DE4014574A1 - Abgasduesengelenk - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Gelenke für eine schwenkbare Ver
bindung axial benachbarter, stromaufwärtiger und stromabwärtiger
Wandabschnitte von einer Abgas- bzw. Schubdüse eines Gasturbinen
triebwerkes und insbesondere auf ein Düsengelenk mit einem neu
artigen Aufbau zum Übertragen von Kühlluft von dem stromaufwär
tigen Wandabschnitt auf den stromabwärtigen Wandabschnitt.
Die Manövrierbarkeit moderner Hochleistungs-Flugzeuge wird stark
verbessert, indem die Rolle der Schubdüse des Triebwerks über
ihre normale Strahlbeschleunigungsfunktion hinaus ausgedehnt
wird. Eine Abgasdüse mit Strahlablenkungsvermögen kann schnellere
Flugzeugmanöver bei niedrigeren Fluggeschwindigkeiten erzeugen,
als diese durch übliche Steuerflächen erreichbar sind. Zusätz
lich kann ein Schubumkehrvermögen der Abgasdüse ermöglichen,
daß das Flugzeug sehr schnell zu Manövrierzwecken im Fluge ab
bremsen kann und auch beim Landen bremsen kann, um die Lande
rollstrecke zu verkürzen für einen Betrieb auf einem kurzen Roll
feld.
Schub- bzw. Abgasdüsen, die diese zusätzlichen Funktionen aus
üben können, sind als Multifunktions-Abgasdüsen bekannt. Eine
typische Abgasdüse dieser Art ist als Düse 10 in Fig. 1 darge
stellt. Die Düse 10 ist eine zweidimensionale Abgasdüse mit Wand
abschnitten, die von Seitenwänden 12, stromaufwärtigen konver
genten Klappen 14 und stromabwärtigen divergenten Klappen 16 und
16a gebildet werden, die zwischen den Seitenwänden 12 angeordnet
sind. Derartige zweidimensionale Düsen werden für Multifunktions-
Anwendungen bevorzugt, da anders als bei runden achsensymmetri
schen Düsen die Klappen 16 und 16a unterschiedlich betätigt wer
den können, um dadurch die Strömung der heißen Verbrennungsgase,
die durch die Düse austreten, für eine Manövrierung des Flugzeu
ges mit schneller Steigung abzulenken. Eine derartige unterschied
liche Betätigung der Klappen 16 und 16a ist in Fig. 3 darge
stellt. Fig. 2 zeigt die Positionen der Klappen 16 und 16a für
einen Betrieb bei normalem Schub. Fig. 3 zeigt die ausgelenkten
Positionen der Klappen 16 und 16a für ein Flugzeugmanöver mit
schneller Steigung. Fig. 4 stellt die Schließstellung der Klap
pen 14, 16 und 16a dar, wobei die heißen Verbrennungsgase durch
Hilfsabgasdüsen 18 ausgestoßen werden, um einen umgekehrten Schub
zu erzeugen.
Da die Wandabschnitte der Abgasdüsen extrem hohen Temperaturen
von der Strömung heißer Verbrennungsprodukte, die durch die Düse
10 austreten, ausgesetzt werden, werden die inneren Oberflächen
der Wandabschnitte vorzugsweise gekühlt, um die Lebensdauer der
Düse zu verlängern und den Wartungsbedarf zu verkleinern. Typi
scherweise verwenden bekannte Düsen eine Oberflächenkühlkonfi
guration für die Wandabschnitte der Düsen, wie sie in Fig. 5 dar
gestellt ist. Fig. 5 zeigt schematisch einen Teil der Abgasdüse
10 mit einem Gehäuseabschnitt 20, der stromaufwärts von der konver
genten Klappe 14 in der Heißgasströmungsbahn angeordnet ist. Das
Gehäuse 20 weist eine Auskleidung 22 auf, die im Abstand von der
inneren Oberfläche angeordnet ist. Kühlluft, die typisch Bypass
luft aus dem Turbinentriebwerk ist, wird in den Kühlluftkanal 24
zwischen dem Gehäuseabschnitt 20 und der Auskleidung 22 einge
führt. Die Kühlluft wird aus dem Kühlluftkanal 24 entlang den
inneren Oberflächen der Klappen 14 und 16 ausgestoßen, um einen
Kühlluftfilm auf den inneren Oberflächen von diesen Klappen aus
zubilden, wie es durch die Pfeile in Fig. 5 dargestellt ist.
Der Aufbau gemäß Fig. 5 hat jedoch signifikante Nachteile. Erstens
verarmt die aus dem Kühlluftkanal 24 austretende Kühlluft, wenn
sie entlang den Oberflächen der Klappen 14, 16 und 16a strömt,
indem sie sich mit den heißen Gasen in der Abgasströmung mischt.
Diese Verarmung der Kühlluft hat zur Folge, daß eine überhöhte
Menge an Kühlluft erforderlich ist, um die Klappenabschnitte 14, 16
und 16a zu kühlen. Eine übergroße Kühlluftströmung hat einen Ver
lust an Wirkungsgrad zur Folge, da die Kühlluftströmung typisch
der Bypassluft des Turbinentriebwerks entnommen wird. Darüber hin
aus besteht, wie aus Fig. 6 zu entnehmen ist, bei einer Auslen
kung der Klappen 14, 16 und 16a für ein Flugzeugmanöver mit schnel
ler Steigung, ein scharfer Winkel an dem Übergang der konvergen
ten Klappen 14 und divergenten Klappen 16 und 16a, was eine loka
le Strömungsablösung 28 stromabwärts von der Engstelle 30 zur Fol
ge hat. Die inneren Oberflächen der Klappen 16 und 16a, die von
dem üblichen Film von Kühlluft, die zur Kühlung stromaufwärts
der Klappe eingespritzt wird, abhängen, überhitzen sich, da die
Turbulenz in dem eine abgelöste Strömung aufweisenden Bereich 28
den Kühlluftfilm mit dem heißen Gas mischt, das durch die Abgas
düse strömt, und dadurch wird die Wirksamkeit dieser Kühlart ernst
haft herabgesetzt.
Obwohl das Problem der Kühlung von Düsenwandabschnitten in gleicher
Weise auf achsensymmetrische Düsen anwendbar ist wie auf zweidi
mensionale Multifunktions-Abgasdüsen, werden die Probleme, die
mit der Kühlung der hintersten divergenten Düsenklappe auf einer
zweidimensionalen Multifunktions-Abgasdüse verbunden sind, aus zwei
Hauptgründen verstärkt. Erstens sind divergente Klappen auf zwei
dimensionalen Düsen länger für eine gegebene Düsengröße und Strö
mungsfläche als achsensymmetrische Düsenklappen, und somit ist es
schwieriger sie durch das übliche Verfahren des Einspritzens eines
Kühlluftfilmes am Klappengelenk zu kühlen. Die Klappen von zwei
dimensionalen Abgasdüsen sind länger als die Klappen von achsen
symmetrischen Düsen, da die Seitenwände der zweidimensionalen
Düse feststehend sind und die Klappenbewegung deshalb für die ge
samte Düsenflächenänderung sorgen muß. Zweidimensionale Düsen
klappen, deren Spitzen sich über einen größeren Weg bewegen, um
für die erforderliche Flächenänderung zu sorgen, müssen notwendi
gerweise länger sein, so daß die Außenkonturwinkel der Düsenklappe
klein sein müssen, wie es für einen kleinen Strömungswiderstand
und somit eine hohe Leistungsfähigkeit des Flugzeugs erforderlich
ist.
Zweitens, und in Verbindung mit den vorgenannten Gründen, besteht
während des Betriebs einer zweidimensionalen Abgasdüse mit voller
Strahlablenkung ein scharfer Winkel an dem Übergang der konver
genten und divergenten Klappen, was eine lokale Strömungsablösung
stromabwärts von der Engstelle zur Folge hat, wie es in Verbindung
mit Fig. 6 beschrieben wurde.
In der Praxis werden zweidimensionale Abgasdüsenklappen, die durch
einen Film von an dem Gelenk eingespritzter Kühlluft gekühlt wer
den, überhöhten und ungleichförmigen Temperaturen ausgesetzt, weil
diese Art einer als Film eingespritzten Kühlluft im allgemeinen
nicht effizient ist. Diese Ineffektivität hat eine Verformung,
thermischen Ermüdungsbruch und Rißbildung an der Klappenfläche
von einigen Abgasdüsen zur Folge gehabt, die gegenwärtig in Be
trieb sind. Da ferner der Gesamtwirkungsgrad von Triebwerken er
höht worden ist aufgrund des ständig steigenden Bedarfs an einer
verbesserten Brennstoffausnutzung und der Reichweite von Flugzeu
gen, ist die Verfügbarkeit von Bypassluft zur Kühlung der Abgas
düsenklappen zunehmend knapper geworden. Um für eine angemessene
Temperatursteuerung von Düsenklappen in modernen Triebwerken zu
sorgen, ist eine wirksamere Konvektionskühlungs-Einrichtung erfor
derlich, die im allgemeinen für eine gleichförmigere Verteilung
von Kühlluft über die Wandabschnitte der Düse sorgen kann.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Gelenk für eine
schwenkbare Verbindung stromaufwärtiger und stromabwärtiger Abgas
düsen-Wandabschnitte zu schaffen, bei dem Kühlluft effizienter
von den stromaufwärtigen auf die stromabwärtigen Wandabschnitte
der Düse übertragen wird. Weiterhin soll sich die Gelenkverbin
dung an die Verwendung von Auskleidungen anpassen, die auf den
inneren Oberflächen der Wandabschnitte der Düse angeordnet sind,
um dazwischen Kühlluftströmungskanäle zu bilden. Ferner soll das
Gelenk für benachbarte stromaufwärtige und stromabwärtige Wand
abschnitte einer Düse effizienter Kühlluft entlang den stromaufwär
tigen und stromabwärtigen Innenflächen der Düsenwandabschnitte über
tragen können, um dadurch den Bedarf an Kühlluft zu verkleinern,
der aus einer erhöhten Leistungsfähigkeit und einem verbesserten
Wirkungsgrad von Flugzeugantrieben resultiert.
Gemäß der Erfindung ist ein Gelenk vorgesehen zum Verbinden eines
ersten Wandabschnittes und eines zweiten Wandabschnittes einer Ab
gasdüse eines Gasturbinentriebwerkes, das eine relative Schwenk
bewegung zwischen den Wandabschnitten gestattet. Die ersten und
zweiten Wandabschnitte haben jeweils eine innenseitige Oberfläche
und eine Auskleidung, die daran befestigt und im Abstand von der
innenseitigen Oberfläche angeordnet ist, um dazwischen erste und
zweite Kühlluft-Strömungskanäle zu bilden. Das Gelenk weist einen
gekrümmten Endabschnitt mit einer gekrümmten Oberfläche, die an
einem ersten Ende von einem der ersten und zweiten Wandabschnitte
gebildet ist, und Blattdichtungsmittel auf, die an einem ersten
Ende von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte be
festigt sind und von diesem ausgehen, um gleitend gegen die ge
krümmte Oberfläche zu drücken, um dazwischen eine im wesentlichen
luftdichte Dichtung zu bilden, wenn die ersten und zweiten Wandab
schnitte relativ zueinander verschwenken. Eine Kammereinrichtung,
die wenigstens teilweise durch die Blattdichtungsmittel und das
erste Ende von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte
gebildet ist, sorgt für eine Strömungsverbindung zwischen den er
sten und zweiten Kühlluft-Strömungskanälen, und gekröpfte Bügel
mittel sorgen für eine schwenkbare Verbindung zwischen den ersten
und zweiten Wandabschnitten an entsprechenden ersten Enden der
Wandabschnitte.
Vorzugsweise ist der Wandabschnitt stromaufwärts von dem zweiten
Wandabschnitt in der Gasströmungsbahn durch die Abgasdüse angeord
net, und die gekrümmte Oberfläche befindet sich an dem stromauf
wärtigen Ende des zweiten Wandabschnittes. Die Auskleidung des
zweiten Wandabschnittes ist dann so konfiguriert, daß sie einen
gekrümmten stromaufwärtigen Endabschnitt aufweist, der im Abstand
von dem gekrümmten Teil des zweiten Wandabschnittes angeordnet ist,
um einen Teil des Kühlluft-Strömungskanals des zweiten Wandab
schnittes zu bilden. Bei dieser Konfiguration ist die Auskleidung
des ersten Wandabschnittes so aufgebaut, daß der stromabwär
tige Endabschnitt nahe an, im Abstand von und in einem dichtenden
Eingriff mit dem gekrümmten Endteil der Auskleidung des zweiten
Wandabschnittes endet. Wenn bei diesem Aufbau die ersten und zwei
ten Wandabschnitte sich relativ zueinander drehen bzw. verschwen
ken, folgt der gekrümmte stromaufwärtige Endteil der Auskleidung
des zweiten Wandabschnittes dem stromabwärtigen Endteil der Aus
kleidung des ersten Wandabschnittes und bleibt nahe daran und in
einem dichtenden Eingriff damit, um eine kontinuierliche Strömungs
bahn von dem ersten Kühlluft-Strömungskanal durch die Kammerein
richtung hindurch zu dem zweiten Kühlluft-Strömungskanal beizube
halten, ohne daß dabei signifikante Lecks auftreten.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an
hand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung von einer typischen
zweidimensionalen konvergenten/divergenten Abgasdüse.
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht der Düse gemäß Fig. 1,
wobei die Klappen der Düse für einen vollen Strahlschub
angeordnet sind.
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht der Düse gemäß Fig. 1,
wobei die Klappen der Düse für ein Steigungsmanöver des
Flugzeugs ausgelenkt sind.
Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht der Düse gemäß Fig. 1,
wobei die Düsenklappen in einer Schließstellung darge
stellt sind, um die Abgase durch Hilfsdüsen zu richten,
die für eine Schubumkehr sorgen.
Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht einer üblichen Film
kühlung über konvergenten und divergenten Klappen einer
zweidimensionalen Abgasdüse.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Strömung des Kühl
luftfilmes über die inneren Oberflächen der zweidimensio
nalen Düse gemäß Fig. 5, wobei der Bereich der Strömungs
ablösung stromabwärts von der Gelenkverbindung dargestellt
ist, wenn die divergenten und konvergenten Klappen für
ein Steigmanöver des Flugzeugs ausgelenkt sind.
Fig. 7 ist eine detaillierte Seitenansicht des Abgasdüsengelenkes
gemäß der Erfindung, wobei die Seitenabschnitte der Düse
vollständig geschlossen sind für einen Schubumkehrbetrieb.
Fig. 8 ist eine detaillierte Seitenansicht des Abgasdüsengelenks
gemäß Fig. 7, wobei die Wandabschnitte der Düse für eine
Ablenkung der Abgas-Strömungsbahn für ein Steigmanöver des
Flugzeugs angeordnet sind.
Fig. 9 ist eine isometrische Teilansicht des Abgasdüsengelenks
gemäß Fig. 7 und stellt die Schwenkbügelverbindung der
Wandabschnitte der Düse dar.
Fig. 10 ist eine Teilseitenansicht des Abgasdüsengelenks gemäß
Fig. 7.
Fig. 11 ist eine Teilansicht von oben auf das Abgasdüsengelenk
gemäß Fig. 7.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung von einem Teil einer
Abgasdüse, wobei die Gelenke gemäß der Erfindung an der
Verbindung von konvergenten und divergenten Klappen und
an der Verbindung der konvergenten Klappe mit dem Düsen
gehäuse enthalten sind.
Die Erfindung wird zwar nachfolgend anhand eines bevorzugten Aus
führungsbeispiels der Erfindung erläutert. Es sei jedoch darauf
hingewiesen, daß die Erfindung in gleicher Weise auf achsensymme
trische Abgasdüsen wie auf zweidimensionale Multifunktions-Abgas
düsen angewendet werden kann, die vorstehend beschrieben wurden.
Zu Beschreibungszwecken wird jedoch als Beispiel ein Gelenk gemäß
der Erfindung beschrieben, das erste und zweite Wandabschnitte
einer zweidimensionalen Abgasdüse verbindet. Weiterhin werden zwar
mehrere Gelenke gemäß der Erfindung in einer gegebenen Abgasdüse
verwendet, um die verschiedenen verschwenkbaren Wandabschnitte
miteinander zu verbinden, aber jedes Gelenk würde im wesentlichen
den gleichen Aufbau haben, und deshalb wird hier nur ein derar
tiges Gelenk beschrieben. Es ist weiterhin für den Fachmann klar,
daß sich die Beschreibung der Gelenkverbindung zum Verschwenken
von Wandabschnitten der zweidimensionalen Düse in gleicher Weise
auf Verbindungen von Wandabschnitten einer achsensymmetrischen
Düse und auf andere Abwandlungen von Multifunktions-Abgasdüsen
anwendbar ist.
Gemäß der Erfindung ist eine Gelenkeinrichtung vorgesehen zum Ver
binden eines ersten Wandabschnittes und eines zweiten Wandab
schnittes einer Abgasdüse. In dem Ausführungsbeispiel gemäß den
Fig. 7 und 8 verbindet eine Gelenkeinrichtung 100 einen ersten
Wandabschnitt 102 mit einem zweiten Wandabschnitt 104 und gestat
tet eine relative Dreh- bzw. Schwenkbewegung zwischen dem ersten
Wandabschnitt 102 und dem zweiten Wandabschnitt 104. Die ersten
und zweiten Wandabschnitte 102 und 104 haben jeweils eine innen
seitige Oberfläche 106 bzw. 108. Die Wandabschnitte 102 und 104
enthalten ferner Auskleidungen 110 bzw. 112, die im Abstand von
den innenseitigen Oberflächen 106 und 108 angeordnet sind, um
dazwischen Kühlluft-Strömungskanäle 114 und 116 zu bilden.
Weiterhin weist das Gelenk gemäß der Erfindung einen gekrümmten
Abschnitt auf, der an einem ersten Ende von einem der ersten und zwei
ten Wandabschnitte gebildet ist. In dem bevorzugten Ausführungs
beispiel der Erfindung, das in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist,
ist der gekrümmte Abschnitt 118 an einem ersten Ende 120 des zwei
ten Wandabschnittes 104 gebildet.
Gemäß der Erfindung weist das Gelenk ferner Dichtungsmittel auf
zum Bilden einer im wesentlichen luftdichten Dichtung zwischen dem
gekrümmten Abschnitt des zweiten Wandabschnittes und einem ersten
Ende des ersten Wandabschnittes, wenn sich die ersten und zweiten
Wandabschnitte relativ zueinander verschwenken. Vorzugsweise weist
die Dichtungseinrichtung Blattdichtungsmittel auf, die an einem
der Wandabschnitte fest angebracht sind und von diesem ausgehen,
um gleitend gegen den anderen Wandabschnitt anzuliegen, um dazwi
schen eine im wesentlichen luftdichte Dichtung zu bilden, wenn
sich die ersten und zweiten Wandabschnitte relativ zueinander dre
hen. Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 dargestellt ist,
ist die Blattdichtungseinrichtung an einem ersten Ende 121 des
Wandabschnittes 102 fest angebracht und enthält eine Blattdich
tung 122 mit einem Fußabschnitt 124 und einem vorspannenden Ab
schnitt 126, der von dem Fußabschnitt 124 auskragt. Der Vorspann
abschnitt 126 weist einen distalen Endabschnitt 128 auf. Der Fuß
abschnitt 124 der Blattdichtung 122 ist an dem ersten Ende 121
des Wandabschnittes 102 über einen Bügel 130 befestigt. Der Fuß
abschnitt 124 ist an dem Bügel 130 durch eine Bolzenverbindung 132
fest angebracht. Alternativ kann der Fußabschnitt 124 an dem Bügel
130 durch Schweißen oder irgendwelche anderen Befestigungsmittel
angebracht werden. Der Bügel 130 ist seinerseits an dem Wandab
schnitt 102 durch eine Bolzenverbindung 134 befestigt. Der Bügel
130 muß selbstverständlich nicht durch den Bolzen 134 an dem Wand
abschnitt 102 befestigt sein, sondern kann auch an dem Wandab
schnitt 102 angeschweißt oder durch irgendwelche anderen bekannten
Befestigungsmittel daran befestigt sein. Alternativ kann der Fuß
abschnitt 124 direkt an dem Wandabschnitt 102 befestigt sein. In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dient der Bügel
130 zum Positionieren und Haltern des Vorspannabschnittes 126 der
Blattdichtung 122 in der gewünschten Stellung, wie es nachfolgend
näher erläutert wird.
Bei dem Aufbau der Blattdichtung 122 und des Bügels 130, wie er in
den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, stimmt das distale Ende 128 des
Vorspannabschnittes 126 mit dem gekrümmten Abschnitt 118 des zwei
ten Wandabschnittes 104 überein und drückt gleitend bzw. verschieb
bar dagegen, wenn die Wandabschnitte 102 und 104 relativ zueinander
verschwenkt werden, um dadurch eine luftdichte Dichtung zwischen
dem Vorspannabschnitt 126 und dem gekrümmten Abschnitt 118 zu
bilden.
Gemäß der Erfindung enthält das Gelenk ferner eine Kammereinrich
tung, die wenigstens teilweise durch die Blattdichtungsmittel und
ein erstes Ende von dem einen Wandabschnitt gebildet ist, um eine
Strömungsverbindung zwischen den ersten und zweiten Kühlluft-Strö
mungskanälen herzustellen. In dem beschriebenen Ausführungsbei
spiel gemäß den Fig. 7 und 8 weist die Kammereinrichtung eine
Kammer 136 auf, die wenigstens teilweise durch das erste Ende 121
des Wandabschnittes 102 und die Blattdichtung 122 gebildet ist.
Jeder der Wandabschnitte 102 und 104 hat eine Breite entlang ihren
entsprechenden ersten Enden 120 und 121, die im wesentlichen gleich
groß sind. Die Auskleidungen 110 und 112 haben ebenfalls eine
Breite, die im wesentlichen gleich groß wie die Breiten der Wand
abschnitte 102 und 104 ist. Die Kammer 136 erstreckt sich entlang
im wesentlichen der gesamten Breite der ersten Enden 120 und 112
der ersten und zweiten Wandabschnitte 102 bzw. 104, um eine kon
tinuierliche Luftströmungsbahn zwischen dem ersten Kühlluft-Strö
mungskanal 114 und dem zweiten Kühlluft-Strömungskanal 116 durch
die Kammer 136 entlang im wesentlichen der gesamten Breite der
Wandabschnitte 102 und 104 zu bilden. Die Luftströmungsbahn der
Kühlluft durch die Kühlluft-Strömungskanäle und die Kammer ist in
Fig. 7 durch Pfeile 138 dargestellt. Da also die Kammer 136 die
Kühlluft-Strömungskanäle 114 und 116 entlang im wesentlichen der
gesamten Breite der Wandabschnitte 102 und 104 verbindet, wird
eine gleichförmige Strömung von Kühlluft durch die Kammer und
entlang den Wandabschnitten erhalten, ohne daß eine Mischung mit
den durch die Düse austretenden heißen Abgase auftritt.
Das Gelenk gemäß der Erfindung enthält ferner gekröpfte Bügelmit
tel zum schwenkbaren Verbinden der ersten und zweiten Wandab
schnitte an ihren entsprechenden ersten Enden. In dem dargestell
ten Ausführungsbeispiel enthalten die gekröpften Bügelmittel we
nigstens zwei Bügel 140. Wie in den Fig. 9 und 11 dargestellt
ist, weist der Bügel 140 einen Basisabschnitt 142 und einen Arm
abschnitt 144 auf, der von dem Basisabschnitt 142 ausgeht. Der
Basisabschnitt 142 ist an dem ersten Ende 121 des Wandabschnit
tes 102 durch Schweißen oder irgendwelche anderen Befestigungs
mittel befestigt. Jeder der wenigstens zwei Bügel 140 ist im Ab
stand von dem anderen entlang der Breite des ersten Endes 121 des
Wandabschnittes 102 angeordnet. Der Armabschnitt 144 des Bügels
140 weist einen distalen Endabschnitt 146 mit einer Öffnung 148
auf. Die distalen Endabschnitte 146 der jeweiligen Bügel sind so
mit um die Länge des Armabschnittes 144 von dem Wandabschnitt 102
versetzt bzw. gekröpft. Auf diese Weise sorgen die Bügel 140 für
einen Aufbau für eine schwenkbare Verbindung der ersten und zweiten
Wandabschnitte, wobei sie über den gekrümmten Endabschnitt 118
hinwegreichen, wie es nachfolgend erläutert wird.
An dem Wandabschnitt 104 sind nahe dem ersten Ende 120 Rippen 150
fest angebracht, was beispielsweise durch Schweißen geschehen kann.
Jedes Rippenpaar 150 ist im Abstand angeordnet, um den distalen
Endabschnitt 146 des Bügels 140 darin aufzunehmen, und enthält
Öffnungen 151, die mit einer Öffnung 148 ausgerichtet sind, wenn
der distale Endabschnitt 146 zwischen den Rippen 150 aufgenommen
ist. Der Wandabschnitt 104 ist an dem distalen Ende 146 des Arm
abschnittes 144 durch Stifte 152 schwenkbar angebracht, die durch
die Öffnung 148 des Bügels 140 und die Öffnungen 151 der Rippen
150 hindurchführen, um die Wandabschnitte 102 und 104 im zusammen
genauten Zustand zu verbinden.
Der Aufbau der versetzten Bügeleinrichtung gestattet, daß die Wand
abschnitte 102 und 104 relativ zueinander verschwenkbar sind in
unterschiedliche Winkelstellungen gemäß dem Betriebszustand der
Düse, während sie über den gekrümmten Abschnitt 118 des Wandab
schnittes 104 greifen. Auf diese Weise bleibt der gekrümmte Ab
schnitt 118 im Abstand zu dem ersten Ende 121 des Abschnittes 102,
um teilweise die Kammer 136 zu bilden. Weiterhin zeigt zwar Fig. 9
wenigstens zwei Bügel 140, da sie aber jeweils einen im wesent
lichen identischen Aufbau haben, wurde vorstehend nur einer be
schrieben. Es kann irgendeine Anzahl von Bügeln 140 entlang den
ersten Enden der Wandabschnitte 102 und 104 angeordnet sein, um
die Wandabschnitte im zusammengebauten Zustand schwenkbar zu ver
binden und diese sicher zu halten. Die Erfindung ist selbstver
ständlich nicht auf die spezielle Konfiguration des gezeigten und
beschriebenen Bügels 140 beschränkt, sondern es können viele an
dere Konfigurationen für die versetzten bzw. gekröpften Bügel
mittel verwendet werden.
Gemäß den Fig. 7 und 8 enthält die Auskleidung 112 des Wandab
schnittes 104 einen gekrümmten stromaufwärtigen Endabschnitt 154,
der im Abstand von dem gekrümmten Abschnitt 118 des zweiten Wand
abschnittes 104 angeordnet ist, um dadurch den am weitesten strom
aufwärts gelegenen Teil des Kühlluft-Strömungskanals 114 zu bilden.
Die Auskleidung 110 enthält einen stromabwärtigen Endabschnitt 156,
der nahe dem gekrümmten Endabschnitt 154 der Auskleidung 112 endet
und im Abstand dazu angeordnet ist, um dazwischen eine Luftströ
mungsbahn 158 zu bilden.
Die Luftströmungsbahn 158 zwischen dem gekrümmten und stromaufwär
tigen Endabschnitt 154 der Auskleidung 112 und dem stromabwärtigen
Endabschnitt 156 der Auskleidung 110 kann so dimensioniert werden,
daß die Menge der Kühlluftleckage aus der Kammer 136 gesteuert und
ein dünner Film von Kühlluft entlang der Oberfläche der Ausklei
dung 112 ausgestoßen werden kann, wie es durch den Pfeil 160 ange
deutet ist. Alternativ kann das Gelenk 100 mit einer Vorrichtung
zum Abdichten der Kühlluftbahn 158 versehen sein. In dem hier be
schriebenen Ausführungsbeispiel kann das Dichtmittel eine Blatt
feder 162 enthalten, die an dem stromabwärtigen Endabschnitt 156
der Auskleidung 110 fest angebracht ist, wobei ein Blatt 164 der
Blattfeder 162 so aufgebaut ist, daß es eine Vorspannung gegen den
gekrümmten stromaufwärtigen Endabschnitt 152 der Auskleidung 112
ausübt, um dadurch den Luftströmungspalt 158 abzudichten.
Der gekrümmte Teil 118 des Wandabschnittes 104 enthält wenigstens
zwei genutete bzw. gekerbte Abschnitte 166, die durch gestrichelte Linien in
Fig. 8 dargestellt sind. Die gekerbten Abschnitte 166 sind im Ab
stand zueinander entlang der Breite des Wandabschnittes 112 ange
ordnet, um den Armabschnitten 144 der Bügel 148 zu entsprechen.
Die Armabschnitte 154 sind in die genuteten Abschnitte 166 des
gekrümmten Abschnittes 118 bewegbar und aus diesen heraus, wenn
die ersten und zweiten Wandabschnitte 102 und 104 relativ zuein
ander schwenken, um die versetzten bzw. gekröpften Bügelmittel
herum. Wenn die Wandabschnitte 102 und 104 relativ zueinander so
angeordnet sind, daß die Abgasdüse in der voll ausgefahrenen Stel
lung ist, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, erstreckt sich der strom
aufwärtige Endabschnitt 154 der Auskleidung 112 nach oben in die
Kammer 136, und die Armabschnitte 144 bewegen sich in die genute
ten Abschnitte 166. In dieser Stellung verläuft die Strömungsbahn
der Kühlluft durch den Kühlströmungskanal 114 in die Kammer 136
hinein und dann um das Ende des gekrümmten Endabschnittes 154
herum und zurück nach unten und in den Kühlluft-Strömungskanal
116 hinein, wie es wiederum durch Pfeile 138 dargestellt ist.
Wie in Fig. 9 dargestellt ist, erstrecken sich die Blattdichtun
gen 122 entlang der Breite der Wandabschnitte 102 und 104 und
sind durch Bügel 140 unterbrochen, die über der Breite des Wand
abschnittes 112 im Abstand angeordnet sind. Auf diese Weise stö
ren die Blattdichtungen 122 nicht die Bügel 140, wenn die Wand
abschnitte 102 und 104 relativ zueinander schwenken. Um die Lec
kage aus der Kammer 136 durch die gekerbten Abschnitte 166 zu
steuern, sind lokale Verlängerungen (Anhänge) 168 an dem distalen Ende 128
des auskragenden Teils 126 von jeder Blattdichtung befestigt,
um die Kerbabschnitte 166 und die Dichtungskammer 136 zu über
brücken, wenn die ersten und zweiten Wandabschnitte 102 und 104
um die versetzten Bügel in zunehmend größere Winkel dazwischen
schwenken. Auf diese Weise ist der potentielle Leckageverlust
an Kühlluft aus der Kammer 136 minimiert, indem die Kerbabschnitte
166 mit den Verlängerungen 136 abgedichtet werden, wenn die Wand
abschnitte relativ zueinander und der gekrümmte Endabschnitt 118
des Wandabschnittes 104 für jede der Winkelstellungen der Wand
abschnitte schwenken. Auf ähnliche Weise kann die Leckage durch
den Luftspalt 158 zwischen dem stromabwärtigen Endabschnitt 156
der Auskleidung 110 und dem stromaufwärtigen Endabschnitt 154 der
Auskleidung 112 minimiert werden durch Einbau der Blattfeder 162
über dem Spalt 158.
Ein dritter potentieller Leckagepunkt von Kühlluft aus der Kam
mer 136 existiert an den äußersten Verbindungen der Wandabschnit
te 102 und 104, wo diese äußersten Verbindungen gegen aneinander
liegende Wandabschnitte anliegen. Um eine Leckage von Kühlluft
aus den distalen Enden der Kammer 136 möglichst klein zu machen,
ist eine Endkappe 170 an jedem distalen Rand des ersten Endes 120
des Wandabschnittes 102 befestigt, wie es in den Fig. 9 und 10
dargestellt ist, um die Kammer 136 an ihren Enden abzudichten.
Die Endkappe 170 paßt dicht mit dem Ende der Blattdichtung 120
und dem Bügel 130 zusammen, um einen Verlust an Kühlluftströmung
zwischen ihren zusammenpassenden Oberflächen zu minimieren. Um
die Leckage an der Grenzfläche der Wandabschnitte 102 und 104
und einer Seitenwand 172 der Düse zu steuern, ist eine zylin
drische Dichtung 174 an jedem endseitigen Abschnitt des gekrümmten
Teils 118 des Wandabschnittes 104 eingesetzt. Eine Feder 176 kann
in jede zylindrische Dichtung 174 eingesetzt sein, um eine Vor
spannung gegen einen Anschlag 177 auszuüben und jede zylindrische
Dichtung in Richtung auf eine entsprechende Seitenwand 172 der
Düse drücken. Da auch hier Endkappen 170 und die zugeordneten
zylindrischen Dichtungen 174, die an jedem äußersten Rand der
Wandabschnitte 102 und 104 angeordnet sind, einen im wesentlichen
identischen Aufbau haben, wird nur der eine Randaufbau darge
stellt und beschrieben.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es vor
stehend beschrieben ist, bildet der Wandabschnitt 104 eine diver
gente Klappe von einer zweidimensionalen Abgasdüse, und der
Wandabschnitt 102 bildet eine konvergente Klappe der Abgasdüse.
Die konvergente Klappe 102 ist stromaufwärts von der divergenten
Klappe 102 in der Abgasströmungsbahn durch die Düse angeordnet.
Die Auskleidungen 110 und 112 der konvergenten und divergenten
Klappen 102 und 104 bilden einen Teil der Gasströmungsbahn durch
die Düse. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die Verwendung an
der Verbindung zwischen konvergenten und divergenten Klappen einer
zweidimensionalen Düse beschränkt. Als ein anderes Beispiel, das
schematisch in Fig. 12 dargestellt ist, kann ein erfindungsge
mäßes Gelenk eine Verbindung zwischen einem Düsengehäuseabschnitt
und dem konvergenten Wandabschnitt bilden, wie beispielsweise in
der Gelenkverbindung 200 zwischen dem Düsengehäuseabschnitt 202
und dem konvergenten Wandabschnitt 102. Eine Auskleidung 204 ist
im Abstand von dem Gehäuseabschnitt 202 angeordnet, um dazwischen
einen Kühlluft-Strömungskanal 206 zu bilden. In diesem Ausführungs
beispiel kommt die Kühlluftströmung durch den Kanal 206 in der
Kammer 208 an der Gelenkverbindung 200 an und strömt von der Kam
mer 208 in den Kühlluft-Strömungskanal 114 entlang im wesentlichen
der gesamten Breite des konvergenten Wandabschnittes 102 und in
die Kammer 136 des Gelenks 100. Von der Kammer 136 strömt die
Kühlluft in den Kühlluft-Strömungskanal 116 des divergenten Wand
abschnittes 104. Somit kann das erfindungsgemäße Gelenk an jeder
schwenkbaren Verbindung von entsprechenden Wandabschnitten, die
die Gasströmungsbahn einer Abgasdüse bilden, enthalten sein.
Ferner wurde zwar das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfin
dung mit einem gekrümmten Teil 118 beschrieben, das an dem ersten
Ende 120 des Wandabschnittes 104 ausgebildet ist, und mit der
Blattdichtungseinrichtung, die an dem ersten Ende 121 des Wand
abschnitte 102 fest angebracht ist und von diesem ausgeht. Es
ist jedoch genau so gut möglich, daß das gekrümmte Teil an dem
ersten Ende 121 des Wandabschnittes 102 mit der Blattdichtungs
einrichtung ausgebildet wird, und die versetzte bzw. gekröpfte
Bügeleinrichtung von dem ersten Ende 120 des Wandabschnittes 104
ausgeht. Bei einer derartigen Anordnung wird die Kammer immer
noch wenigstens teilweise durch die Blattfedereinrichtung und das
erste Ende von einem der Wandabschnitte gebildet, und die Kühl
luftströmung wird von dem Kühlluft-Strömungskanal 114 in die
Kammer 136 und von dort in den Kühlluft-Strömungskanal 116 ge
richtet.
Die Erfindung schafft somit einen neuartigen Aufbau eines Abgas
düsengelenkes, das eine Kühlluftströmung von einem stromauf
wärtigen Kühlluft-Strömungskanal, der durch eine Auskleidung ge
bildet ist, die im Abstand von dem stromaufwärtigen Wandab
schnitt angeordnet ist, auf einen stromabwärtigen Kühlluft-
Strömungskanal überträgt, der durch eine Auskleidung gebildet
ist, die im Abstand von dem stromabwärtigen Wandabschnitt ange
ordnet ist. Diese Anordnung erlaubt eine effizientere Ausnutzung
der Kühlluft, die durch die Kühlluft-Strömungskanäle strömt,
und ist insbesondere bei zweidimensionalen Abgasdüsen anwendbar,
wobei die divergenten Klappen eine relativ große Länge haben.
Durch die Verwendung erfindungsgemäßer Gelenke kann eine ther
mische Verformung und Dauerermüdung vermieden und eine allgemein verbesser
te Wartung der Wandabschnitte der Abgasdüse erhalten werden.
Claims (24)
1. Gelenk zum axialen Verbinden eines ersten Wandabschnittes (102)
und eines zweiten Wandabschnittes (104) einer Abgasdüse eines
Gasturbinentriebwerkes für eine relative Schwenk- bzw. Dreh
bewegung dazwischen, wobei die ersten und zweiten Wandabschnit
te jeweils eine innenseitige Oberfläche (106, 108) und eine
Auskleidung (110, 112) aufweisen, die daran befestigt und im
Abstand von einer entsprechenden innenseitigen Oberfläche an
geordnet ist, um dazwischen erste und zweite Kühlluft-Strö
mungskanäle (114, 116) zu bilden,
gekennzeichnet durch :
einen gekrümmten Abschnitt (118), der an einem ersten Ende (120) von einem der ersten und zweiten Wandabschnitte (102, 104) aus gebildet ist,
Blattdichtungsmittel (122), die fest an einem ersten Ende von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte angebracht sind und von diesem ausgehen, für ein gleitendes bzw. ver schiebbares Aufliegen gegen den gekrümmten Abschnitt, um da zwischen eine im wesentlichen luftdichte Dichtung zu bilden, wenn die ersten und zweiten Wandabschnitte relativ zuein ander schwenken,
eine Kammereinrichtung (136), die wenigstens teilweise durch die Blattdichtungsmittel (122) und das erste Ende (121) von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte gebildet ist, für eine Strömungsverbindung zwischen den ersten und zweiten Kühlluft-Strömungskanälen,
und versetzte bzw. gekröpfte Bügelmittel (140) für eine schwenkbare Verbindung der ersten und zweiten Wandabschnit te an den entsprechenden ersten Enden davon.
einen gekrümmten Abschnitt (118), der an einem ersten Ende (120) von einem der ersten und zweiten Wandabschnitte (102, 104) aus gebildet ist,
Blattdichtungsmittel (122), die fest an einem ersten Ende von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte angebracht sind und von diesem ausgehen, für ein gleitendes bzw. ver schiebbares Aufliegen gegen den gekrümmten Abschnitt, um da zwischen eine im wesentlichen luftdichte Dichtung zu bilden, wenn die ersten und zweiten Wandabschnitte relativ zuein ander schwenken,
eine Kammereinrichtung (136), die wenigstens teilweise durch die Blattdichtungsmittel (122) und das erste Ende (121) von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte gebildet ist, für eine Strömungsverbindung zwischen den ersten und zweiten Kühlluft-Strömungskanälen,
und versetzte bzw. gekröpfte Bügelmittel (140) für eine schwenkbare Verbindung der ersten und zweiten Wandabschnit te an den entsprechenden ersten Enden davon.
2. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten
und zweiten Wandabschnitte eine konvergente Klappe und eine
divergente Klappe der Abgasdüse aufweisen, und die Ausklei
dungen im Abstand von den innenseitigen Oberflächen davon
angeordnet sind, um einen Teil der Gasströmungsbahn durch
die Düse zu bilden, wobei der konvergente Abschnitt strom
aufwärts von dem divergenten Abschnitt in der Gasströmungs
bahn angeordnet ist.
3. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten und zweiten Wandabschnitte der Düse einen Gehäuse
abschnitt und eine konvergente Klappe der Abgasdüse aufweisen,
und die Auskleidungen im Abstand von den innenseitigen Ober
flächen davon angeordnet sind, um einen Teil der Gasströmungs
bahn durch die Düse zu bilden, wobei der Gehäuseabschnitt
stromaufwärts von dem divergenten Abschnitt in der Gasströ
mungsbahn angeordnet ist.
4. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
kleidungen der ersten und zweiten Wandabschnitte einen Teil
der Gasströmungsbahn durch die Düse bilden, wobei der erste
Wandabschnitt stromaufwärts von dem zweiten Wandabschnitt
in der Gasströmungsbahn angeordnet ist und der gekrümmte Teil
an dem stromaufwärtigen Ende des zweiten Wandabschnittes aus
gebildet ist.
5. Gelenk nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
kleidung des zweiten Wandabschnittes einen gekrümmten strom
aufwärtigen Endabschnitt aufweist, der im Abstand von dem ge
krümmten Teil des zweiten Wandabschnittes angeordnet ist, um
einen Teil des entsprechenden Kühlluft-Strömungskanals zu bil
den.
6. Gelenk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
kleidung des ersten Wandabschnittes einen stromabwärtigen End
teil aufweist, der nahe an dem gekrümmten Endteil der Ausklei
dung des zweiten Wandabschnittes endet und im Abstand davon
angeordnet ist, um dazwischen eine Luftströmungsbahn zu bilden.
7. Gelenk nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
zum Abdichten der Luftströmungsbahn zwischen dem stromabwär
tigen Endteil der Auskleidung des ersten Wandabschnittes und
dem stromaufwärtigen gekrümmten Teil der Auskleidung des zwei
ten Wandabschnittes vorgesehen sind.
8. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die ver
setzte bzw. gekröpfte Bügeleinrichtung wenigstens zwei Bügel
aufweist, die jeweils einen Basisabschnitt, die auf dem ersten
Ende von einem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte
fest angebracht und im Abstand zueinander angeordnet sind, und
einen Armabschnitt aufweisen, der von dem Basisabschnitt aus
geht und ein distales Ende aufweist, wobei einer der ersten
und zweiten Wandabschnitte an dem distalen Ende von jedem Arm
abschnitt schwenkbar angebracht ist.
9. Gelenk nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dich
tungseinrichtung wenigstens eine Blattdichtung mit einem Fuß
abschnitt, der an dem anderen der ersten und zweiten Wandab
schnitte fest angebracht ist und sich zwischen den Armab
schnitten der Bügel erstreckt, und einen Vorspannabschnitt
aufweist, der von einem distalen Ende des Fußabschnittes aus
kragt, wobei der Vorspannabschnitt entlang wenigstens einem
Teil davon verläuft, um mit dem gekrümmten Teil übereinzu
stimmen und gleitend dagegen zu drücken, wenn die ersten und
zweiten Wandabschnitte relativ zueinander schwenken.
10. Gelenk nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der ge
krümmte Teil von einem der ersten und zweiten Wandabschnitte
wenigstens zwei mit Nuten bzw. Kerben versehene Abschnitte
(166) aufweist, die im Abstand zueinander angeordnet sind, der
art, daß sie den Armabschnitten von jedem der wenigstens zwei
Bügel entsprechen, wobei die Armabschnitte in die Nut- bzw.
Kerbabschnitte hinein und aus diesen heraus bewegbar sind,
wenn die ersten und zweiten Wandabschnitte relativ zueinander
um die versetzten bzw. gekröpften Bügel schwenken.
11. Gelenk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blatt
dichtungseinrichtung Anhänge bzw. Verlängerungen (168) aufweist,
die an einem distalen Ende des auskragenden Teils der wenig
stens einen Blattdichtung befestigt sind, um die Nut- bzw.
Kerbabschnitte des gekrümmten Teils zu überbrücken und die
Kammer abzudichten, wenn die ersten und zweiten Wandabschnit
te um die versetzten bzw. gekröpften Bügel in zunehmend grö
ßere Winkel dazwischen schwenken.
12. Gelenk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten
und zweiten Wandabschnitte eine Breite entlang ihren ent
sprechenden ersten Enden aufweisen, die im wesentlichen an
einander angepaßt sind, wobei die Kammer und die Auskleidungen
sich im wesentlichen über die gesamte Breite der ersten Enden
der ersten und zweiten Wandabschnitte erstrecken, um eine
kontinuierliche Luftströmungsbahn zwischen den ersten und zwei
ten Kühlluft-Strömungskanälen entlang der Breite zu bilden,
und daß ferner Mittel zum Abdichten der Kammer an den distalen
Enden davon vorgesehen sind.
13. Gelenk nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten und zweiten Wandabschnitte konvergente und divergente
Klappenabschnitte aufweisen, die auf entsprechende Weise zwi
schen und neben Seitenwandabschnitten einer zweidimensionalen
Abgasdüse angeordnet sind, wobei die Einrichtung zum Abdichten
der distalen Enden der Kammer aufweist:
Endkappen, die an den distalen Rändern des ersten Endes von einer der konvergenten und divergenten Klappen befestigt sind, um die Kammer an den Enden davon abzudichten,
zwei zylindrische Dichtungen, die derart dimensioniert sind, daß sie gleitend in die äußersten Endabschnitte des gekrümmten Teils von einer der konvergenten und divergenten Klappen pas sen, und
Federmittel zum Vorspannen der zwei zylindrischen Dichtungen in Richtung auf die Seitenwandabschnitte der Düse.
Endkappen, die an den distalen Rändern des ersten Endes von einer der konvergenten und divergenten Klappen befestigt sind, um die Kammer an den Enden davon abzudichten,
zwei zylindrische Dichtungen, die derart dimensioniert sind, daß sie gleitend in die äußersten Endabschnitte des gekrümmten Teils von einer der konvergenten und divergenten Klappen pas sen, und
Federmittel zum Vorspannen der zwei zylindrischen Dichtungen in Richtung auf die Seitenwandabschnitte der Düse.
14. Gasturbinentriebwerk mit einer Düse, die eine Abgasströmungs
bahn begrenzt,
gekennzeichnet durch :
mehrere Paare stromaufwärtiger und stromabwärtiger Düsenwand abschnitte (102, 104), die jeweils eine im wesentlichen an einander angepaßte Breite an einem ersten Ende davon und eine innenseitige Oberfläche aufweisen, wobei jeder Wandabschnitt eine Auskleidung (110, 112) aufweist, die im Abstand von ent sprechenden Innenflächen angeordnet ist, um dazwischen Kühl luft-Strömungskanäle zu bilden,
Gelenkmittel (100) zum schwenkbaren Verbinden von entspre chenden Paaren von Wandabschnitten an ihren entsprechenden ersten Enden, wobei die Gelenkmittel enthalten:
einen gekrümmten Teil (118), der an dem ersten Ende von einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnit te von jedem Paar gebildet ist;
Blattdichtungsmittel (122), die an dem ersten Ende von dem anderen von jedem Paar stromaufwärtiger und stromabwärtiger Wandabschnitte fest angebracht sind und von diesem ausgehen, um gleitend gegen den gekrümmten Teil zu drücken zur Bildung einer im wesentlichen luftdichten Dichtung dazwischen, wenn die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnitte re lativ zueinander schwenken,
eine Kammereinrichtung (136), die wenigstens teilweise durch die Blattdichtungsmittel und das erste Ende von dem anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnitte ge bildet ist, zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwi schen den ersten und zweiten Kühlluft-Strömungskanälen und
versetzte bzw. gekröpfte Bügelmittel (140) zum schwenkbaren Verbinden jedes Paares stromaufwärtiger und stromabwärtiger Wandabschnitte an den entsprechenden ersten Enden davon.
mehrere Paare stromaufwärtiger und stromabwärtiger Düsenwand abschnitte (102, 104), die jeweils eine im wesentlichen an einander angepaßte Breite an einem ersten Ende davon und eine innenseitige Oberfläche aufweisen, wobei jeder Wandabschnitt eine Auskleidung (110, 112) aufweist, die im Abstand von ent sprechenden Innenflächen angeordnet ist, um dazwischen Kühl luft-Strömungskanäle zu bilden,
Gelenkmittel (100) zum schwenkbaren Verbinden von entspre chenden Paaren von Wandabschnitten an ihren entsprechenden ersten Enden, wobei die Gelenkmittel enthalten:
einen gekrümmten Teil (118), der an dem ersten Ende von einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnit te von jedem Paar gebildet ist;
Blattdichtungsmittel (122), die an dem ersten Ende von dem anderen von jedem Paar stromaufwärtiger und stromabwärtiger Wandabschnitte fest angebracht sind und von diesem ausgehen, um gleitend gegen den gekrümmten Teil zu drücken zur Bildung einer im wesentlichen luftdichten Dichtung dazwischen, wenn die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnitte re lativ zueinander schwenken,
eine Kammereinrichtung (136), die wenigstens teilweise durch die Blattdichtungsmittel und das erste Ende von dem anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnitte ge bildet ist, zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwi schen den ersten und zweiten Kühlluft-Strömungskanälen und
versetzte bzw. gekröpfte Bügelmittel (140) zum schwenkbaren Verbinden jedes Paares stromaufwärtiger und stromabwärtiger Wandabschnitte an den entsprechenden ersten Enden davon.
5. Triebwerk nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
kleidung von einem der stromaufwärtigen und stromabwärtigen
Wandabschnitte ein gekrümmtes Endteil aufweist, das im Ab
stand von dem gekrümmten Teil angeordnet ist, um einen Teil
des entsprechenden Kühlluft-Strömungskanals zu bilden.
6. Triebwerk nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
kleidung des anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen
Wandabschnitte ein Endteil aufweist, das nahe an dem gekrümm
ten Endteil der Auskleidung des einen Wandabschnittes endet
und im Abstand dazu angeordnet ist, um dazwischen eine Luft
strömungsbahn zu bilden.
17. Triebwerk nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
zum Abdichten der Luftströmungsbahn zwischen dem stromab
wärtigen Endteil der Auskleidung des anderen der stromaufwär
tigen und stromabwärtigen Wandabschnitte und dem stromauf
wärtigen gekrümmten Teil der Auskleidung des einen der strom
aufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnitte vorgesehen
sind.
18. Triebwerk nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die ver
setzten bzw. gekröpften Bügelmittel wenigstens zwei Bügel
aufweisen, die jeweils einen Basisabschnitt, der auf dem ersten
Ende von dem anderen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen
Wandabschnitt fest angebracht und im Abstand zueinander ange
ordnet ist, und einen Armteil aufweist, der von dem Basis
teil ausgeht und ein distales Ende aufweist, wobei der eine
der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnitte an
dem distalen Ende von jedem Armteil schwenkbar befestigt ist.
19. Triebwerk nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blatt
dichtungseinrichtung wenigstens eine Blattdichtung mit einem
Fußabschnitt, der an dem anderen der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen Wandabschnitte fest angebracht ist und sich
zwischen den Armteilen der Bügel erstreckt, und einen Vor
spannabschnitt aufweist, der von dem distalen Ende des Fußab
schnittes auskragt und sich entlang wenigstens einem Teil da
von erstreckt, um mit dem gekrümmten Teil übereinzustimmen
und gleitend gegen diesen drücken, wenn die stromaufwärtigen
und stromabwärtigen Wandabschnitte relativ zueinander schwen
ken.
20. Triebwerk nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der ge
krümmte Teil von einem der stromaufwärtigen und stromabwär
tigen Wandabschnitte wenigstens zwei mit Nuten bzw. Kerben ver
sehene Abschnitte aufweist, die im Abstand zueinander ange
ordnet sind, um den Armteilen von jedem der wenigstens zwei
Bügel zu entsprechen, wobei die Armteile in die genuteten bzw.
gekerbten Teile hinein und aus diesen heraus bewegbar sind,
wenn die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Wandabschnitte
um die versetzten bzw. gekröpften Bügelmittel relativ zueinan
der schwenken.
21. Triebwerk nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blatt
dichtungseinrichtung Anhänge bzw. Verlängerungen aufweist,
die an einem distalen Ende des auskragenden Teils von der we
nigstens einen Blattdichtung befestigt sind, um die Nut- bzw.
Kröpfabschnitte des gekrümmten Teils zu überbrücken und die
Kammermittel abzudichten, wenn die ersten und zweiten Wand
abschnitte um die versetzten bzw. gekröpften Bügelmittel um
zunehmend größere Winkel dazwischen schwenken.
22. Triebwerk nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kam
mermittel und die Auskleidungen sich im wesentlichen entlang
der gesamten Breite der ersten Enden der stromaufwärtigen und
stromabwärtigen Wandabschnitte erstrecken, um eine kontinu
ierliche Luftströmungsbahn zwischen den ersten und zweiten
Kühlluft-Strömungskanälen entlang der Breite zu bilden, und
daß ferner Mittel zum Abdichten der Kammermittel an den dista
len Enden davon vorgesehen sind.
23. Triebwerk nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Quelle
für Kühlluft und Mittel zum Richten der Kühlluft in den Kühl
luft-Strömungskanal des stromaufwärtigen Wandabschnittes vor
gesehen sind.
24. Gelenk zum axialen Verbinden eines ersten Wandabschnittes
(102) und eines zweiten Wandabschnittes (104) einer Abgas
düse eines Gasturbinentriebwerkes für eine relative Schwenk-
bzw. Drehbewegung dazwischen, wobei die ersten und zweiten
Wandabschnitte jeweils eine innenseitige Oberfläche (106,
108) und eine Auskleidung (110; 112) aufweisen, die daran be
festigt und im Abstand von einer entsprechenden innenseitigen
Oberfläche angeordnet ist, um dazwischen erste und zweite
Kühlluft-Strömungskanäle (114, 116) zu bilden,
gekennzeichnet durch :
einen gekrümmten Teil (118), der an einem ersten Ende von einem der ersten und zweiten Wandabschnitte ausgebildet ist, Dich tungsmittel (122) zum Bilden einer im wesentlichen luftdich ten Dichtung zwischen dem gekrümmten Teil von dem einen Wand abschnitt und einem ersten Ende von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte, wenn die ersten und zweiten Wand abschnitte relativ zueinander schwenken,
Kammermittel (136), die wenigstens teilweise durch die Dich tungsmittel und das erste Ende von dem einen der ersten und zweiten Wandabschnitte gebildet sind, zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen den ersten und zweiten Kühlluft- Strömungskanälen und
versetzte bzw. gekröpfte Bügelmittel (140) zum schwenkbaren Verbinden der ersten und zweiten Wandabschnitte an ihren ent sprechenden ersten Enden.
einen gekrümmten Teil (118), der an einem ersten Ende von einem der ersten und zweiten Wandabschnitte ausgebildet ist, Dich tungsmittel (122) zum Bilden einer im wesentlichen luftdich ten Dichtung zwischen dem gekrümmten Teil von dem einen Wand abschnitt und einem ersten Ende von dem anderen der ersten und zweiten Wandabschnitte, wenn die ersten und zweiten Wand abschnitte relativ zueinander schwenken,
Kammermittel (136), die wenigstens teilweise durch die Dich tungsmittel und das erste Ende von dem einen der ersten und zweiten Wandabschnitte gebildet sind, zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen den ersten und zweiten Kühlluft- Strömungskanälen und
versetzte bzw. gekröpfte Bügelmittel (140) zum schwenkbaren Verbinden der ersten und zweiten Wandabschnitte an ihren ent sprechenden ersten Enden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US40402189A | 1989-09-07 | 1989-09-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4014574A1 true DE4014574A1 (de) | 1991-03-21 |
Family
ID=23597809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904014574 Withdrawn DE4014574A1 (de) | 1989-09-07 | 1990-05-07 | Abgasduesengelenk |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0711259B2 (de) |
CA (1) | CA2021086A1 (de) |
DE (1) | DE4014574A1 (de) |
FR (1) | FR2651536A1 (de) |
GB (1) | GB2235728A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19608083A1 (de) * | 1996-03-02 | 1997-09-04 | Mtu Muenchen Gmbh | Beweglich geführter Dichtkörper mit Druckflächen |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5255849A (en) * | 1991-11-05 | 1993-10-26 | General Electric Company | Cooling air transfer apparatus for aircraft gas turbine engine exhaust nozzles |
US5794851A (en) * | 1995-12-07 | 1998-08-18 | United Technologies Corporation | Nozzle sealing apparatus |
US5813609A (en) * | 1996-12-11 | 1998-09-29 | General Electric Company | Hinged lined exhaust nozzle |
WO2014185272A1 (ja) | 2013-05-15 | 2014-11-20 | 株式会社Ihi | 航空用ガスタービンエンジンのための可変ノズル |
FR3100286B1 (fr) * | 2019-08-30 | 2021-09-17 | Safran Aircraft Engines | Couple volet convergent-volet divergent pour tuyère de turboréacteur à géométrie variable comprenant des conduits de circulation d’air de refroidissement raccordés au travers de surfaces de contact |
FR3100282B1 (fr) * | 2019-08-30 | 2023-02-10 | Safran Aircraft Engines | Couple volet convergent-volet divergent pour tuyère de turboréacteur à géométrie variable dont les volets comprennent des conduits de circulation d’air de refroidissement raccordés par emmanchement |
CN114151197B (zh) * | 2021-10-20 | 2022-12-16 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种薄壁高筋圆转方机匣的冷却引流结构 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4081137A (en) * | 1977-01-05 | 1978-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Finned surface cooled nozzle |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL87657C (de) * | 1953-04-10 | |||
GB892289A (en) * | 1958-02-13 | 1962-03-21 | Power Jets Res & Dev Ltd | Duct for conveying fluid flow |
GB851085A (en) * | 1958-02-27 | 1960-10-12 | Lucas Industries Ltd | Jet discharge nozzles for jet-propulsion engines |
US3046730A (en) * | 1960-09-21 | 1962-07-31 | Marquardt Corp | Variable area exit nozzle |
US3979065A (en) * | 1974-10-31 | 1976-09-07 | United Technologies Corporation | Cooling liner for an exhaust nozzle |
US4073441A (en) * | 1976-10-04 | 1978-02-14 | General Electric Company | Gas turbine engine nozzle apparatus including a nozzle flap slot seal |
US4544098A (en) * | 1982-12-27 | 1985-10-01 | United Technologies Corporation | Cooled exhaust nozzle flaps |
US4742961A (en) * | 1987-05-04 | 1988-05-10 | United Technologies Corporation | Exhaust gas nozzle including a cooling air diverter |
-
1990
- 1990-05-01 JP JP11191490A patent/JPH0711259B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-03 FR FR9005584A patent/FR2651536A1/fr active Pending
- 1990-05-04 GB GB9010081A patent/GB2235728A/en not_active Withdrawn
- 1990-05-07 DE DE19904014574 patent/DE4014574A1/de not_active Withdrawn
- 1990-07-12 CA CA 2021086 patent/CA2021086A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4081137A (en) * | 1977-01-05 | 1978-03-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Finned surface cooled nozzle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19608083A1 (de) * | 1996-03-02 | 1997-09-04 | Mtu Muenchen Gmbh | Beweglich geführter Dichtkörper mit Druckflächen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03100359A (ja) | 1991-04-25 |
GB2235728A (en) | 1991-03-13 |
CA2021086A1 (en) | 1991-03-08 |
JPH0711259B2 (ja) | 1995-02-08 |
GB9010081D0 (en) | 1990-06-27 |
FR2651536A1 (fr) | 1991-03-08 |
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