkleidungseinheit
24 verbunden und läßt sich an diese heranbewegen, indem man die Kurbel 120 dreht
und so die Hubspindelanordnungen 92, 98
gleichzeitig betätigt.
Wie in Fig. 11 gestrichelt gezeigt, werden während des Öffnens der unteren Verkleidungseinheit
26 die Hubspindeln 92, 98 mit der Kurbel 120 gleichzeitig betätigt, um die untere
Verkleidungseinheit 26 von der oberen Einheit 24 abzusenken. Befindet die untere
Einheit 26 sich in der untersten Lage, wird das Momentrohr 186 um 180° gedreht,
so daß die Köpfe 180 der Bolzen 176 aus den altern 184 herausgleiten können.
-
Wird dann die untere Einheit 26 um die Scharniere der Spindelanordnungen
92 herumgeschwenkt, treten die unteren Teile der Stand ge 168 durch die öffnungen
174 im profilelement 148 der unteren Einheit hinaus und schwenkt die untere von
der oberen Einheit frei.
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Die Spindelanordnungen 92, die, wie bereits beschrieben, die untere
Verkleidungseinheit 26 und die obere Verkleidungseinheit 24 auf einer Seite der
tragenden Verkleidung 20 verbinden und Scharniere aufweisen, die ein Offenschwenken
der unteren Verkleidungseinheit 26 erlauben, sind in den Fig. 13, 14 und 15 gezeigt.
In den Fig. 13, 14 ist zu sehen, daß jede Hubspindeleinheit 92 von den Hubspindeleinheiten
98 im wesentlichen in der Gestaltung des Stangenelements differiert, die die untere
Einheit 26 mit der oberen Einheit 24 verbindet. Wie die Stangen 168 der Hubspindelanordnungen
98 hat eine Stange 196 der Hubspindelanordnung 92 oben einen mit einem Gewinde versehenen
r3ereich, der in das Innengewinde in einem Kegelrad 17c eingeschraut ist. Wie bei
den Hubspindelanordnungell 98 ist das Kegelrad 170
drehbar gelagert
in einem Lager 172, das am Steg 154 des Profilelements 146 der oberen Verkleidungseinheit
befestigt ist, wobei das Kegelrad 170 mit einem Kegelrad 197 auf dem Ende des Momentrohrs
104 kämmt.
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Wie die Fig. 13, 14 zeigen, unterscheiden sich die Stangen 196 der
Hubspindelanordnungen 92 von den Stangen 168 der Iiubspindelanordnungen 98 darin,
daß eine Scharnierverbindurig 198 unmittelbar am GewincReendabscllnitt jeder Stange
ausgebildet ist und daß das untere Ende jeder Stange 196 starr am Steg 160 des Profilelements
148 der unteren Verkleidungseinheit festgelegt ist.
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Insbesondere hat jede Stange 196 oben einen Gewindeabschnitt 200 mit
im wesentlichen kreisrunden Querschnitt, der schwenkbar mit einem unteren Stangenabsehnitt
202 verbunden ist. Wie die Fig. 15 zeigt, weist das untere Ende des Gewindeabschnitts
200 einen rechteckigen Scharnierbloek 204 auf, der axial abwärts verläuft, wobei
seine ebenen Hauptflächen im wesentlichen rechtwinklig zur Außenwand 36 der unteren
Verkleidungseinheit 26 verlaufen. Der Scharnierblock 204 steht in eine rechteckige
Ausnehmung 203 zwischen zwei beabstandeten Schenkeln 2o5 hinein vor, die am oberen
Ende des unteren Stangenteils 202 ausgebildet sind und von diesem aufwärts vorstehen.
Ein Scharnierbolzen 206 verläuft durch eine entsprechend bemessene Bohrung in den
Schenkeln 2o5 des unteren Stangenteils 202 und den Scharnierblock 204, so daß eine
Scharnierverbindung 198 entsteht, mit der das obere Ende des unteren Stangen teils
202 schwenkbar mit dem unteren
Ende des oberen Gewindeabschnitts
2oo verbunden ist. Wie in Fig. 13 - 15 zu ersehen, verläuft das untere Ende des
unteren Stangenteils 202 durch eine entsprechend bemessene öffnung im Steg 160 des
Profilelements 148 der unteren Verkleidungseinhet. Ein Flansch 210, der vom Abschluß
des unteren Stangenteils 202 rechtwinklig auswärts absteht, ist mit der Unterseite
des Stegs 160 auf herkömmliche Weise verbunden, um den unteren Stangenteil 202 an
der unteren Verkleidungseinheit 26 zu befestiçlen.
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Wie einzusehen ist, lassen sich mit dieser Anordnung durch das Drehen
der Kurbel 120 (Fig. 7) die Hubspindelanordnungen 92, 98 über das Momentrohr 104
gemeinsam betätigen, um die untere Verkleidungseinheit 26 zu senken oder zu heben.
Wenn die untere Verkleidungseinheit aufgeschweiikt werden soll, wird sie in ihre
unterste Lage (Fig. 3, 14) gebracht, indem man die Kurbel 120 betätigt, dann die
Sperrmechanik jeder Hubspindelanordnung 98 durch Drehen des Momentrohrs 186 löst.
Darin läßt sich, wie in Fig. 14 gestrichelt gezeigt, die untere Verkleidungseinheit
26 um die Scharnierverbindungen 198 der Hubspindelanordnungen 92 schwenken und so
die Gasturbine zur Wartung oder Reparatur offen legen.
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Infolge der Masse der unteren Verkleidungseinheit 26 weisen bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung ein pneumatisch oder elektrisch angetriebenes Betätigungssystem
auf, um die untere Verkleidungseinheit 26 um die Scharniere der Hubspindeln 92 9
2 zu
schwenken, wenn die untere Einheit 26 geöffnet oder geschlossen
werden soll. Ein solches Betätigungssystem, das mit Vorteil zum Auf- und Zuschwenken
der unteren Verkleidungseinheit 26 und auch zum Heben und Senken des Gasturbinentriebwerks
18 zwischen der Einbaulage in der tragenden Verkleidung 20 und dem Boden ausgesattes
ist, ist schematisiert in Fig. 7 und ausführlich in den Fig. 20 bis 22 dargestellt.
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Wie die Fig. 7 zeigt, weist das dargestellte Betätigungssystem zwei
motorisch angetriebene Seiltrommeln oder Winden 350 auf, die an der Innenwand 34
der oberen Verkleidungseinheit 24 nahe den Enden der tragenden Verkleidung 20 angebracht
sind. Jede Winde 350 trägt ein Seil 352, das auf die Windentrommel gewickelt und
mit diser verbunden ist; ein Lagerwinkel 354 ist an der axialen Kante 1o2 der unteren
Verkleidungseinheit 26 angebracht. Beim Öffnen und Schließen der Verkleidung werden
die Winden 350 betätigt und heben oder senken die untere Verkleidungseinheit 26
zwischen der bereits erwähnten Lage, in der die Längskante 102 der unteren Einheit
an die Längskante loo der oberen Verkleidungseinheit angrenzt, und einer Lage hin-und
her, in der die untere Einheit frei herabhängt.
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Um die Bewegung der unteren Verkleidungseinheit 26 über die Freihanglage
hinaus zu steuern, sind zwei Seiltrommeln 356 axial mi tein an der ausgerichtet
und cier gegenüberliegenden Seite der oberen Verkleidungseinlleit 26 zugeordnet.
Wie in Fig. 7 gezeigt,
befinden die Seiltrommeln 356 sich jeweils
an den Enden der tragenden Verkleidung 20 und sind konzentrisch auf Momentrohren
358 montiert, die axial vom Mittelbereich der oberen Verkleidungseinheit 24 her
vorstehen. Eine herkömmliche pneumatische oder elektrische Drehbetätigungsvorrichtung
360 ist über ein Getriebe 362 mit den Momentrohren 358 verbunden, um die Seil} trommeln
356 zu drehen. Während die Seiltrommeln 356 gedreht werden, wickeln sie die Seile
364 ab oder auf, um die untere Verkleidungseinheit 26 in einem höhere als die Freihanglage
zu bringen.
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Wie insbesondere die Fig. 20 zeigt, werden, wenn die untere Verkleidungseinheit
26 aus der Freihanglage aufwärts geschwenkt oder in sie abgesenkt werden soll (vergl.
die durchgezogene Anordnung in Fig. 20), die Winden 350 gleichzeitig betätigt, um
die Seile 352 ab- bzw. aufzuwickeln. Während die Seile 352 ab-oder auflaufen, schwenkt
die untere Verkleidungseinheit 26 um die Scharniere der Hubspindeln 92. Wie in Fig.
20 gezeigt, sind die Seile 352 um die Triebwerke 18 herum über freilaufende Rollen
oder Seilscheiben 366 geführt, die auf einem Triebwerksflansch 368 angeordnet sind,
um die Seile 352 zu führen und ein Reiben auf dem Triebwerksmantel zu verhindern.
Damit die untere Verkleidungseinheit 26 über die Freihanglage hinaus schwenken kann,
verlaufen die Seile 364 auswärts durch die Wandungen der oberen Verkleidungseinheit
24 und in Umfangsrichtung abwärts zu einem geeigneten Befestigungspunkt 374 im Innern
der unteren
Verkleidungseinheit 26. Um ein Scheuern der Seile 364
zu verhj dern, verläuft jedes Seil durch Klampen ("fairleads") 370 in c oberen Verkleidungseinheit
24 und Klampen 372 in der unteren Verkleidungseinheit 26.
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Wie in Fig. 21 zu ersehen ist,'bleiben, wenn die Seiltrommeln 356
dazu benutzt werden,die untere Verkleidungseinheit über die Freihanglage hinauszuschwenken,
beide Seile 352, 364 gespannt, um die untere Einheit 26 gegen äußere Kräfte wie
Wind usw. zu stabilisieren. In diesem Sinne werden die Winden 350 im allgeneinen
beim Öffnen oder Schließen gemeinsam mit den Seiltrommeln 365 betätigt.
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Wie die Fig. 21, 22 zeigen, erlauben die Winden 350 nicht nur eine
Schwenkbewegung der unteren Verkleidungseinheit 26, sonder erleichtern auch das
Heben und Senken eines Triebwerks 18, während es ein- oder ausgebaut wird. Tnsbesondere
wird zum Triebwerksein- oder ausbau die untere Verkleidungseinheit 26 in die Offenlage
geschwenkt, werden die Seile 352 von den Anschlüssen 354 an der unteren Verkleidungseinheit
gelöst und an Flansche 376 gelegt, die von der Innenwandung der oberen Verkleidungseinheit
24 gegenüber den Winden 350 einwärts abstehen. Auf diese Weise angeschlagen, verlaufen
die Seile 352 jeweils in einer Abwärtsschlaufe iiber die Seilscheiben 366 unten
um das Triebwerk 18 herum. Nehmen die Triebwerkslagerelement ah, die das Triebwerk
18 mit der oberen Verkleidungseinheit 24 verbinden
(beispielsweise
die in den Fig. 5 und 6 dargestellte vordere und hintere Triebwerkslagerung), läßt
das Triebwerk 18 sich zum Boden 378 herablassen und auf einen geeigneten Anhänger
oder Wagen 380 aufsetzen.
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Soll ein Triebwerk in die tragende Verkleidung 20 eingebaut werden,
wird es unter die Verkleidung gefahren, dann die Seile 352 um die Scheiben oder
Rollen 366 gelegt und an den Verbindungspunkten 376 zur oberen Verkleidungseinheit
befestigt; dann kann man die Winden 350 in Betrieb setzen, um das Triebwerk in diejenige
Lage in der tragenden Verkleidung zu heben, in der es mit der oberen Verkleidungseinheit
verbunden werden kann. Dann schlägt man die Seile 352 wieder an den Punkten 354
auf. der unteren Verkleidungseinheit an, um die untere Verkleidungseinheit 26 in
die Schließstellung zu schwenken.
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Wie wiederum die Fig. 7 zeigt, ist eine Vielzahl von Sperren 212 entlang
den Längskanten 96 und 102 der unteren Verkleidungseinheit 26 angeordnet; sie können
in Eingriff mit der oberen Verkleidungseinheit 24 treten und versperren die obere
Verkleidungseinheit sicher mit der unteren. Die Sperren 212 der beiden Längskanten
96, 102 werden über Zahnräder mit Momentrohren 214 angetrieben, die entlang den
Kanten 96, 102 der unteren Verkleidungseinheit zwischen den beabstandeten verteilten
Sperren 212 verlaufen. Jedes Momentrohr 214 wird über einen Satz Kcgcl.-räder (bei
216 in Fig. 7 gezeigt) angetrieben, die mit einer
Handkurbel 218
oder einem herkömmlichen pneumatischen oder elektrischen urbelwerkzeug betätigt
werden, das man in eine öffnung in der oberen Verkleidungseinheit 24 einsetzt, um
es in Eingriff mit dem Kegelradantrieb zu bringen. Sind die Sperren 212 nicht eingelegt,
um die untere mit der oberen Verkleidungseinheit zu versperren, stehen Warnfähnchen
220 von der Längskante der unteren Verkleidungseinheit auswärts vor.
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Wie nun die Fig. 16 und 17 zeigen, weist jede Sperre 212 eine im wesentlichen
kreisrunde Welle 222 auf, die durch Lagerflächen in zwei beabstandeten aufwärts
vors Lebenden Schenkeln 224 eines Lagerrahmens 226 verläuft, der auf dem Profilelement
148 der unteren Verkleidungseinheit befestigt ist. Die Enden der Wel Le 222 stehen
rechtwinklig aus der Außenfläche der Schenkel 224 vor und tragen einen Halter 228,
der im wesentlichen die gleiche Gestalt. wie die Halter 184 der Hubspinde lanordrzungcn
98 aufweist. -Insbesondere ist jeder Halter 228 (entlang der axialen Mittellinie
der Welle 222 betrachtet) im wesentlichen C-förmig ausgeführt, wobei der geschlossene
gekrümmte Teil des C-förmigen Umrisses im wesentlichen konzentrisch mit der Welle
222 liegt.
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Wie im Fall der Halter 184 der Hubspindeln weisen die Halter 228 eine
Vertiefung 230 entlang des gesamten Umrisses der axial verlaufenden Innenfläche
auf, wobei die Vertiefung 230 radial auswärts zur axialen Außenfläche der Halter
228 verläuft.
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Ein auf dem zwischen den beiden beabstandeten Schenkeln 224
verlaufenden
Teil der Welle 222 befestigtes konzentrisches Zahnrad 232 kämmt mit einem Schneckenrad
234 auf dem axial verlaufenden Momentrohr 214. Wie in Fig. 16 zu sehen, sind die
Momentrohre 214 in Lagerböcken 236 gelagert, die aufwärts von der Obert seite des
Stegs 160 des Profilelements 148 in der unteren Verkleidungseinheit vorstehen uiid
an diesem beabstandet befestigt sind. Jedes Momentrohr 214 verläuft durch eine rechteckige
Öffnung 238 im unteren Teil der Lagerrahmen 224 und tritt in igriff mit den Zahnrädern
232 durch einen Schlitz 240 in der oberen Begrenzungswand der rechteckigen öffnung
238.
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Wie in Fig. 16 weiterhin zu ersehen ist, enthält das 2ahnradsystem
zum Antrieb des Momentrohrs 214 ein Kegelrad 242, das konzentrisch mit dem Ende
jedes Momentrohrs 214 auf diesem sitzt. Die Kegelräder 242 kämmen jeweils mit einem
Kegelrad 244 auf einem Ende einer Welle 246, deren Mittellinie im wesentlicht rechtwinklig
zu der der Momentrohre 214 verläuft. Die Welle 246 ist in einem Lager 216 gelagert,
wobei das auswärts vorstehende Ende der Welle 246 mit einem Ansatz für die Kurbel
218 an das Ende der Welle 246 anzusetzen. Beim Drehen der Kurbel 218 werden die
Momentrohre 214 über das Zahnradsystem 216 angetrieben und drehen die Sperrwellen
222.
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Wie die Fig. 16 weiterhin zeigt, sind die Aussparungen 230 in den
altern 228 so bemessen, daß sie scheibenförmige Köpfe 252 auf den Bolzen 254 aufnehmen
können, die von den abwärts vorstehenden
Flanschen 152 des Profilelements
146 der oberen Verkleidungseinheit einwärts vorstehen.
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Jeder Bolzen 254 ist in seiner Gestalt im wesentlichen identisch mit
den Bolzen 176 der Hubspindelanordnungen 98. Wenn also die untere Verkleidungseinheit
26 mittels der Hubspindelanordnungen 92, 98 an die Sollage an die obere Verkleidungseinheit
24 herangehoben werden soll, liegen die Öffnungen in den Haltern 228 gerade so,
daß die Köpfe 252 der Bolzen 254 in der oberen Verkleidungseinheit in sie hineingleiten
können. Liegt dann die untere Verkleidungseinheit 26 an der oberen Verkleidungseinheit
24 an (Fig. 17), dreht man mit einer Kurbel 218 oder einem herkömmlichen motorischen
Kurbelwerkzeug die Momentrohre 214, bis die Halter 228 um etwa 180 gedreht worden
sind und den oberen Teil der Köpfe 252 der Bolzen 254 umgreifen. Vorzugsweise sind
die Aussparungen 230 in den Haltern 220 geringfügig exzentrisch, so daß die untere
Verkleidungseinheit 26 aufwärts gedrückt: wird, um die Dichtstreifen 164 zu komprimieren,
während die Sperren 212 die untere Verkleidungseinheit 26 mit der oberen Verkleidungseinheit
24 versperren.
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Soll die untere Verkleidungseinheit 26 geöffnet werden, um Zugang
zum Triebwerk 18 herzustellen, nimmt man die Lagerhebelanordnungen 30 (Fig. 5) und
die Zugstangen 84 (Fig. 6) ab, die das Triebwerk 18 mit der unteren Verkleidungseinheit
verbinden.
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Dann dreht man mit der Kurbel 218 die Zahnradsätze 216 und damit
die
Sperren 212, um die Längskanten der oberen und der unteren Verkleidungseinheiten
24, 26 voneinander zu lösen. Hat sich die untere Verkleidungseinheit 26 von der
oberen Verkleidungseinheit 24 getrennt, kann man erstere von letzterer mit der Kurbel
120 lösen, die die Hubspindelanordnungen 92, 98 antreibt. Wenn, wie bereits beschrieben,
die untere Verkleidungseinheit 26 sich in der untersten Lage befindet, betätigt
man das Momentrohr 186, um das untere Ende der Hubspindelanordnungen 98 zu lösen
und die untere Verkleidungseinheit 26 entlang einer Längs kante der tragenden Verkleidung
20 von der oberen Verkleidungseinheit 24 abzusenken. Dann betätigt man das oben
be schriebene Betätigungssystem, um die untere Verkleidungseinheit 25 Zu öffnen
und zu schließen.
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Um anzuzeigen, daß die untere Verkleidungseinheit 26 nicht sicher
mit der oberen Verkleidungseinheit 24 versperrt ist, werden beispielsweise an der
am weitesten vorn und der am weitesten hinten liegenden Sperre angeordnete Warnfähnchen
220 selbst tig aus der oberen Verkleidungseinheit 24 ausgeschwenkt, wenn die C-förmigen
Halter 228 den oberen Teil der Köpfe 252 der Bolzen 254 in der oberen Verkleidungseinheit
nicht umgreifen Wie in den Fig. 16, 17 dargestellt, liegt jedes Warnfähnchen 220
in einer Aussparung 256 in der Außenwand 36 der oberen Verkleidungseinheit 24. Es
handelt sich bei den Warnfahnchen 220 jeweils um ein im wesentlichen flaches Blechstück
mit einer entlang einer Kante des rechteckigen Blechstücks 220 verlaufenden und
befestigten Scharnierachse 258. Die Enden der Scharnierachse
258
verlaufen durch kleine Lager 260 an der oberen und unteren Kante der Aussparung
256t, so daß das Warnfähnchen 220 in eine Lage, in der es rechtwinklig aus der Außenwandung
36 der oberen Verkleidungseinheit 24 vorsteht, und wieder in eine Lage schwenken
kann, in der es sich in der Aussparung 256 befindet.
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In der dargestellten Anordnung umgibt eine Torsionsfeder 262 den unteren
Teil der Achse 258, um das Fällnchen 220 zur Außen-bzw. Warnlage hin vorzuspannen.
Um die Fähnchen 220 einzuziehen, wenn die Sperren 212 einwandfrei eingelegt sind
und die untere Verkleidungseinheit 26 sicher mit der oberen Verkleidungseinheit
24 versperren, verläuft eine kleine Lasche 264 auswärts von der Mitte des geschlossenen
gekrümmten Bereichs dez äußersten C-förmigen Halters 228 ab. Wenn der C-förmige
Halter 228 dreht, um den zugehörigen Bolzen 254 zu umgreifen, legt die Lasche 264
sich an einen rechtwinklig abstehenden Endteil 266 der Scharnierachse 258 ab und
bewirkt, daß sie dreht und das Warnfähnchen 220 in die Aussparung 256 hineinschwenkt.
Wenn die Halter 228 die Bolzen 254 der oberen Verkleidungseinheit voll umgreifen,
schwenken die Fähnchen 220 über einen Winkel von etwa 90°, so daß jedes Warnfähnchen
220 im wesentlichen parallel zur Außenwand 36 der oberen Verkleidungseinheit 24
und vollständig in der Aussparung 256 liegt.
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In einigen Anwendungen der vorliegenden Erfindung kann es von
Vorteil
sein, die Sperren 212 und die Hubspindeln 92, 98 von einem einzigen Antriebspunkt
aus anzutreiben, anstatt die Hubspindeln 92, 98 über die kurbelgetrieben und universalgelenkig
verbundenen Stangen 108 (Fig. 7) und die Sperren 212 auf jeder Seite der tragenden
Verkleidung von den Hubspindeln getrennt mit einem Momentrohrsystem zu betätigen,
wie es oben beschrieben wurde. In dieser Hinsicht zeigen die Fig. 18, 19 eine alternative
Antriebsanordnung, in der die kurbelgetriebenen und universalgelenkig verbundenen
Antriebsstangen 1o8 der Fig. 7 wahlweise entweder die Hubspindelanordnungen 92,
98 oder gleichzeitig beide Gruppen von Sperren 212 antreiben. In der in Fig.
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18, 19 gezeigten Anordnung sitzt eine allgemein mit 270 bezeichnete
Wählmechanik in einem Rahmen 272 im Eingriff mit den zwei obersten Antriebsstangen
1o8. Eine ählerwelle 274 steht auswärts in eine Vertiefung 276 in der Außenwand
36 der unteren Verkleidungseinheit 26 vor, wobei das äußere Ende der Wählerstange*274
mit einem Ansatz für eine Handkurbel 275 oder ein herkömmliches pneumatisches oder
elektrisches Kurbelwerkzeug ausgebildet ist. Das innere Ende der Welle 274 trägt
ein Ritzel 280, das mit einer Stangenzahnung 278 kämmt, die in die Unterkante einer
Schaltgabel 282 eingeformt oder an ihr befestigt ist. Indem man die Kurbel 275 dreht,
wird die Schaltgabel 282 entlang einer axial verlaufenden Welle 284 verstellt, um
die Drehung: der Antriebsstangen 108 auf entweder die oben beschriebenen Ubertragungseinheiten
106, die die Hubspindeln 92, 98 antreiben, oder die ebenfalls bereits beschriebenen
Momentrohre
214 zu übertragen, die die Sperren 212 betätigen.
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Insbesondere ist der Wählerrahmen 272 auf der Innenwand 34 der unteren
Verkleidungseinheit 26 befestigt und steht einwärts in die tragende Verkleidung
20 vor, um einen im wesentlichen recht eckigen Hoiilraum 286 auszubilden, der axial
über einen Teil der Wand 34 der unteren Verkleidung verläuft. Eine Welle 288 mit
einer Außenkeilverzahnung an ihrem oberen Ende, die in die Innenkeilverzahnung in
der Axialbohrung 132 der abwärts verlaufenden Welle 124 der Öbertragungseinheit
(Fig. 10) eingreifen kann, verläuft aufwärts durch die obere Begrenzungswandung
290 des Rahmens 272. Wie am besten in Fig. 19 zu ersehen ist, trägt das untere Ende
der Welle 288 ein Kegelrad 292, das mit einem Kegelrad 294 kämmt, das auf der axial
verlaufenden Welle 284 sitzt. Das Kegelrad 294 ist nicht mit der Welle 284 verbunden,
sondern läuft frei auf ihr, sofern es nicht mit ihr mit einer Sperrens296 versperrt
ist, die mit der Handkurbel 275 betätigt wird. Insbesondere weist der vordere Teil
des Kegelrads 294 eine einwärts verlaufende kegelige Öffnung 298 auf, die eine Anzahl
Sperrnuten 300 enthält, die in die Begrenzungswand der oeffnung 298 eingearbeitet
sind. Die Wellensperre 296 weist einen passenden konischen Bereich 302 mit einer
Serie auswärts vorstehender Leisten 304 auf, die so bemessen sind, daß sie in die
Nuten 300 des Kegelrades 294 passen. Damit die Wellensperre 296 axial verschoben
werden und somit in Eingriff mit dem Kegelrad 294 treten kann, befindet sie sich
auf einem keilverzahnten Bereich 306 der Welle 284, wobei die Bohrung der Wellensperre
mit
einer Innenkeilverzahnung entsprechend der Außenkeilverzahnung im Bereich 306 versehen
ist. Im Betrieb wird die Wellensperre 296 axial auf der Welle 284 verschoben, um
in Eingriff mit dem Kegelrad 294 zu treten, indem die Schaltgabel 282 in eine Umfangsnut
308 in der Mitte der Wellensperre 296 ein- und sie teilweise umgreift. Der untere
Teil der Schaltgabel 282 weist die Stangenzahnung 278 auf, die in einer axial verlaufenden
Laufschiene 310 gleitet, die in der unteren Begrenzungswandung 312 des Rahmens 272
ausgebildet ist. Wie bereits beschrieben, gleitet, wenn man die Kurbel 275 dreht,
die Zahnstange 278 unter der Wirkung des Ritzels 280 in der Axialrichtung und nimmt
die Wellensperre 296 entlang der Welle 284 mit.
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Am vorderen Teil der Wellensperre 296 ist ein zweiter konischer Bereich
314 mit einer Außenkeilverzahnung 316 vorgesehen, die in eine passende kegelige
öffnung 3-18 in einem Kegelrad 320 eingreifen kann, wenn die Wellensperre 296 von
der Schaltgabel 282 in die am weitesten vornliegende Stellung gebracht wird.
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Das Kegelrad 320 ist auf die gleiche Weise ausgebildet wie das Kegelrad
294 und kann frei auf der Welle 284 drehen, sofern nicht von der Wellensperre 296
eingelegt. Wie am besten in Fig.
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18 zu ersehen ist, verläuft eine Welle 322 mit einem an einem Ende
sitzenden und mit dem Kegelrad 320 kämmenden Kegelrad 324 durch die Innenwand 34
der unteren Verkleidungseinheit 26 nach außen. Ein weiteres Kegelrad 326 auf dem
Außenende der Welle 322 kämmt mit einem Kegelrad 328, das eine Welle 330 treibt,
die
vertikal aufwärts durch ein Lager 332 und den Steg 160 des
Profilelements 148 der unteren Verkleidungseinheit verläuft. Ein auf dem oberen
Ende der Welle 330 sitzendes Kegelrad 334 kämmt mit den Kegelrädern 242, die die
Momentrohre 214 zum Antrieb der Sperren 212 auf die oben beschriebene Weise antreiben.
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Es ist also einzusehen, daß die Sperren 212 betätigt werden, wenn
man mit der Kurbel 275 die Wellensperre 296 in die am weitesten vornliegende Lage
bringt und die Welle 284 dreht. Es ist weiterhin einzusehen, daß die Momentrohre
104 drehen und die Hubspindelanordnungen 92, 98 antreiben, wenn man mit der Handkurbel
275 die Wellensperre 296 in die hinterste Lage bringt und die Welle 284 dreht. Wie
die Fig. 19 zeigt, trägt zum Antrieb der axial verlaufenden Welle 284 mit den obersten
Stangen 1c8 des universalgelenkig gekoppelten Antriebssystems der Fig. 7 und 8 das
vordere Ende der Welle 284 ein Kegelrad 336, das mit einem Kegelrad 338 kämmt, das
auf dem Ende der obersten Antriebsstangen 108 sitzt.
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Wie für den Fachmann auf dem angesprochenen Gebiet der Technik einzusehen
ist, ist die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung lediglich beispielhaft;
es lassen sich zahlreiche Änderungen an ihr durchführen, ohne den Umfang und Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise lassen sich unterschiedliche
interne
Elemente und Hauptplatten verwenden zur Bildung der tragenden Verkleidung, wobei
das wichtige Kriterium ist, die tragende Verkleidung 2c so auszubilden, daß sie
axial verlaufende Teile der Triebwerksanlage - beispielsweise den Lufteinlaß 16
und das Abstromsystem 22 der Fig. 1 - tragen kann und das innerhalb der Verkleidung
angeordnete Gasturbinentriebwerk gegenüber den von solchen Anlagenteilen ausgeübten
statischen und dynamischen Belastungen isoliert. Wie weiterhin die alternative Ausführungsform
nach den Fig. 18, 19 zeigt, lassen sich unterschiedliche Anordnungen zum Betätigen
der Hubspindeln und Sperrensysteme einsetzen, um die untere Verkleidungseinheit
26 abzuschwenken und so Zugang zum Triebwerk 18 zu schaffen.
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