DE4017586A1

DE4017586A1 - Verbindungseinrichtung fuer flugzeugpropellerschaufeln

Info

Publication number: DE4017586A1
Application number: DE4017586A
Authority: DE
Inventors: Sifarat Seth Husain; Gerard Paul Kroger; Robert Paul Czachor
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1990-12-06
Also published as: IT9020545A1; GB2235255A; US5082424A; IT1248947B; FR2652793A1; JPH0354096A; IT9020545A0; GB9012432D0; CA2012246A1; KR910000477A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung von Propeller schaufeln in Flugzeugtriebwerken und insbesondere auf ein Be festigungssystem, bei dem die Propellerschaufeln an einem Ring angebracht sind, der seinerseits an einer Turbine befestigt ist.

Fig. 1 zeigt ein mantelloses Flugzeugtriebwerk 3, bei dem die Erfindung angewendet werden kann. Ein Bereich 5 davon ist in Fig. 2 gezeigt, wobei gegenläufig rotierende Turbinen 9 (schraf fiert) und 12 (unschraffiert) durch eine heiße Gasströmung 14 angetrieben werden, die von einem Kerntriebwerk (nicht gezeigt) geliefert wird. Die Turbinen 9 und 12 treiben ihrerseits gegen läufig rotierende Fan- bzw. Bläserschaufeln 15 und 18 an, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind. Der Begriff "gegenläufig rotierend" bedeutet, daß die Turbinen 9 und 12 und auch die Schau feln 15 und 18, die daran befestigt sind, in entgegengesetzten Richtungen rotieren, wie es durch Pfeile 25 und 27 in Fig. 1 gezeigt ist.

Eine Darstellung des Unterbereiches 6 B in Fig. 2 ist in Fig. 3 und in noch detaillierterer Form in Fig. 4 gezeigt. Die Schau feln 28 erstrecken sich zwischen einem Gehäuse 24 und einer inneren Trommel (Rohr) 41 in den Fig. 3 und 4. Die Schaufeln ziehen Energie aus der Gasströmung 14 in Fig. 2 und wirken auch als eine steife Verbindungsstrebe zwischen dem Gehäuse 24 und dem Rohr 41.

Die Fan-Schaufeln 15 in Fig. 3 sind durch eine Struktur gehal tert, die als ein Ring 22 in Fig. 4 gezeigt ist und die durch Bügel 36 an dem Gehäuse 24 befestigt ist. Während des Betriebs wird die Zentrifugalbelastung der Fan-Schaufeln 15 durch den Ring 22 als eine Ringbeanspruchung aufgenommen. Die Bügel 36 über tragen die Schubbelastung, die durch die Fan-Schaufeln 15 erzeugt wird, auf das Gehäuse 24. Andere Strukturen, die hier nicht näher erläutert werden, übertragen die Schubbelastung auf das Flugzeug in Fig. 1.

Ein Bügel der hier interessierenden Art ist in der DE-OS 39 26 501 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Die tatsächliche Ringstruktur,wie sie verwendet wird, ist nicht der kreisförmige Ring 22, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, sondern ein polygonaler Ring 22 P, wie er in Fig. 5 gezeigt ist. Der poly gonale Ring 22P enthält zwei Arten von Abschnitten: Die eine Art ist ein Schaufelhalterungsabschnitt 22 B oder "Nabe", die auch in Fig. 5A gezeigt ist und Schublager 22 D aufweist, die die Zentri fugalbelastung, die durch die Fan-Schaufel 15 erzeugt wird, auf den Ring 22P überträgt. Die Schublager 22 D erlauben eine Ände rung des Anstellwinkels der Schaufel, wie es durch einen Pfeil 23 angegeben ist.

Die andere Art eines Ringabschnittes ist ein Verbindungsabschnitt 22 A, der benachbarte Naben 22 B verbindet. Der Verbinder weist Schienen 29 auf, die unter Zug stehen aufgrund der Zentrifugal belastung der Schaufeln 15.

Eine Art eines polygonalen Ringes ist in der DE-OS 35 38 599.5 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Der polygonale Ring trägt auch eine Verkleidung 40, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt und in der DE-OS 39 40 132.4 näher be schrieben ist, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Eine Anordnung des Turbinen/Polygonalring/Gebläseschaufel/Ver kleidungssystems ist in Fig. 6 gezeigt. Es werden nun mehrere Merkmale dieses Systems erörtert. Als erstes kann die Temperatur des Turbinengehäuses 24 in dem Bereich zwischen Umgebungstempera tur, wenn das Triebwerk nicht läuft, und einer Temperatur von etwa 540°C (1000°F) während des Betriebs liegen. Die letztere, höhere Temperatur resultiert aus der Heißgasströmung 14 in Fig. 4, die durch die Turbine strömt. Dieser breite Temperaturbereich be wirkt, daß der Umfang des Gehäuses seine Abmessungen ändert. Die se Abmessungsänderung bewirkt, daß sich die in Fig. 5 gezeigten Schenkel 42 der Bügel 36 trennen, wodurch sich die Schenkel in die gestrichelten Positionen 42P bewegen und dadurch der Abstand 47 auf einen Abstand 47P zunimmt. Diese Abstandsänderung bewirkt eine Dehnung in dem Bügel 36 an den Basisbereich 48.

Ein zweites Merkmal des Systems ist, daß sich die Bügel in axia ler Richtung über die Schienen 29 des polygonalen Rings hinaus erstrecken, wie es durch den Abstand 50 in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Diese Verlängerung über die Schienen 29 hinaus be wirkt, daß der geschmiedete Mantel des polygonalen Rings groß wird. Der geschmiedete Mantel 22 E in Fig. 14 (der Mantel ist schraffiert gezeigt) für den polygonalen Ring 22P hat eine axiale Länge L. Der geschmiedete Mantel bezieht sich auf das Rohgußstück 55 in Fig. 8, das der Vorgänger des fertigen geschmiedeten Bü gels 36 ist. Der Mantel 55 ist im allgemeinen größer als der fer tige Bügel 36, da der Mantel 55 während des Schmiedeprozeßes ge formt und angepaßt wird.

Es ist erstrebenswert, die Größe von beiden geschmiedeten Mänteln zu verkleinern.

Ein drittes Merkmal des Systems besteht darin, daß die Verklei dung 40 an dem Ring durch andere, verkleidende Bügel 57 befestigt ist, die in Fig. 6 gezeigt sind. Die Zentrifugalbelastung der Fan-Schaufeln 15 in Fig. 4 dehnt den polygonalen Ring 22P in Fig. 5 und vergrößert somit den Durchmesser des Ringes. Diese Durchmesservergrößerung bringt eine zusätzliche Beanspruchung an die Verkleidung über die verkleidenden Bügel 57, da die Ver kleidung keiner ähnlichen Durchmesservergrößerung aufgrund der Zentrifugalbelastung ausgesetzt ist. Ein Beispiel soll die Größe der auftretenden Zentrifugalkräfte verdeutlichen.

Es sei angenommen, daß der Propellerdurchmesser, Abmessung 60 in Fig. 3, 3,6 m (12 Fuß) beträgt. Es sei ferner angenommen, daß jede Fan-Schaufel als ein Massenpunkt 64 betrachtet werden kann, der 250 N (54 pounds) wiegt und auf dem Umfang eines Kreises 67 angeordnet ist, der einen Durchmesser von 1,8 m (6 Fuß) hat. Weiterhin sei angenommen, daß die Drehzahl 1200 U/min oder 20 Umdrehungen pro Sekunde beträgt, was 2f × 20 rad Sekunde, d. h. etwa 126 Radian pro Sekunde, entspricht.

Die Zentrifugalbeschleunigung ist w²r, wobei w die Winkelgeschwin digkeit (Radian pro Sekunde) und r der Radius sind. In diesem Beispiel beträgt die Beschleunigung etwa 14 430 m/s (47 374 Fuß/s²) :

14 430 = (126/s)² × 0,9 m.

Dividiert man diese Zahl durch die Erdbeschleunigung, 9,81 m/s², ergibt sich ein Quotient von etwa 1471. Dieser Quotient ist das g-Feld, das von den Punktmassen erfahren wird.

Anders ausgedrückt, wiegt jede Punktmasse 64 (die das Gewicht von der Schaufel darstellt), die ursprünglich 250N wog, nun etwa 36 000 N unter der Zentrifugalkraft (1471 × 250 = 36 000). Diese Zentrifugalkraft bewirkt, daß sich der Ringdurchmesser ver größert und auch eine leicht polygonale Form annimmt, wobei die Schaufeln 15 an den Schnittpunkten des Polygons angeordnet sind. Die Durchmesservergrößerung führt dazu, daß sich die Verkleidung nach außen wölbt.

Ein viertes Merkmal des Systems trifft ein Ergebnis, das durch die Art der Befestigung herbeigeführt wird, durch die der Ring 22P in Fig. 5 an dem Gehäuse 24 in Fig. 4 befestigt ist. Die besondere Darstellung der Turbinenstufe, wie sie in Fig. 4 ge zeigt ist, verdeutlicht, daß alle Turbinenschaufeln die gleiche Form haben. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Schaufeln, wie beispielsweise die Schaufeln 28 A in Fig. 4, die sich direkt ra dial innen von den Propellerschaufeln befinden, sind im Quer schnitt größer, wie es durch die Schaufel 28 A in Fig. 4A ange deutet ist, als die anderen Schaufeln 28. Die einen größeren Querschnitt aufweisenden Schaufeln 28 A führen viel von der Last, die die Propellerschaufeln 15 auf die Turbine ausüben, und wirken dabei als Streben.

Es wurde gefunden, daß während des Betriebs starke schwingende Beanspruchungen in diesen Streben existieren können. Es ist mög lich, daß diese Beanspruchungen durch die Verschiebung 71 in Fig. 6 zwischen den Befestigungspunkt 73 des Bügels 36 und der Achse 74 der Strebe hervorgerufen worden sein können.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Verbindungs einrichtung zwischen einem Ring, der Flugzeugpropellerschaufeln trägt, und einer Turbine zu schaffen, die den Ring umgibt. Wei terhin soll eine verbesserte Verbindungseinrichtung zwischen einem Ring, der Flugzeugpropellerschaufeln trägt, und einer Ver kleidung geschaffen werden, die den Ring umgibt und eine Strö mungsbahn außerhalb des Rings bildet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erstrecken sich mehrere Bügel zwischen einem Ring und einer Turbine, die den Ring umgibt. Der Ring trägt Fanschaufeln. Jeder Bügel ist mit einem einzelnen Punkt auf der Turbine, aber zwei Punkten auf dem Ring verbunden. Demzufolge bewirkt eine thermische Expansion der Tur bine eine Vergrößerung im Turbinenumfang, was eine radiale Be wegung der einzelnen Punkte zur Folge hat, und eine vergrößerte Trennung zwischen benachbarten einzelnen Punkten, aber keine sig nifikante Deformation von jedem Bügel.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung umgibt eine Verkleidung, die eine Strömungsbahn begrenzt, den Ring an "Ver kleidungspunkten" und ist daran befestigt. Die Verkleidungspunkte sind zwischen, und nicht an, den Befestigungspunkten (d.h. "Fan- befestigungen") für die Fan-Schaufeln angeordnet. Die Zentrifu galkraft der Fan-Schaufeln bewirkt, daß sich die Fan-Befesti gungen radial nach außen bewegen. Da jedoch die Verkleidungs punkte zwischen den Fan-Befestigungen angeordnet sind, ist ihre radiale Bewegung reduziert oder eliminiert.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an hand der folgenden Beschreibung und Zeichnung von Ausführungs beispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Flugzeug, das durch Triebwerke antreibbar ist, in denen die Erfindung angewendet werden kann.

Fig. 2 ist eine schematische Schnittdarstellung von dem Bereich 5 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Unterbereichs 6 A in Fig. 2.

Fig. 4A stellt im Querschnitt zwei verschiedene Arten von Tur binenschaufeln dar, nämlich die Schaufeln 28 und 28 A in Fig. 4.

Fig. 4 ist eine detailliertere Darstellung von Fig. 3.

Fig. 5 zeigt einen polygonalen Ring, der der tatsächliche Ring ist, der zum Tragen der Ringe 15 in Fig. 4 verwendet wird.

Fig. 5Astellt einen Nabenbereich 22 B gemäß Fig. 5 dar.

Fig. 6 zeigt im Querschnitt einen Bereich, wie den Bereich 6 C in Fig. 2.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 8 zeigt einen geschmiedeten Mantel für einen Bügel 36 ge mäß Fig. 5.

Fig. 9 und 10 zeigen, wie sich die Schaufel/Strebe 28 A und das Gehäuse 24 als eine T-förmige Halterung für entspre chende Bügel 36 und 128 verhalten können.

Fig. 11 ist eine radiale Darstellung entlang der Linie 213 in Fig. 7 von einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 12 ist eine axiale Darstellung entlang der Linie 214 in Fig. 7 von einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 13 ist eine vereinfachte Darstellung von einem Ausführungs beispiel der Erfindung.

Fig. 14 ist eine Darstellung von dem bekannten polygonalen Ring in Fig. 5 entlang der Pfeile 14-14.

Fig. 15 ist eine Darstellung des polygonalen Rings gemäß Fig. 7 entlang den Pfeilen 15-15.

Eine vereinfachte Darstellung der Erfindung ist in Fig. 13 ge zeigt, wobei der Ring 22 und das Gehäuse 24 gemäß Fig. 4 sche matisch gezeigt sind. Das vereinfachte Ausführungsbeispiel ent hält zwei Verbindungen 95 und 96, die an einem gemeinsamen Ver ankerungspunkt 103 auf dem Gehäuse 24 befestigt sind. Die Verbin dungen sind weiterhin an dem Ring 22 an Verankerungspunkten 107 und 108 befestigt. Wenn sich das Gehäuse ausdehnt, bewegt sich der Punkt 108 radial nach außen in Richtung des Pfeils 102. Die Verbindungen 95 und 96 biegen sich nicht, wie dies die bekannten Schenkel 42 in Fig. 5 tun. Das Dreieck, das durch die Punkte 103, 107 und 108 gebildet ist, behält seine Größe und Form bei.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 7 ge zeigt, wobei V-förmige Bügel 101 einen polygonalen Ring mit dem Gehäuse 24 der Turbine verbinden. Anders als die Bügel gemäß Fig. 4, die an dem Gehäuse 24 an zwei Punkten 106 und 107 be festigt sind, sind die Bügel gemäß Fig. 7 jedoch jeweils an einem einzelnen Punkt 103 befestigt. Die an einem einzelnen Punkt erfolgende Befestigung an dem Gehäuse eliminiert die Verformung der Bügel, die in Verbindung mit den Bügeln 36 in Fig. 4 be schrieben ist: Die Schenkel 120 und 121 in Fig. 7 spreizen sich nicht auseinander, wenn eine thermische Expansion des Gehäuses 24 auftritt, sondern stattdessen bewegt sich der Befestigungspunkt 103 radial nach außen.

Die Lage des Befestigungspunktes 103 in Fig. 7 ist signifikant. Jeder Befestigungspunkt 103 ist (1) auf der Gehäuseoberfläche an geordnet,(2) unter einem Nabenbereich 22 B in den Fig. 7 und 11 des Rings angeordnet und (3) etwa koinzident mit der Achse 74 in Fig. 6 von einer der Streben 28 A. Da die Bügel 101 etwas flexibel sind, kann jeder um einen Punkt 103 drehen. Die Posi tionierung des Befestigungspunktes 103, wie sie gerade beschrieben wurde, gestattet, daß das Gehäuse 24 eine Deformation unter Be lastungen besser widerstehen kann, die durch den polygonalen Ring 22P ausgeübt werden. Ein Beispiel soll diesen Punkt verdeutlichen.

Wenn die große Strebe 28 A und das Gehäuse 24 so betrachtet werden, daß sie im Schnitt eine T-Form haben, wie es in den Fig. 9 und 10 getan ist, dann wird deutlich, daß das T den Kräften, die durch das schwingende Biegen der Bügel 36 oder 120 ausgeübt wer den, besser widerstehen kann, wenn der Bügel an dem Mittelpunkt des Querstabes 24 des T befestigt ist, wie in Fig. 10, als wenn es an einem Ende des Querstabes befestigt ist, wie in Fig. 9. Wenn es an einem Ende des Querstabes befestigt ist, hat eine Biegung in die gestrichelten Stellungen 36 A und 36 B die Tendenz, eine Deformation des Querstabes zu den gestrichelten Stellungen 24 A und 24 B hervorzurufen. Die Befestigung gemäß Fig. 10 redu ziert oder eliminiert jedoch eine derartige Biegung.

Weiterhin liegt das effektive Drehzentrum des Bügels 120 (zu sammen mit dem Abschnitt des polygonalen Rings, an dem er befe stigt ist, der nicht in Fig. 10 gezeigt ist) auf der Oberfläche des Gehäuses 24, am Punkt 103, nahe dem Zentrum (oder Achse) der Strebe 28 A. Das effektive Zentrum in der Situation gemäß Fig. 9 ist jedoch das Zentrum, um das sich der Punkt 103 C dreht. Dies letztgenannte Zentrum wird im allgemeinen unterschiedlich sein und wird nicht auf der Oberfläche des Gehäuses 24 liegen. Das letztgenannte Zentrum kann der Punkt 103 B in Fig. 9 sein, der unterhalb der Oberfläche liegt.

Die Bügel 101 in Fig. 7 sind größenmäßig so bemessen, daß sie in die axialen Ränder 125 des Rings 22 in Fig. 7 passen können. Das heißt, alle Teile der Bügel liegen radial innen von dem Ring, und kein Teil eines Bügels liegt axial außerhalb einer axialen Kante 125 des Rings. (Bezüglich der Bedeutung "axial außerhalb" sei darauf hingewiesen, daß ein Gegenstand 130 axial außerhalb eines axialen Rands 125 des polygonalen Rings liegt.) Eine der artige Bemessung gestattet, daß ein kleinerer geschmiedeter Man tel für die Bügel 101 verwendet werden kann im Vergleich zu dem Mantel 55, der für die bekannten Bügel 36 gemäß Fig. 8 erforder lich ist. Zusätzlich kann der geschmiedete Mantel des polygonalen Rings kleiner sein als bei der bekannten Ausführung.

Der bekannte geschmiedete Mantel hat eine axiale Länge L in Fig. 14. Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung hat der Mantel eine axiale Länge LL in Fig. 15. Die neue axiale Länge LL ist kleiner, da der neue Mantel keine äußeren Bügel 155 in den Fig. 14 und 15 zu enthalten braucht: Die erfindungsgemäßen Bü gel 101 in Fig. 7 sind axial innerhalb des polygonalen Rings an geordnet. Das bedeutet für eine gegebene Breite R in den Fig. 14 und 15, daß der geschmiedete Mantel gemäß Fig. 15 (zur Verwendung gemäß der Erfindung) eine kleinere axiale Länge haben kann als der bekannte gemäß Fig. 14.

Weiterhin sind die Bügel so angeordnet, daß (1) die Bügel-Ring- Befestigungs- und (2) die Bügel-Gehäuse-Befestigungspunkte ritt lings auf der Mittellinie 135 des Gehäuses gemäß Fig. 11 sitzen. Das bedeutet, daß der Befestigungspunkt 103, der als ein Dreh zentrum wirkt, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, auf der gegenüber liegenden Seite der Mittellinie 135 in Bezug auf die Befestigungs punkte 110 und 112 liegt, die den Bügel an dem Ring befestigen Anders ausgedrückt, der Punkt 103 befindet sich in einer anderen radialen Ebene als die Punkte 110 und 112. Die Mittellinie 135, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist, schneidet die Steigungsachse 140 der Schaufeln 15 in Fig. 2. Die Steigungsachse 140 ist auch in Fig. 2 gezeigt und ist diejenige Achse, um die sich die Propeller schaufeln während einer Änderung des Anstellwinkels drehen, wie es durch den Pfeil 145 angegeben ist.

Die Bügel 57, die die Verkleidung 40 an dem polygonalen Ring 22 P befestigen, werden aus ihren Positionen bewegt, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Die bekannten Bügel 57 sind an den Naben abschnitten 22 B angeordnet, wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Erfindungsgemäß sind die Verkleidungsbügel 155 in Fig. 7 an den Verbinderabschnitten 22 A angeordnet und an Flanschen 150 be festigt, wie es in den Fig. 7, 11 und 12 gezeigt ist.

Diese Positionierung der Bügel 155 vermindert eine Verformung der Verkleidung 40 aus dem folgenden Grund. Wie in Fig. 12 angegeben ist, bewirkt die Zentrifugalbelastung der Propellerschaufeln, daß sich die Nabenabschnitte in einer Richtung radial nach außen ver schieben, also in der Richtung des Pfeils 160. Die Nabenabschnit te werden ausgelenkt, wie es durch die Strecke 170 angegeben ist, während die Verbinderabschnitte um einen kleineren Betrag 165 aus gelenkt werden. Der Grund, daß die Verbinderabschnitte weniger ausgelenkt werden, ist der, daß die Zentrifugalbelastung der Schaufeln die Nabenabschnitte 22 B verschiebt und die Verbinder abschnitte 29 unter Zug setzt. Deshalb eliminiert die Befesti gung der Verkleidungsbügel 155 an den Schienen 29 der Verbinder abschnitte 22 A die Verkleidungsverformung, die auftreten würde, wenn die Bügel stattdessen an den Nabenabschnitten 22 B befestigt wären. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung bewegen sich zwar die Nabenabschnitte 22 B immer noch radial nach außen, wie es durch die Strecke 170 in Fig. 12 angegeben ist, aber diese Bewegung verkleinert nur leicht den Spalt 183 zwischen dem Ring und der Verkleidung 40.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Bügel 101 in Fig. 7 sich nicht in die gestrichelten Positionen 101 A biegen, wenn ein thermisches Wachstum des Gehäuses 24 relativ zum Ring 22P auftritt. Jedoch trennen oder spreizen sich nicht die Arme 120 und 121 der Bügel, wie dies die Arme 42 des bekann ten Bügels 36 in den Fig. 4 und 5 tun.

Ein derartiges Spreizen der Arme kann bewirken, daß eine Bean spruchung oder sogar eine Beschädigung in dem Steg 48 des Bügels 36 in Fig. 5 auftritt. Beispielsweise bewirkt eine Deformation der Arme in die gestrichelten Positionen 42 P, daß der Bereich 180 des Bügels unter Druck und der Bereich 185 unter Zug kommt. Eine wiederholte Wechselbelastung dieser Deformation kann eine Ver festigung und Sprödigkeit des Materials im Bereich 48 bewirken, was äußerst unerwünscht ist.

Somit kann gesagt werden, daß keine wesentliche Deformation der Bügel während eines thermischen Wachsens auftritt: Spreizen ist nicht vorhanden und die Bügel biegen sich lediglich zwischen ge strichelten Positionen 120 A und 120 B in Fig. 10 während ther mischer Zyklen. Ein derartiges Biegen ist nicht annähernd so zer störerisch, wie das Spreizen. Beim Spreizen verändert sich der Ab stand 47 in Fig. 5 auf die Strecke 47 P. Die Schenkel 42 biegen sich fast überhaupt nicht: Die gesamte Deformation erfolgt inner halb des Steges 48. Das bedeutet, daß die gesamte Deformation innerhalb des Steges 48 lokalisiert ist, der eine Länge 47 C in Fig. 4 hat.

Im Gegensatz dazu ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein Spreizen eliminiert und es tritt nur eine Biegung auf. Ferner wird die Biegung verteilt über die gesamte Länge 47 D in Fig. 10 des Bügels 120. Da die Länge 47 D wesentlich größer ist als die Steglänge 47 C (angenähert gezeigt), wird die Deformation über ein größeres Materialstück verteilt, und so wird die Biegung pro Einheit reduziert.

Mit anderen Worten, die Erfindung eliminiert ein Spreizen der Schenkel 42 in Fig. 5 und reduziert oder eliminiert somit eine in den Steg 48 auftretende Beanspruchung. Die Eliminierung der Beanspruchung vermeidet eine durch Beanspruchung hervorgerufene Wölbung oder Verformung im Bereich 115 gemäß Fig. 7.

Die Erfindung wurde zwar in Verbindung mit gegenläufig rotieren den Fan-Schaufelpaaren beschrieben, sie kann aber auch bei einer einzelnen (d.h. nicht paarigen) Fan-Schaufelanordnung verwendet werden.

Es sind jedoch noch weitere Ausführungsbeispiele möglich. Bei spielsweise wurde die vorstehende Beschreibung in Verbindung mit Fan-Schaufeln gemacht, die durch einen Ring getragen sind, der einen Rotor in der Form einer Turbine umgibt. Der Rotor muß je doch nicht eine Turbine sein, sondern kann eine Zahnradtransmis sion sein, die Leistung von einer Hochgeschwindigkeitsturbine auf den Ring überträgt.

Claims

1. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch:

a) einen Ring (22), der mehrere Propellerschaufeln trägt und einen Rotor umgibt, und
b) mehrere V-förmige Bügel (101), die den Ring und den Rotor verbinden und sich bei thermischem Wachstum des Rotors in bezug auf den Ring biegen, ohne eine wesentliche Spreizbe wegung auszuführen.

2. Flugzeugantriebseinrichtung enthaltend:

a) ein Turbinengehäuse, das
- i) einen Ring haltert, der Propellerschaufeln trägt, und
- ii) einer thermischen Expansion ausgesetzt ist, und
b) mehrere Verbindungsstücke zum Übertragen einer Schublast und einer Drehmomentlast zwischen dem Ring und dem Gehäuse, wobei die thermische Expansion eine Biegung der Verbindungs stücke herbeiführt und keine andere signifikante Deformation.

3. Flugzeugantriebseinrichtung enthaltend:

a) ein Turbinengehäuse, das
- i) einen Ring haltert, der Propellerschaufeln trägt, und
- ii) einer thermischen Expansion ausgesetzt ist und
b) mehrere Bügel, die jeweils an zwei oder mehr entsprechenden Stellen auf dem Ring und an einer einzigen entsprechenden Stelle auf dem Gehäuse befestigt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stel len auf dem Ring nicht in der gleichen radialen Ebene wie die Stellen auf dem Gehäuse liegen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stel len auf dem Ring und die Stellen auf dem Gehäuse auf gegen überliegenden Seiten von Steigungsachsen der Propellerschau feln liegen.

6. Flugzeugantriebseinrichtung mit einem Turbinengehäuse, das einen Propellerschaufeln tragenden Ring haltert und das einer thermischen Expansion ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch :.

a) ein Turbinengehäuse, das
- i) einen Ring haltert, der Propellerschaufeln trägt, und
- ii) einer thermischen Expansion ausgesetzt ist, und
b) mehrere Gruppen von Verankerungen, wobei jede Gruppe erste und zweite Verankerungen auf dem Ring aufweist, und eine einzige dritte Verankerung auf dem Gehäuse enthält, und
c) Mittel zum Verbinden der ersten, zweiten und dritten Ver ankerungen jeweils miteinander.

7. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch :

a) eine Turbine mit einem Gehäuse, das eine thermische Expan sion durchläuft,
b) einen die Turbine umgebenden Ring, der weniger thermische Expansion durchläuft als die Turbine,
c) mehrere Propellerschaufeln, die von dem Ring ausgehen, und
d) mehrere Bügel zum Übertragen von Drehmomentlast und Schub last zwischen dem Ring und dem Gehäuse, wobei die Formen der Bügel bei der thermischen Expansion im wesentlichen konstant bleibt.

8. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch :

a) eine Turbine, die eine thermische Expansion durchläuft,
b) einen Ring, der die Turbine umgibt,
c) mehrere Propellerschaufeln, die von dem Ring ausgehen, und
d) mehrere Mittel zum Verbinden des Ringes mit der Turbine, die sich bei dem relativen thermischen Wachsen biegen und keine andere signifikante Deformation durchlaufen bei dem thermischen Wachsen.

9. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch :

a) einen Ring, der die Turbine umgibt und mehrere Propeller schaufeln trägt, und
b) mehrere im wesentlichen V-förmige Bügel, die jeweils Schen kel und einen Scheitel aufweisen, wobei jeweils die Schen kel mit dem Ring und der Scheitel mit der Turbine verbun den sind.

10. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch:

a) eine umlaufende Turbine,
b) einen Ring, der die Turbine umgibt,
c) mehrere Propellerschaufeln, die durch den Ring gehaltert sind, und
d) mehrere Bügel, die sich zwischen dem Ring und der Turbine erstrecken, wobei jeder (i) an der Turbine durch ein einzel nes Befestigungsglied und (ii) an dem Ring durch zwei oder mehr Befestigungsglieder befestigt ist.

11. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch:

a) ein Turbinengehäuse, das einen Ring haltert, der Propeller schaufeln trägt, und
b) mehrere Bügel zum Verbinden des Ringes mit dem Gehäuse, wo bei alle vollständig zwischen den axialen Rändern des Rin ges angeordnet sind.

12. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch :

a) ein Turbinengehäuse, das einen Ring haltert, der Propeller schaufeln trägt, und
b) mehrere Bügel zum Verbinden des Ringes mit dem Gehäuse, wobei von jedem Bügel alle Teile radial innen von dem Ring angeordnet sind.

13. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch:

a) eine Turbine, die
- i) ein Turbinengehäuse aufweist, das einen Ring haltert, der Propellerschaufeln trägt, und
- ii) Schaufeln mit darin gebildeten radialen Achsen auf weist, und
b) mehrere Bügel, die sich zwischen dem Gehäuse und dem Ring erstrecken und Befestigungspunkte auf dem Gehäuse aufwei sen, die mit einer die Achsen enthaltenden radialen Ebene etwa zusammenfallen.

14. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch:

a) eine Turbine, die
- i) ein Turbinengehäuse aufweist, das einen Ring haltert, der Propellerschaufeln trägt, und
- ii) Schaufeln mit darin ausgebildeten radialen Achsen auf weist, und
b) mehrere Bügel, die sich zwischen dem Gehäuse und dem Ring erstrecken und an dem Gehäuse derart befestigt sind, daß das effektive Drehzentrum von jedem Bügel auf der Oberfläche des Gehäuses liegt.

15. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch:

a) einen Ring, der einen Rotor umgibt und der
- i) Nabenabschnitte, die Propellerschaufeln haltern, und
- ii) Schienenabschnitte aufweist, die benachbarte Nabenab schnitte verbinden,
b) eine Verkleidung um den Ring herum und
c) Mittel zum Befestigen der Verkleidung an den Schienenab schnitten.

16. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch :

a) einen Ring, der einen Rotor umgibt und
- i) Nabenabschnitte, die
  - A) die Propellerschaufeln haltern und
  - B) eine radiale Bewegung bei einer Zentrifugalkraft der Propellerschaufeln erfahren,
- ii) Schienenabschnitte aufweisen, die benachbarte Naben abschnitte verbinden,
b) eine Verkleidung um den Ring herum und
c) Mittel zum Befestigen der Verkleidung an Schienenabschnit ten zum Vermindern der Wirkungen der radialen Bewegung auf die Verkleidung.

17. Flugzeugantriebseinrichtung, gekennzeichnet durch:

a) einen Ring, der einen Rotor umgibt und
- i) Nabenabschnitte, die
  - A) die Propellerschaufeln haltern und
  - B) eine radiale Bewegung bei einer zentralen Zentri fugalkraft der Propellerschaufeln erfahren,
- ii) Schienenabschnitte aufweisen, die benachbarte Nabenab schnitte verbinden,
b) eine Verkleidung um den Ring herum und
c) Mittel zum Verbinden der Verkleidung mit dem Ring derart, daß die Verkleidung durch die Radialbewegung im wesent lichen unbeeinflußt ist.