DE3421783A1 - Duesenklappenkantendichtung - Google Patents

Duesenklappenkantendichtung

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DE3421783A1
DE3421783A1 DE19843421783 DE3421783A DE3421783A1 DE 3421783 A1 DE3421783 A1 DE 3421783A1 DE 19843421783 DE19843421783 DE 19843421783 DE 3421783 A DE3421783 A DE 3421783A DE 3421783 A1 DE3421783 A1 DE 3421783A1
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sealing plate
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DE19843421783
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William Marvin Palm Springs Fla. Madden
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RTX Corp
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United Technologies Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/28Arrangement of seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
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Description

Dusenklappenkantendichtung
Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen zwischen den Kanten einer beweglichen Klappe und benachbarten festen Wandoberflächen.
Flächenverstellbare zweidimensional Düsen von Gasturbinentriebwerken beinhalten typischerweise Klappen, die sich zwischen entgegengesetzten parallelen Düsenseitenwänden bewegen und/oder drehen. Die Dichtung zwischen einer Kante der Klappe und der Düsenseitenwand ist typischerweise eine biegsame MeLaI1tafel, die sich über die Länge der Klappenkante erstreckt und von der eine ihrer längsverlaufenden Kanten an der Klappe angeschweißt oder sonstwie befestigt ist und die entgegengesetzte andere Kante in Gleitkontakt mit der Seitenwand ist, wobei die Drucklast auf der Metalltafeldichtung sie gegen die Düsenseitenwand drängt, um eine Dichtung während des Düsenbetriebs zu bilden. Dichtungen dieser Art sind in den Figuren 3 und 4 der US-PS 40 13 226 gezeigt. Es ist schwierig und machinal nicht möglich , solche vorbekannten Dichtungen so zu konstruieren, daß sie zufriedenstellend arbeiten. Die Dichtungen arbeiten nach dem Kragprinzip und müssen daher dünn genug und lang genug gemacht werden, daß sie sich unter der Gaslast ausreichend verbiegen können, um einen hinreichenden Dichtungsdruck gegen die Wand zu erzeugen. Manchmal müssen die Dichtungen so dünn sein, daß sie unter einer Last ausknicken und nicht reibungslos an der Wand gleiten. Dies kann zu einem Dauerschaden an der Dichtung sowie zu einer übermäßigen Abnutzung der Düsenseitenwand führen. Wenn die Dichtung genügend dick gemacht wird, um ein Ausnicken zu verhindern, kann es sein, daß sie sich nicht gut
an die Wand anpaßt und somit nicht hinreichend abdichtet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zum Bilden einer Dichtung zwischen der Kante einer beweglichen Abgasdüsenklappe und einer benachbarten ortsfesten Wand zu schaffen, wobei die Dichtkraft im wesentlichen durch Gasdrucklasten erzeugt wird. Außerdem soll eine Düsenklappenkantendichtung geschaffen werden, die große Drucklasten aushalten kann, ohne daß übermäßige Kräfte erzeugt werden, die auf die Düsenwandoberflache während der Klappenbewegung wirken. Ferner soll eine Dichtung zwischen der Kante einer beweglichen Abgasdüsenklappe und einer benachbarten ortsfesten Wand geschaffen werden,wobei die Normalkraft zwischen der Dichtung und der Wand, vermindert ist, um die Abnutzung herabzusetzen, aber noch ausreichend ist, um hinreichendes Abdichten zu schaffen.
.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.
Der Gegenstand der Erfindung ist somit eine Dichtung zwischen der Kante einer beweglichen· Klappe und einer benachbarten ortsfesten Wand, welche eine Dichtungsplatte beinhaltet, die sich entlang wenigstens eines Teiles der Länge der Klappenkante erstreckt und an einer Abstützeinrichtung schwenkbar befestigt ist, die seinerseits an der Klappe schwenkbar befestigt ist, wobei ein erster Teil der Dichtungsplatte im Dichtungskontakt mit einer Oberfläche der Klappe neben und entlang der abzudichtenden Kante ist und ein zweiter Teil der Dichtungplatte sich über die Kante hinaus und in Dichtungskontakt mit der Wand
Düsenklappenkantendichtung
Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen zwischen den Kanten einer beweglichen Klappe und benachbarten festen Wandoberflächen.
Flächenverstellbare zweidimensionale Düsen von Gasturbinentriebwerken beinhalten typischerweise Klappen, die sich zwischen entgegengesetzten parallelen Düsenseitenwänden bewegen und/oder drehen. Die Dichtung zwischen einer Kante der Klappe und der Düsenseitenwand ist typischerweise eine biegsame Metalltafel, die sich über die Länge der Klappenkante erstreckt und von der eine ihrer längsverlaufenden Kanten an der Klappe angeschweißt oder sonstwie befestigt ist und die entgegengesetzte andere Kante in Gleitkontakt mit der Seitenwand ist, wobei die Drucklast auf der MetalItafeidichtung sie gegen die Düsenseitenwand drängt, um eine Dichtung während des Düsenbetriebs zu bilden. Dichtungen dieser Art sind in den Figuren 3 und 4 der US-PS 40 13 226 gezeigt. Es ist schwierig und machmal nicht möglich , solche vorbekannten Dichtungen so zu konstruieren, daß sie zufriedenstellend arbeiten. Die Dichtungen arbeiten nach dem Kragprinzip und müssen daher dünn genug und lang genug gemacht werden, daß sie sich unter der Gaslast ausreichend verbiegen können, um einen hinreichenden Dichtungsdruck gegen die Wand zu erzeugen. Manchmal müssen die Dichtungen so dünn sein, daß sie unter einer Last ausknicken und nicht reibungslos an der Wand gleiten. Dies kann zu einem Dauerschaden an der Dichtung sowie zu einer übermäßigen Abnutzung der Düsenseitenwand führen. Wenn die Dichtung genügend dick gemacht wird, um ein Ausnicken zu verhindern, kann es sein, daß sie sich nicht gut
zu vermindern.
Die vorgenannten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Lichte der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, wie sie in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, deutlicher werden. Es zeigt
Fig. 1 eine vereinfachte,perspektivische,teilweise weggebrochene Ansicht einer flächenverstell
baren konvergierenden Abgasdüse, welche die Dichtungen gemäß der Erfindung beinhaltet,
Fig. 2 eine entlang der Linie 2-2 von Fig. 3 gemachte Ansicht, welche die untere Klappe
und die Hinterkantendichtung der Düse von Fig. 1 in verschiedenen Stellungen zeigt und auch eine Seitenkantendichtung zeigt, wobei die Düsenseitenwand entfernt ist, 20
Fig. 3 eine Ansicht in der Richtung 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2, und
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 3.
Fig. 1 zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht einer flächenverstellbaren, konvergierenden Abgasdüsenanordnung 2 für ein Gasturbinentriebwerk. Die Abgasdüsenanordnung 2 ist an dem hinteren Ende eines Turbinenabgasgehäuses 4 befestigt. Die Triebwerksachse ist mit der Bezugsziffer 5 bezeichnet. Die Abgasdüsenanordnung 2 umfaßt entgegengesetzte, parallele Seiten-
wände 12, 14 und eine obere und eine untere Abgasdüsenklappe 16, 18, die sich jeweils zwischen den Seitenwänden 12, 14 erstrecken und an diesen zur Drehung um die Achse 20 bzw. 22 schwenkbar befestigt sind. Die Achsen 20, 22 sind senkrecht zu den Wänden 12, 14. • Die Seitenwände 12, 14 und die die radial nach innen blickenden entgegengesetzten Vorderflächen 24, 26 der oberen und unteren Klappe 16 bzw. 18 begrenzen den Gasströmungsweg der Äbgasdüse. Bei dieser Ausführungsform ist die Austrittsfläche des Gasströmungsweges auch der Düsenhals, die durch Drehen der Klappen 16, 18 verändert werden kann.
Um die Leistung der Düse auf. ein Höchstmaß zu bringen, muß das Lecken der Abgase aus dem Gasströmungsweg stromauf des Düsenaustritts um die Kanten der Klappen herum vermindert werden. Somit müssen Dichtungen zwischen den Seitenwänden 12, 14 und den Seitenkanten 28 der Klappen 16, 18 sowie zwischen der Düsenanordnungsvorderwand 29 und den.Vorderkanten 32 der Klappen 16, 18 vorgesehen werden. Diese Dichtungen sind am besten in den Figuren 2 bis 5 zu sehen.
Fig. 2 zeigt den unteren Teil der Abgasdüsenanordnung 2 bei einem Blick entlang der Achse 22 der unteren Klappe 18, wobei die Seitenwand 12 entfernt ist, um eine Seitenkantendichtungsanordnung 30 und eine Vorderkantendichtungsanordnung 33 zu zeigen. Ähnliche (d.h. spiegelbildliche) Dichtungsanordnungen sind entlang der entsprechenden Kanten der oberen Klappe 16 angeordnet. Die Seitenkantendichtungsanordnung 30, die am besten in den Figuren 2 und 4 zu sehen ist, weist eine Dichtungsplatte 34 und ein Abstützteil 36 auf. Eine längsverlaufende Kante 38 des Abstützteiles 36 ist durch eine Scharniereinrichtung 40 und eine Strebe 42 schwenkbar an der Klappe 18 befestigt. Die Scharnier-
einrichtung 40 beinhaltet ein Scharnierglied 44, das Scharnierteile 46 hat, die mit Fingern 48 ver.zahnt sind, die entlang der Kante 38 des Abstützteiles 36 gebildet sind. Ein Scharnierzapfen 50 geht durch die Finger und die Scharnierteile und hat eine Achse 51, die parallel zu der Vorderfläche 26 der Klappe 18, parallel zu der Oberfläche 56 der Seitenwand 12 und senkrecht zu der Achse 22 der Klappe 18 ist. Das Scharnierglied 44 ist an die längsverlaufende Strebe 42 angeschweißt, die seinerseits fest, beispielsweise durch Schweißen, an einer längsverlaufenden Rippe 52 der Klappe 18 angebracht ist. Die Rippe 52 ist eine von einer Anzahl von Rippen, die an die Rückenfläche 54 der Klappe 18 angeschweißt sind, um ihr strukturelle Steifigkeit zu geben.
Die Dichtungsplätte 34 ist an der anderen längsverlaufenden Kante 60 des Abstützteiles 36 durch eine Scharniereinrichtung 62 angelenkt. Die Scharniereinrichtung 62 weist ein Scharnierglied 64 auf, das an die Rückenfläche 66 der Dichtungsplatte 34 angeschweißt ist. Das Scharnierglied 64 weist Scharnierteile 68 auf. Die Scharnierteile 68 sind mit Fingern 70 des Abstützteiles 36 verzahnt. Ein Zapfen 72 vervollständigt das Scharnier, und hat eine zur Achse 51 parallele Achse 74. Das Abstützteil 36 ist wie ein Verbindungsglied zwischen der Dichtungsplatte 34 und der Klappe 18.
Bei dieser Ausführungsform ist die Dichtungsplatte 34 im wesentlichen ein flaches Materialstück (Metall). Ein Teil der Oberfläche 66 der Dichtungsplatte 34 stützt sich auf der Oberfläche 26 der Klappe 18 ab und ist beweglich relativ zu dieser entlang einer Linie 78, die senkrecht zu der Achse 22, parallel zu
der Achse 51 ist und sich im wesentlichen über die ganze Länge der Klappe 18 neben der Kante 28 erstreckt. Die Platte 34 erstreckt sich von der Kante 28 der Klappe 18 aus nach außen zu der Wand 12. Die Kante der Platte 34 neben der Wand 12 weist eine Lippe 80 auf. Die gekrümmte Oberfläche 82 der Lippe 80 berührt die Oberfläche 56 der Wand 12 im wesentlichen entlang einer Linie/ die parallel zu der Achse 51 ist.
TO Die Gasdrucklast während des Betriebes der Düse ist durch die Pfeile 84 dargestellt, die senkrecht zu der Oberfläche der Platte 34 sind. Der Gasdruck versucht, die Platte 34 im Gegenuhrzeigersinn (in Fig. 4) um die Linie 78 zu drehen, während er auch jenen Teil der Oberfläche 66 in der Nähe der Linie 78 gegen die Oberfläche 26 preßt, um eine Dichtung entlang der Länge der Linie 78 zu schaffen. Die Drucklast 84 ergibt auch eine Kraft, dargestellt durch den Vektor 86, auf dem Abstützteil 36 über die Scharniereinrichtung 62. Infolge der räumlichen Beziehung zwischen den Achsen 51 und 74 der Scharniereinrichtung 40 bzw. 62 erzeugt die Kraft 86 ein Moment 87 um die Achse 51, welches die Dichtungsplatte 34 gegen die Wand 12 drängt. Somit wird eine gute Dichtung zwischen der Oberfläche 56 der Wand 12 und der Oberfläche 82 der Dichtungsplatte 34 geschaffen.
Die Größe der Dichtungskraft entlang der Berührungslinie zwischen der Oberfläche 82 und der Oberfläche 56 kann im Zeitpunkt des Entwerfens der Dichtung durch eine vernünftige Plazierung der Achsen 51 und 74 relativ zueinander gesteuert oder ausgewählt werden. Wenn somit in Fig. 4 der Befestigungspunkt der Scharniereinrichtung 62 und damit die Achse 74 nach rechts (d.h. auf die Kante 28 der Klappe 18 zu) bewegt wird, wird das Moment 87 an dem Abstutζteil 36 um die Achse 51 vermindert; und die Dichtungskraft zwischen
der Lippe 80 und der Wand 12 wird ähnlich vermindert. Wenn die Scharniereinrichtung 62 weit genug nach rechts bewegt worden ist, kann das Moment 87 an dem Abstützteil 36 um die Achse 51 die Richtung umkehren, wodurch die Dichtungsplatte 34 von der Wand 12 weg bewegt wird.
Somit kann innerhalb der physikalischen Grenzen der Abgasdüse die Kraft zwischen der Dichtungsplatte 34 und der Wand 12 auf die Erfordernisse und Merkmale der Düse zugeschnitten werden. Vorzugsweise wird die Dichtung so gebildet, daß sie während aller Betriebsweisen der Düse das Mindestmaß der erforderlichen Dichtungskraft auf die Oberfläche 56 ausübt.
Dies würde getan werden, um die Größe der Abnutzung an der Oberfläche 56, die entsteht, wenn die Lippe 80 während der Betätigung der Klappe 18 an der Oberfläche 56 entlang gleitet, zu verringern. Es ist auch ersichtlich, daß im Gegensatz zum Stand der Technik die Größe der Dichtungskraft auf der Oberfläche 56 nicht abhängig von der Dicke der Platte 34 ist.
Um sicherzustellen, daß während des Nichtbetriebes der Düse die Dichtungsplatte 34 nicht nach innen 5 weg von der Wand 12 so weit gleitet, daß beim Anlaufen des Triebwerks das Moment 87 an dem Abstützteil 36 in der falschen Richtung wäre und die Dichtung daran hindern würde,wirksam zu werden, sind eine Vielzahl von Lappen 88 entlang der Scharnierachse 74 Q mit axialem Abstand angeordnet und erstrecken sich von der Scharniereinrichtung 62 aus nach innen. Die Lappen sind von der Rückenfläche 54 der Klappe 18 entfernt. Die innere Kante 90 dieser Lappen 88 würde die Strebe 42 berühren, bevor die Platte 34 sich weit genug nach innen bewegen könnte, um das Problem zu
verursachen. Die Lappen 88 hindern auch die Dichtungsplatte 34 daran, sich um die Achse 74 der Scharniereinrichtung 62 in eine unwirksame Stellung zu drehen, wenn keine Gaslasten auf der Platte 34 sind. In vielen Situationen mögen die Lappen 88 oder andere Mittel zum Verhindern einer unerwünschten oder unannehmbaren Bewegung der Dichtungsplatte, wenn keine Gaslasten auf der Dichtungsplatte sind, nicht erforderlich sein.
Während bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Scharniereinrichtung 4 0 auf der zu der Vorderfläche 26 entgegengesetzten Seite der Klappe 18 angeordnet ist, könnte die Dichtungsanordnung auch so aufgebaut sein, daß die Scharniereinrichtung 40 auf derselben Seite der Klappe 18 wie die Oberfläche 26 ist; ein solcher Aufbau würde es jedoch erforderlich machen, daß die Bauteile, wie z.B. die Rippe 52, die Strebe 42 und das Abstützteil 36, im Gasströmungsweg angeordnet sind.
Jede der Vorderkanten 32 der Klappen 16, 18 weist eine Dichtungsanordnung zum Abdichten gegenüber der nach hinten blickenden Oberflächen 100 der Wand 29 auf .Jede Oberfläche. 100 ist ein Teil eines Zylinders, der durch die Ortskurve einer zu den Achsen 20, 22 der oberen und unteren Klappe 16, 18 parallelen Linie gebildet wird, wenn die Linien um ihre jeweiligen Achsen 20, 22 gedreht werden. Die Dichtungsanordnung 33 der unteren Klappe 18 ist in den Figuren 2, 3 und 5 gezeigt. Die Dichtungsanordnung für die obere Klappe 16 wäre im wesentlichen das Spiegelbild der Dichtungsanorndung 33. Die Dichtungsanordnung 33 ist im Aufbau ähnlich zu der.Seitenkantendichtungsanorndung 30 und wird daher nicht so
groß ins Detail gehend beschrieben.
Die Dichtungsanordnung 33 weist eine Dichtungsplatte auf, die zur Drehung um eine Achse 110 an einer längsr verlaufenden Kante 112 der Abstützeinrichtung 114 angelenkt ist. Die andere längsverlaufende Kante 116 der Abstützeinrichtung 114 ist an der Klappe 18 über die Rippeneinrichtung 118 zur Drehung um eine Achse 120 angelenkt. Beide Achsen 110, 120 sind parallel zu der Achse 22 der Klappe 18. Das vordere Ende 115 der Platte 108 weist eine Lippe 117 auf, welche die Oberfläche 100 der Wand 29 berührt. Das hintere Ende 119 der Platte 108 stützt sich auf der Oberfläche 26 der Klappe 18 neben der Klappenhinterkante 32 ab.
Bei dieser Ausführungsform weist die Vorderkantendichtungsanordnung 33 auch eine Vielzahl von Lappen 122 auf, die im axialen Abstand entlang der Scharnierachse 110 angeordnet sind, um die Drehung der Dichtungsplatte 108 zu verhindern,, wenn keine Gaslasten auf ihr sind. Die Rippeneinrichtung 118 weist Ausschnitte 124 auf, die mit jedem Lappen 122 ausgerichtet sind, um der Dxchtungsanorndung 33 zu gestatten, sich nach hinten in die Stellung zu bewegen, die im Umriß in Fig. 5 gezeigt ist. Der Grund dafür, daß die Dichtungsanordnung 33 in der Lage sein muß, sich in die durch Umrißlinien in Fig. 5 gezeigte Stellung bewegen zu können, ist unten erläutert.
Fig. 2 zeigt den gesamten Bewegungsbereich der Klappen 18. Die oberen Klappen 16 bewegen sich auf ähnliche Weise. Die mit ausgezogenen Linien gezeichnete Klappenstellung ist die maximale Offenstellung der Düse, während des normalen Vorwärtsschubbetriebes des Triebwerks. Die Ansicht 126, die zum Teil im Umriß und zum Teil ausgezogen gezeichnet ist, zeigt die Stellung
der Klappe 18, die eine minimale Düsenaustrittsfläche während des Vorwärtsschubbetriebes ergibt. In dieser Stellung ist ersichtlich, daß die Dichtungsplatte an der unteren Kante 130 der zylindrischen Wandoberfläche 100 ist.
Die oberen und unteren Klappen 16, 18 können weiter in eine Schubumkehrstellung gedreht werden, die durch die Stellung 132 der unteren Klappe 18 dargestellt ist, die zum Teil im Umriß und zum Teil ausgezogen in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn die obere Klappe 16 in einer ähnlichen Stellung ist, berühren sich die obere und die untere Klappe an der Triebwerksmittellinie 5 entlang ihrer hintersten Kanten und blockieren den Abwärtsstrom der Gase. Dies bewirkt, daß ein Teil der Gase in der Richtung der Umrißpfeile 134 (Fig. 2) durch eine öffnung strömt, die nun am Boden der Abgasdüse zwischen der Wand 29 und der Klappenoberfläche 26 gebildet wird, um einen Umkehrschub zu erzeugen. Ein entsprechender Umkehrschubstrom der Abgase tritt an einer entsprechenden Öffnung auf, die am oberen Ende der Abgasdüse zwischen der Wand 106 und der Oberfläche 24 der oberen Klappe 16 gebildet wird.
Es sollte aus Fig. 2 deutlich werden, daß eine weitere Drehung der Klappe 18 im Gegenuhrzeigersinn über die durch die Umrißlinie 126 angezeigte Stellung hinaus ohne besondere Vorkehrungen dazu führen würde, daß die Dichtungsplatte 108 sich weiter nach vorne bewegt (nach links in Fig. 2), denn es ist keine Wand, wie z. B. die Wand 29,vorhanden, um sie zurückzuhalten. Beim Drehen der Klappe 18 im Uhrzeigersinn, um sie aus ihrer Schubumkehrstellung 132 in eine Vorwärtsschubstellung zurückzubringen, wie z. B. die Stellung 126, würde die Dichtungsplatte 108 an dem unteren Teil
— ιοί der Wand 29 anstoßen, und die Klappe könnte sich nicht mehr weiter drdien. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieses mögliche Problem durch Vorsehen einer Kurvenfläche 138 neben jeder Seitenwand 12, 14 vermieden, welche die Abstützeinrichtung 114 abfängt, wenn die Dichtungsplatte 108 die Kante 130 der Oberfläche 100 erreicht und die Klappe dabei ist, sich in eine Schubumkehrbetriebsweise zu bewegen. Die Abstützeinrichtung 114 dient als ein Nockenstößel, wodurch ihre speziell vorgesehene Oberfläche 140 entlang der Kurvenfläche 138 gleitet, wenn sie in Fig. 2 und Fig. 5 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Die Stellung der Vorderkantendichtungsanorndung 32, wenn die Klappe 18 in ihrer Schubumkehrstellung 132 ist, ist im Umriß in Fig. 5 gezeigt und kann auch ausgezogen in Fig. 2 gesehen werden. Federn 142, die um die Zapfen 144 an der Scharnierachse 120 herum gewickelt sind, spannen die Abstützeinrichtung 114 gegen die Kurvenfläche 138 vor und stellen sicher, daß die Dichtungsplatte 108 in eine Dichtungsstellung an der Oberfläche 100 zurückkehrt, wenn die Klappe 18 in eine Vorwärtsschubstellung zurückkehrt. Die Federn sind nur leicht in die Vorwärtsschubstellungen der Klappe vorgespannt.
Obwohl bei dieser beispielhaften Ausführungsform die Klappen 16, 18 sich um eine feste Achse 20 bzw. 2 2 drehen, ist es klar, daß die Dichtungsanordnungen gemäß der Erfindung auch entlang der Kanten von Klappen verwendet werden könnten, die sich sowohl translatorisch bewegen als auch drehen, wie z.B. die in der oben erwähnten US-PS 40 13 226 gezeigten Klappe.
Obwohl die Erfindung in bezug auf eine bevorzugte . ·
Ausführungsform gezeigt und beschrieben worden ist, sollte es für die Pachleute klar sein, daß verschiedene andere Änderungen und Weglassungen in der Form und im Detail gemacht werden können, ohne vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (10)

  1. Dlpl.-Chom. Or. Steffen ANDRAE
    Dlpl.-Phys. Dieter FLACH Jo
    Dlpt.-Infl. Dietmar HAUQ ' ά'
    DlpT-Chem. Dr. FHchard KNBBSL
    PATENTANWÄLTE
    Stetnstr. 44, D-SOOO Münohen 80
    Anm.: United. Technologies Corporation Az: 209 DH Hartford, Ct., V.St.A.
    Düsenklappenkantendichtung
    Patentansprüche
    1J Abgasdüsenklappenanordnung, wobei die Klappenanordnung um eine erste Achse (20, 22) drehbar ist und aufweist:
    eine ortsfeste Wandoberfläche (56, 100); eine Klappeneinrichtung, die ein Klappenteil (16, 18) einschließt, das eine Vorderfläche (24, 26) hat, die einen Teil eines GasStrömungsweges begrenzt, wobei das Klappenteil (16, 18) eine Kante (28, 32) hat, die sich in eine erste Richtung neben der ortsfesten Wandoberflache (56, 100) erstreckt, wobei die Vorderfläche (24, 26) an dieser Kante (28, 32) endet; und
    eine Dichtungseinrichtung (30, 33), die eine
    Dichtungsabstützeinrichtung (36, 114) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung (36, 114) an der Klappeneinrichtung entlang einer zweiten Achse (51, 120) schwenkbar befestigt ist, die sich im wesentlichen in der ersten Richtung erstreckt, die Dichtungseinrichtung (30, 33) auch eine Dichtungsplatte (34, 108)einschließt, von der eine erste Dichtungsplattenoberfläche (66) im Dichtungskontakt mit und beweglich relativ zu der Vorderfläche (24, 26) des Klappenteiles (16, 18) im wesentlichen entlang einer zu der zweiten Achse (51, 120) parallelen Linie (78) ist, die Dichtungsplatte (34, 108) auch eine Einrichtung hat, die eine zweite Dichtungsplattenoberfläche (82, 117) bildet, die sich im wesentlichen parallel zu der zweiten Achse (51, 120) erstreckt und außerhalb der Klappenteilkante (28, 32) mit Abstand zu dieser im Dichtungskontakt mit der ortsfesten Wandoberfläche (56, 100) angeordnet ist, die Dichtungsplatte (34, 108) an der Abstützeinrichtung (36,
    114) entlang einer dritten Achse (74, 110) schwenkbar befestigt ist, die parallel zu und im Abstand von der zweiten Achse (51, 120) angeordnet ist, die dritte Achse (74, 110) bezüglich der zweiten Achse (51, 120) derart angeordnet ist, daß eine zu der Vorderfläche (24, 26) des Klappenteiles (16, 118) senkrechte Gasdrucklast auf der Dichtungsplatte (34, 108) ein Moment an der Abstützeinrichtung (36, 114) um die zweite Achse (51, 120) und an der Dichtungsplatte (34, 108) um die dritte Achse (24, 110) erzeugt, welches dazu neigt, während des Düsenbetriebs gleichzeitig die erste Dichtungsplattenoberfläche (66) gegen die Vorderfläche (24, 26) des Klappenteiles (16, 18) zu drängen und die zweite Dichtungsplattenoberfläche (82, 117) gegen die ortsfeste Wandoberfläche (56, 100) zu drängen.
  2. 2. Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (20, 22) ortsfest ist und die erste Richtung parallel zu der ersten Achse (20, 22) ist.
  3. 3. Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Richtung senkrecht zu der ersten Achse (20, 22) ist.
  4. 4. Dichtungsanordnung in einer Gasturbinentriebwerksabgasdüse, die ein Paar entgegengesetzter, paralleler Wände (12, 14) und dazwischen ein Düsenklappenteil (16, 18) hat, das ein Paar entgegengesetzter Seitenkanten (28) hat, von denen sich jede neben einer jeweiligen der Wände (12, 14) erstreckt, wobei das Klappenteil (16, 18) eine Vorderfläche (24, 26) hat, die sich, zwischen den Seitenkanten (28) im wesentlichen senkrecht zu den Wänden (12, 14) ersteckt, wobei die Vorderfläche (24, 26) und die Wände (12,
    14) zumindest einen Teil eines Gasströmungsweges begrenzen, wobei die Düse auch eine Einrichtung einschließt, welche das Klappenteil (16, 18) £ür eine Bewegung relativ zu den Wänden (12, 14) abstützt, während sie die senkrechte Beziehung zwisehen, der Vorderfläche (24, 26) und den Wänden (12, 14) aufrechterhält und wobei das Klappenteil (16, 18) auch eine stromaufwärtige Kante (32) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung aufweist eine Dichtungseinrichtung (30), die entlang wenigstens eines Teiles wenigstens einer der Klappenteilkanten (32) angeordnet ist, jede Dichtungseinrichtung eine Dichtungsabstützeinrichtung (36) einschließt, die Abstützeinrichtung (36) an dem Klappenteil (16, 18) entlang einer ersten Achse (51) angelenkt ist, die ortsfest bezüglich des Klappenteiles (16, 18) ist, die erste Achse (51)
    auch parallel zu einer der Düsenwände (12, 14) und parallel zu der Klappenteilvorderflache (24, 26) ist, jede der Dichtungseinrichtungen auch eine Dichtungsplatte (34) einschließt, von der eine erste Dichtungsplattenoberfläche (66) im Dichtungskontakt mit der Vorderfläche (24, 26) des Klappenteiles (16, 18) neben der einen Kante (32) ist, die Dichtungsplatte (34) auch eine Einrichtung hat, die eine zweite Dichtungsplattenoberfläche (82) bildet, die sich im wesentlichen parallel zu der ersten Achse (51) erstreckt und im Dichtungskontakt mit der einen der Düsenwände (12, 14) ist, die Dichtungsplatte (34) an der Abstützeinrichtung (36) entlang einer zweiten Achse (74) angelenkt ist, die parallel und mit Abstand zu der ersten Achse
    (51) angeordnet ist und bezüglich der ersten Achse (51) derart angeordnet ist, daß eine zu der Klappenteilvorderf lache (24, 26) senkrechte Gasdrucklast auf der Dichtungsplatte (34) gleichzeitig die erste Dichtungsplattenoberfläche (66) gegen die Klappenteilvorderflache (24, 26) drückt und ein Moment an der Abstützeinrichtung (36) um die erste Achse (51) erzeugt, welches zur Folge hat, daß die zweite Dichtungsplattenoberfläche (82) gegen eine der Düsenwände (12, 14) gedrückt wird.
  5. 5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Achse (51) auf der Seite des Klappenteiles (16, 18) angeordnet ist, die der Klappenteilvorderflache (24, 26) gegenüberliegt.
  6. 6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Klappenteil (16, 18) dafür ausgebildet ist, sich um eine dritte Achse (20, 22) zu drehen, die ortsfest bezüglich des Klappenteiles
    (16, 18) und bezüglich der Seitenwände (12 14) ist und die senkrecht zu den Seitenwänden (12, 14) ist, die Abgasdüse eine dritte Wand (29) einschließt, die stromaufwärts zu der dritten Achse (20, 22) angeordnet ist und eine stromabwärts blickende Oberfläche (100) hat, die von der Ortskurve einer Linie gebildet wird, die parallel zu der dritten Achse (20, 22) ist und über einen Teil eines kreisförmigen Bogens um die dritte Achse (20, 22) gedreht wird, die stromaufwärtige Klappenteilkante. (32) im wesentlichen parallel zu der dritten Achse (20, 22) ist und neben der ütromabwärtsbllckenden Oberfläche (100) der dritten Wand (29) verläuft, und eine Dichtungseinrichtung (33) entlang, der stromaufwärtigen Kante (32) angeordnet ist.
  7. 7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (30) entlang jeder der Klappenteilseitenkanten (28) angeordnet ist.
  8. 8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungseinrichtung (30) entlang jeder der Klappenteilseitenkanten (28) angeordnet ist.
  9. 9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappenteil (16, 18) dafür ausgebildet ist, sich in eine Schubumkehrstellung zu drehen, in welcher ein Düsengasauslaß zwischen der Klappenteilvorderflache (24, 26) und der dritten Wand (29) gebildet wird, und eine Einrichtung zum Anordnen der Dichtungsplatte (108) in Dichtungkontakt mit der stromabwärtsblickenden Oberfläche (100) der dritten Wand nach dem Drehen
    des Klappenteiles (16, 18) aus einer Umkehr- in eine Vorwärtsschubstellung vorgesehen ist.
  10. 10. Dichtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungseinrichtung eine ortsfeste Kurvenfläche (138) einschließt, die an der Abgasdüse befestigt ist, und die Abstützeinrichtung (114) eine Nockenstößelfläche (140) einschließt, welche die ortsfeste Kurvenfläche (138) während der Schubumkehrstellungen des Klappenteiles (16, 18) berührt.
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GB (1) GB2141492B (de)
IL (1) IL71868A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502096A1 (de) * 1984-01-27 1985-08-08 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Dichtungseinrichtung
DE3909347A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Mtu Muenchen Gmbh Schubduese zur schubvektorsteuerung fuer mit strahltriebwerken ausgeruestete fluggeraete

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756053A (en) * 1987-02-24 1988-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Nozzle flap hinge joint
US4747542A (en) * 1987-04-14 1988-05-31 United Technologies Corporation Nozzle flap edge cooling
US4742961A (en) * 1987-05-04 1988-05-10 United Technologies Corporation Exhaust gas nozzle including a cooling air diverter
US4819876A (en) * 1987-06-25 1989-04-11 United Technologies Corporation Divergent flap actuation system for a two-dimensional exhaust nozzle
US4813607A (en) * 1987-10-02 1989-03-21 Allied-Signal Inc. Variable-area thrust vectoring and reversing asymmetric aircraft exhaust nozzle
ATE77253T1 (de) * 1988-02-24 1992-07-15 Dorr Oliver Inc Vakuumfilter mit loesbar eingeklemmtem dichtstreifen.
US4895378A (en) * 1988-06-15 1990-01-23 The Boeing Company Slidable high-temperature seal
US4994660A (en) * 1989-04-11 1991-02-19 Hitachi, Ltd. Axisymmetric vectoring exhaust nozzle
US4978071A (en) * 1989-04-11 1990-12-18 General Electric Company Nozzle with thrust vectoring in the yaw direction
US5039014A (en) * 1989-04-11 1991-08-13 General Electric Company Axisymmetric vectoring exhaust nozzle seal
US5016818A (en) * 1989-08-21 1991-05-21 General Electric Company Integral transition and convergent section exhaust nozzle
US5278749A (en) * 1990-01-03 1994-01-11 Heiko De Man Sprinkler flow control method and apparatus
US5076496A (en) * 1990-02-05 1991-12-31 General Electric Company Exhaust nozzle flap seal
US5143292A (en) * 1991-05-09 1992-09-01 General Electric Company Cooled leaf seal
US5115979A (en) * 1991-05-28 1992-05-26 General Electric Company Conforming plunger seal assembly
DE4210804A1 (de) * 1992-04-01 1993-10-07 Mtu Muenchen Gmbh Einrichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen winkelversetzt und fest oder relativ zueinander beweglich angeordneten Wandelementen
US5417441A (en) * 1993-01-26 1995-05-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Low friction seal between relatively moving parts
US5323965A (en) * 1993-05-26 1994-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Hinge end seal
US7188477B2 (en) * 2004-04-21 2007-03-13 United Technologies Corporation High temperature dynamic seal for scramjet variable geometry
US7441724B2 (en) * 2004-09-17 2008-10-28 Aurora Flight Sciences Corporation System and method for controlling a roll rate of a torsionally-disconnected freewing aircraft
WO2007001372A2 (en) 2004-09-17 2007-01-04 Aurora Flight Sciences Ducted spinner for engine cooling
WO2007001373A2 (en) * 2004-09-17 2007-01-04 Aurora Flight Sciences Inbound transition control for a trail-sitting vertical take off and landing aircraft
US8001764B2 (en) * 2004-09-17 2011-08-23 Aurora Flight Sciences Corporation Vibration isolation engine mount system and method for ducted fans
EP1796961A2 (de) * 2004-09-17 2007-06-20 Aurora Flight Sciences Adaptives fahrwerk
US7364115B2 (en) * 2004-09-17 2008-04-29 Aurora Flight Sciences Corporation System and method for controlling engine RPM of a ducted fan aircraft
FR2920197B1 (fr) * 2007-08-20 2013-08-09 Aircelle Sa Ressort pour volet d'inverseur de poussee a grilles pour turboreacteur d'aeronef
GB201112045D0 (en) * 2011-07-14 2011-08-31 Rolls Royce Plc A gas turbine engine exhaust nozzle
US9016695B2 (en) 2011-08-02 2015-04-28 United Technologies Corporation Gas turbine exhaust nozzle divergent flap seal
US9810085B2 (en) 2011-08-22 2017-11-07 United Technologies Corporation Flap seal for gas turbine engine movable nozzle flap
US9341120B2 (en) 2012-02-10 2016-05-17 United Technologies Corporation Channeled spring seal for sealing an air gap between moving plates
WO2014138078A1 (en) 2013-03-04 2014-09-12 United Technologies Corporation Flexible finger seal for sealing a gap between turbine engine components
GB201314667D0 (en) * 2013-08-16 2013-10-02 Rolls Royce Plc A panel attachment system
US9964069B2 (en) 2015-06-29 2018-05-08 United Technologies Corporation Exhaust nozzle control for a gas turbine engine
CN110886666B (zh) * 2019-11-08 2021-01-08 北京动力机械研究所 一种自适应气动力密封的二元可调喷管
US11339744B1 (en) * 2020-02-07 2022-05-24 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Pressure equalization in a dual flow path exhaust of a hypersonic propulsion system
US11719191B2 (en) 2021-06-21 2023-08-08 General Electric Company Skirted leaf seal apparatus
US11674447B2 (en) 2021-06-29 2023-06-13 General Electric Company Skirted seal apparatus
US11703014B2 (en) 2021-06-29 2023-07-18 General Electric Company Flexurally actuated self-sealing plunger apparatus
US11692510B2 (en) * 2021-08-20 2023-07-04 General Electric Company Plunger seal assembly and sealing method
CN113700572B (zh) * 2021-10-28 2022-02-01 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种用于二元矢量喷管收敛段的侧向组合运动密封结构
US11988167B2 (en) * 2022-01-03 2024-05-21 General Electric Company Plunger seal apparatus and sealing method
US11655722B1 (en) * 2022-01-19 2023-05-23 General Electric Company Seal assembly and sealing method
CN115653781B (zh) * 2022-10-13 2024-04-16 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种用于矢量喷管侧向的组合密封结构

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1536514A (fr) * 1966-08-05 United Aircraft Corp Dispositif d'étanchéité aux fluides actionné par pression
US4013226A (en) * 1976-04-14 1977-03-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Variable jet nozzle with balanced two-dimensional blocker flap
US4098076A (en) * 1976-12-16 1978-07-04 United Technologies Corporation Cooling air management system for a two-dimensional aircraft engine exhaust nozzle
US4182501A (en) * 1977-03-04 1980-01-08 Astech Thrust reverser for jet engine forming active extension of jet tube
US4206893A (en) * 1978-09-27 1980-06-10 The Boeing Company Seal closure for slot in engine mounting strut
GB2078306B (en) * 1980-06-24 1985-07-17 Rolls Royce Gas turbine exhaust nozzle seals

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502096A1 (de) * 1984-01-27 1985-08-08 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Dichtungseinrichtung
DE3909347A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Mtu Muenchen Gmbh Schubduese zur schubvektorsteuerung fuer mit strahltriebwerken ausgeruestete fluggeraete

Also Published As

Publication number Publication date
GB8414013D0 (en) 1984-07-04
KR850000597A (ko) 1985-02-28
IL71868A (en) 1988-02-29
FR2547356A1 (fr) 1984-12-14
US4575006A (en) 1986-03-11
FR2547356B1 (fr) 1987-03-20
JPS608454A (ja) 1985-01-17
GB2141492B (en) 1986-04-30
GB2141492A (en) 1984-12-19
IL71868A0 (en) 1984-09-30

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