DE4105665A1 - Bypassventilvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasturbinentrieb­ werke und betrifft insbesondere eine verbesserte Bypassven­ tilvorrichtung. Die Anmeldung steht in Beziehung zu einer weiteren deutschen Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel "Bypassventilklappe" P . . . 41 05 666 (Anwaltsaktenzeichen: 1 29 657.-13DV-10 393).

Ein herkömmliches Turbofan-Gasturbinentriebwerk mit varia­ blem Zyklus enthält ein Grund- oder Kerntriebwerk, das einen Fan oder Bläser antreibt, und hat einen Bypass- oder Bypasskanal, welcher das Grundtriebwerk umgibt und mit dem Fan in Strömungsverbindung steht. Ein herkömmliches By­ passventil ist an einem stromaufwärtigen Einlaßende des By­ passkanals angeordnet und ist in eine geschlossene Position verstellbar, in welcher es die Strömung aus dem Fan in den Bypasskanal unter gewissen Bedingungen auf der Fluglei­ stungshüllkurve des Flugzeugs, welches durch das Triebwerk angetrieben wird, im wesentlichen blockiert und eine Strö­ mung aus dem Fan in das Grundtriebwerk erlaubt. Das By­ passventil ist außerdem in eine offene Position ver­ stellbar, in der es eine im wesentlichen unbehinderte Strö­ mung aus dem Fan in den Bypasskanal erlaubt, damit ein Teil der Fanluft um das Grundtriebwerk herumgeleitet wird, wäh­ rend dem übrigen Teil der Fanluft gestattet wird, während des Betriebes des Flugzeuges bei anderen Bedingungen auf der Flugleistungskurve durch das Grundtriebwerk hin­ durchgeleitet zu werden.

Herkömmliche Bypassventilvorrichtungen sind relativ komplex und werden gemäß vorbestimmten Plänen gesteuert, die dem Betrieb auf der Flugleistungshüllkurve des Flugzeugs ent­ sprechen. Eine exemplarische herkömmliche Bypassventilvor­ richtung umfaßt ein kreisringförmiges Verschlußstück, das verschiebbar ist, um einen ringförmigen Einlaß in den By­ passkanal zu öffnen und zu schließen. Herkömmliche Gestänge und Servoventile werden benutzt, um das Verschlußstück zu verschieben, und sind mit dem Steuersystem des Triebwerks betriebsmäßig verbunden, damit sie auf die vorbestimmten Pläne (Programme) ansprechen, die in dem Steuersystem enthalten sind, um das Bypassventil bei verschiedenen Bedingungen auf der Flugleistungshüllkurve zu öffnen und zu schließen.

In der offenen Position muß das Bypassventil für eine im wesentlichen unbehinderte Strömung in den Bypasskanal sor­ gen, um Druckverluste zu reduzieren oder zu minimieren, welche die Leistung des Triebwerks verringern und das Kühl­ vermögen der Bypassluft, die durch den Bypasskanal geleitet wird, reduzieren könnten. Die Bypassluft wird üblicherweise benutzt, um den spezifischen Brennstoffverbrauch beim Rei­ seflug zu verbessern und stromabwärtige Teile des Trieb­ werks zu kühlen, z. B. einen herkömmlichen Schubverstärker und eine verstellbare Schubdüse, und alle Druckverluste aufgrund des Bypasskanals müßten kompensiert werden, übli­ cherweise durch erhöhen des Drucks in dem Bypasskanal, wo­ durch die Triebwerksleistung verringert würde. Außerdem muß das Bypassventil für eine im wesentlichen unbehinderte Strömung und einen glatten Übergang in den Bypasskanal sor­ gen, um jedweden Gegendruck an dem Fan zu verhindern oder zu minimieren, der den Strömungsabrißspielraum des Fan un­ erwünscht reduzieren würde.

Das Bypassventil in Form eines Betriebsartwählventils wird üblicherweise zwischen einer vollständig offenen Position und einer vollständig geschlossenen Position für Doppel- oder Einzelbypassbetrieb eines exemplarischen Doppelby­ passtriebwerks eingestellt. In alternativen Ausführungsfor­ men kann das Bypassventil darüber hinaus in Zwischenstel­ lungen dazwischen angeordnet werden, je nach dem, wie es bei einem besonderen Flugzeugtriebwerk erforderlich ist. Auf diese Weise kann das Bypass- oder Mantelstromverhält­ nis, das üblicherweise durch die Gesamttriebwerksluftströ­ mung dividiert durch die Grundtriebwerksluftströmung darge­ stellt wird, während des Betriebes des Flugzeugtriebwerks verändert werden.

Ein beträchtliches Problem, das mit der verstellbaren Geo­ metrie verbunden ist, die zum Positionieren von Bypassven­ tilen erforderlich ist, ist die Verfügbarkeit von Befesti­ gungsraum und, entsprechend, das Ausmaß an zulässigem Ge­ wicht für die Bypassventilvorrichtung. Üblicherweise steht geringer axialer oder radialer Spielraum bei herkömmlichen Turbofan-Triebwerken mit Schubverstärker wegen der engen Nähe zwischen dem Fan, den Verdichterläufern und dem äuße­ ren Getriebe für die Bypassventilvorrichtung zur Verfügung.

Ohne verfügbaren Raum muß das Triebwerk umkonstruiert wer­ den, damit es einen größeren Durchmesser und eine größere axiale Länge hat, um die erforderliche Bypassventilvorrich­ tung aufnehmen zu können. Die Vergrößerung des Durchmessers und der axialen Länge und die entsprechende Gewichtszunahme sind bei einem Gasturbinentriebwerk unerwünscht, da das zu­ sätzliche Gewicht Leistungseinbußen des Gesamttriebwerks mit sich bringt.

Darüber hinaus erfordern herkömmliche Bypassventilvorrich­ tungen üblicherweise eine Einstellung oder Justierungen bei der Montage, um eine koordinierte Bewegung und den vollen Hub von Teilen zu gewährleisten. Die Einstellung erhöht die Montagezeit und die damit verbundenen Kosten.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, eine neue und ver­ besserte Bypassventilvorrichtung zu schaffen.

Weiter soll durch die Erfindung eine Bypassventilvorrich­ tung geschaffen werden, die relativ kompakt ist und ein ge­ ringes Gewicht aufweist.

Ferner soll durch die Erfindung eine Bypassventilvorrich­ tung geschaffen werden, die ein verbessertes Betätigungssy­ stem hat, das relativ wenige Teile erfordert.

Weiter soll durch die Erfindung eine Bypassventilvorrich­ tung geschaffen werden, die ein relativ wenig Raum erfor­ derndes Betätigungssystem zum Positionieren eines By­ passventils zwischen offenen und geschlossenen Positionen hat.

Ferner soll durch die Erfindung eine Bypassventilvorrich­ tung geschaffen werden, die eine verbesserte Bypassventil­ klappe aufweist, welche in einer offenen Position positio­ nierbar ist, um eine glatte Fluidbegrenzung mit minimalen aerodynamischen Verlusten zu schaffen.

Schließlich soll durch die Erfindung eine Bypassventilvor­ richtung geschaffen werden, die weniger Einstellung oder überhaupt keine Einstellung erfordert.

Die Bypassventilvorrichtung nach der Erfindung weist einen ringförmigen Rahmen auf, der einen Hohlraum bildet und ein Zwischengehäuse mit einer ringförmigen Öffnung hat, in der mehrere Bypassventilklappen angeordnet sind. Ein kreisring­ förmiger Betätigungsring ist in dem Rahmenhohlraum angeord­ net, und mehrere Raumlenker sind mit dem Ring und den By­ passventilklappen drehbar verbunden. Jeder Raumlenker hat eine Längsachse, und Einrichtungen sind vorgesehen zum Dre­ hen des Betätigungsringes zwischen einer ersten Position, in der jede Lenkerlängsachse einen ersten Neigungswinkel hat und die Klappen in einer ersten Position sind, und ei­ ner zweiten Ringposition, in der die Raumlenkerlängsachse einen zweiten Neigungswinkel hat, der kleiner als der erste Neigungswinkel ist, so daß die Lenker die Klappen um ein erstes Klappenende schwenken und die Klappe in einer zwei­ ten Klappenposition positionieren.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines mit Schubverstärker versehenen Turbofan- Gasturbinentriebwerks mit variablem Zy­ klus zum Antreiben eines Flugzeugs, das eine Bypassventilvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist,

Fig. 2 eine perspektivische, schematische Dar­ stellung eines Teils der Bypassventilvor­ richtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine stromaufwärts gewandte, perspektivi­ sche Ansicht eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Bypassventilvorrichtung nach der Linie 3-3, welche die Bypassventil­ klappen in einer offenen Position zeigt,

Fig. 4 eine Ansicht des in Fig. 3 dargestellten Teils der Bypassventilvorrichtung, die die Bypassventilklappen in einer ge­ schlossenen Position zeigt,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Bypassventilvorrich­ tung, die eine Einrichtung zum Betätigen der Bypassventilklappen zeigt,

Fig. 6 eine Längsschnittansicht der Bypassven­ tilvorrichtung nach der Linie 6-6 in Fig. 4,

Fig. 7 in Draufsicht einen Teil der Bypassven­ tilvorrichtung nach der Linie 7-7 in Fig. 3, wobei die Bypassventilklappen in der offenen Position gezeigt sind,

Fig. 8 in Draufsicht die in Fig. 4 gezeigte By­ passventilvorrichtung ähnlich der in Fig. 7 gezeigten Ansicht, wobei die Bypassven­ tilklappen in der geschlossenen Position gezeigt sind,

Fig. 9 eine Querschnittansicht des Betätigungs­ ringes, der in der Bypassventilvorrich­ tung benutzt wird, nach der Linie 9-9 in Fig. 7,

Fig. 10 in Draufsicht und teilweise im Schnitt eine Ansicht eines der Raumlenker, die in der Bypassventilvorrichtung benutzt wer­ den, welche z. B. in den Fig. 3 und 4 ge­ zeigt ist,

Fig. 11 eine Längsschnittansicht des Raumlenkers nach der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 eine Längsschnittansicht des in Fig. 11 dargestellten Raumlenkers, der in einer zusammengedrückten Position gezeigt ist,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer der Bypassventilklappen, die in der By­ passventilvorrichtung benutzt werden, welche z. B. in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, zusammen mit einem komplementären Teil des Rahmens,

Fig. 14 teilweise schematisch und in Draufsicht eine der Bypassventilklappen in einer An­ sicht ähnlich der beispielsweise in Fig. 7, wobei der Raumlenker der Übersicht­ lichkeit halber entfernt worden ist,

Fig. 15 eine kombinierte Querschnittansicht eines stromaufwärtigen Endteils einer der By­ passventilklappen und des komplementären Rahmens nach der Linie 15-15 in Fig. 13,

Fig. 16 eine Längsschnittansicht einer Bypassven­ tilvorrichtung gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 17 in Draufsicht einen Teil der Bypassven­ tilvorrichtung nach der Linie 17-17 in Fig. 16, und

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines Teils der zweiten Ausführungsform der By­ passventilvorrichtung, die eine zweite Ausführungsform des Betätigungsringes zeigt, der mit einer Bypassventilklappe verbunden ist.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines exemplari­ schen Turbofan-Gasturbinentriebwerks 10 mit variablem Zy­ klus zum Antreiben eines Flugzeugs nach einer Fluglei­ stungshüllkurve, die Unter- und Überschallgeschwindigkeiten in verschiedenen Flughöhen beinhaltet. Das Triebwerk 10 hat einen ringförmigen Einlaß 12 zum Empfangen von Umgebungs­ luft 14, an den sich ein herkömmlicher vorderer Fan 16, ein hinterer Fan 18 oder Niederdruckverdichter, ein Hochdruck­ verdichter 20, eine Brennkammer 22, eine Hochdruckturbine 24 und eine Niederdruckturbine 26 anschließen. Die Hoch­ druckturbine 24 treibt sowohl den hinteren Fan 18 als auch den Hochdruckverdichter 20 über eine herkömmliche erste Welle 28 an. Die Niederdruckturbine 26 treibt den vorderen Fan 16 über eine herkömmliche zweite Welle 30 an.

Das Triebwerk 10 hat weiter ein äußeres Gehäuse 32, das Ab­ stand von einem inneren Gehäuse 34 aufweist, um einen her­ kömmlichen Bypass- oder Mantelstromkanal 36 zwischen den­ selben zu bilden. Von dem äußeren Gehäuse 32 und der Nie­ derdruckturbine 26 aus erstreckt sich stromabwärts ein her­ kömmlicher Nachbrenner oder Schubverstärker 38, welcher ein herkömmliches Flammrohr 40 enthält, das von einem herkömm­ lichen, kreisringförmigen Nachbrennerkanal 42 umgeben ist.

Der Nachbrennerkanal 42 steht in Strömungsverbindung mit dem Bypasskanal 36, und ein herkömmlicher Mischer 44 ist dazwischen angeordnet, um einen Teil der Bypassluft 46, die durch den Bypasskanal 36 geleitet wird, mit Verbrennungsab­ gasen 48 zu vermischen, die aus der Niederdruckturbine 26 abgegeben werden, welche in den Nachbrenner 38 geleitet und über eine herkömmliche Schubdüse 50 mit veränderlicher Querschnittsfläche am stromabwärtigen Ende des Nachbrenners 38 abgegeben werden.

In dieser exemplarischen Ausführungsform ist das Triebwerk 10 ein Doppelbypasstriebwerk mit einem wahlweise vorhan­ denen, herkömmlichen Ventil 52, das in dem inneren Gehäuse 34 zwischen dem hinteren Fan 18 und dem Hochdruckverdichter 20 angeordnet ist, um einen Teil der Luft 14, die durch den hinteren Fan 18 strömt, während eines gewissen Betriebes des Triebwerks in den Bypasskanal 36 zu leiten. Das Ventil 52 kann auf herkömmliche Weise geöffnet oder geschlossen werden, je nach Bedarf, oder aber, in einer anderen Ausfüh­ rungsform, kann das Ventil 52 weggelassen werden, was eine kontinuierliche Strömung eines Teils der Luft 14 aus dem Raum zwischen dem hinteren Fan 18 und dem Hochdruckverdich­ ter 20 in den Bypasskanal 36 gestattet.

Das Triebwerk 10 ist herkömmlich, mit Ausnahme einer By­ passventilvorrichtung 54 gemäß einer bevorzugten, exempla­ rischen Ausführungsform der Erfindung, die zwischen dem vorderen Fan 16 und dem hinteren Fan 18 angeordnet ist. In Fig. 2 ist die Bypassventilvorrichtung 54 ausführlicher ge­ zeigt. Die Bypassventilvorrichtung 54 weist einen kreis­ ringförmigen Fanrahmen 56 auf, der ein Zwischengehäuse 58 und ein inneres Gehäuse 60 hat, welch letzteres in radialem Abstand einwärts von dem inneren Gehäuse 58 angeordnet ist, um einen ersten Kanal 62 zum Hindurchleiten der Luft 14 zu bilden. Der vordere Fan 16 hat mehrere herkömmliche Fan­ schaufeln 64, die auf herkömmliche Weise mit der zweiten Welle 30 verbunden sind, und mehrere herkömmliche Fanaus­ laßleitschaufeln 66, die in dem ersten Kanal 62 angeordnet sind, um das innere Gehäuse 60 an dem Zwischengehäuse 58 abzustützen und die Luft 14 durchzulassen.

Ein herkömmlicher, kreisringförmiger Strömungsteiler 68 ist auf herkömmliche Weise fest zwischen dem Zwischengehäuse 58 und dem inneren Gehäuse 60 durch mehrere gegenseitigen Um­ fangsabstand aufweisende Streben 70 befestigt, die sich zwischen dem Zwischengehäuse 58 und dem Strömungsteiler 68 erstrecken, wobei dieses Gehäuse und der Strömungsteiler einen zweiten Strömungskanal 72 oder Einlaß in den By­ passkanal 36 bilden. Der Strömungsteiler 68 ist auf her­ kömmliche Weise mit dem inneren Gehäuse 60 durch mehrere gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende, herkömmliche Ein­ laßleitschaufeln 74 verbunden, die dazwischen einen dritten Strömungskanal 76 oder Einlaß in das Grundtriebwerk bilden. Der hintere Fan 18 des Grundtriebwerks enthält die Einlaß­ leitschaufeln 74 und mehrere herkömmliche, gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende Laufschaufeln 78, die auf her­ kömmliche Weise mit der ersten Welle 28 verbunden sind. Der Strömungsteiler 68 hat eine Vorderkante 80, welche die Luft 14 in eine Bypassluftströmung 82, die in den zweiten Kanal 72 geleitet wird, und in eine Kernluftströmung 84, die in den dritten Kanal 76 geleitet wird, aufteilt.

Die Bypassventilvorrichtung 54 weist weiter eine kreisring­ förmige Öffnung 86 in dem Zwischengehäuse 58 auf, die dem Strömungsteiler 68 zugewandt ist. In der ringförmigen Öff­ nung 86 sind mehrere gegenseitigen Umfangsabstand aufwei­ sende Bypassventilklappen 88 angeordnet. In einer exempla­ rischen Ausführungsform sind zwölf Klappen 88 über der 360°-Umfangserstreckung der Öffnung 86 angeordnet.

Der Rahmen 56 weist weiter ein äußeres Gehäuse 90 in radia­ lem Abstand außerhalb des Zwischengehäuses 58 auf, zwischen denen ein Hohlraum 92 gebildet ist. Ein kreisringförmiger Betätigungsring 94 ist in dem Hohlraum 92 koaxial um eine Längsmittelachse 96 des Rahmens 56 und des Triebwerks 10 angeordnet. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 weist jede Klappe 88 eine äußere Oberfläche 98 und ein stromaufwärti­ ges, erstes Ende 100 auf, das mit dem Rahmen 56 drehbar verbunden ist. An der äußeren Klappenoberfläche 98 ist an dem stromaufwärtigen Ende 100 ein Paar gegenseitigen Um­ fangsabstand aufweisender Gabeln 102 angeformt, die jeweils mit einem Scharnierträger 104 drehbar verbunden sind, z. B. durch eine Schraube, die sich durch den Scharnierträger und die Gabeln erstreckt, wobei der Scharnierträger mit dem Zwischengehäuse 58 fest verbunden ist. Herkömmliche Ver­ bundbüchsen, z. B. "Avimid N"-Büchsen, die von der Tribon Bearing Company erhältlich sind, können zwischen den Schrauben und den komplementären Öffnungen in den Gabeln 102 und dem Scharnierträger 104 angeordnet sein, um die Reibung zu reduzieren, wenn sich die Klappe 88 relativ zu dem Scharnierträger 104 dreht. Eine gerade Scharnierachse 106 erstreckt sich durch die Mitten der Schrauben in den Gabeln 102, um eine Achse zu bilden, um die die Klappen 88 schwenkbar sind. Jede Klappe 88 weist weiter ein stromab­ wärtiges oder zweites Ende 108 auf.

Die Klappen 88 sind in einer ersten oder offenen Position positionierbar, die in Fig. 5 mit ausgezogenen Linien dar­ gestellt ist und in der sie zu dem Zwischengehäuse 58 ins­ gesamt parallel sind, um einen im wesentlichen unbehinder­ ten Strom der Bypassluftströmung 82 in und durch den zwei­ ten Kanal 72 zu gestatten. Die Klappen 88 sind außerdem in einer zweiten oder geschlossenen Position positionierbar, die in Fig. 5 mit gestrichelten Linien dargestellt ist und in der das stromabwärtige Klappenende 108 an dem Strömungs­ teiler 68 angeordnet ist, um die Bypassluftströmung 82 aus dem ersten Kanal 62 im wesentlichen zu blockieren und deren Eintritt in den zweiten Kanal 72 zu verhindern, aber gleichzeitig zu gestatten, daß im wesentlichen die gesamte Luft 14 über den dritten Kanal 76 als Kernluftströmung 84 in das Grundtriebwerk gelangt.

Die Bypassventilvorrichtung 54 weist weiter mehrere Raum­ lenker 110 gemäß der Darstellung in Fig. 3 auf, die jeweils ein erstes, stromaufwärtiges Ende 112 haben, das mit dem Ring 94 drehbar verbunden ist, und ein zweites, stromabwär­ tiges Ende 114, das mit einer der Klappen 88 drehbar ver­ bunden ist. In dieser exemplarischen Ausführungsform gibt es zwölf Raumlenker 110, die den zwölf Klappen 88 zugeord­ net sind. Der Raumlenker 110 hat außerdem eine Längsmittel­ achse 116, die sich von dem ersten Ende 112 zu dem zweiten Ende 114 erstreckt. Einrichtungen 118 sind vorgesehen zum Drehen des Betätigungsringes 94 zwischen einer ersten Ring­ position und einer zweiten Ringposition. Die erste Ringpo­ sition entspricht der ersten Klappenposition, in der jede Lenkerlängsachse 116 einen ersten Umfangsneigungswinkel α₁ gegen die Achse 96 hat und die Klappe 88 in der offenen Klappenposition ist, die beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist. Die zweite Ringposition entspricht der zweiten Klap­ penposition, in der die Lenkerlängsachse 116 einen zweiten Umfangsneigungswinkel α₂ gegen die Achse 96 hat, welcher kleiner als der erste Neigungswinkel α₁ ist, so daß der Lenker 88 die Klappe 88 um das stromaufwärtige Klappenende 100 und um die Scharnierachse 106 schwenkt, um die Klappe 88 in der geschlossenen Klappenposition zu positionieren, die beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 hat die Lenkerlängsachse 116 eine erste projizierte axiale Länge L₁ zwischen ihrem stromaufwärtigen und stromabwärtigen Ende 112 und 114 rela­ tiv zu der Rahmenmittelachse 96 in der offenen Klappenposi­ tion. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 hat die Lenker­ längsachse 116 eine zweite projizierte axiale Länge L₂ re­ lativ zu der Rahmenmittelachse 96 in der geschlossenen Klappenposition. Jeder Lenker 110 ist zwischen dem Ring 94 und den Klappen 88 auf vorbestimmte Weise positioniert, so daß der zweite Neigungswinkel α₂ kleiner ist als der erste Neigungswinkel α₁, um eine Vergrößerung der projizierten axialen Länge, also L₂ größer als L₁ zu erzielen und Druck auf jede Klappe 88 auszuüben, um die Klappe 88 um die Scharnierachse 106 in die geschlossene Position zu drehen. Da die axiale projizierte Länge L₂ größer als L₁ ist und da der Ring 94 nicht in der axialen Richtung verschoben wird, müssen sich die zweiten Lenkerenden 114 in stromabwärtiger Richtung bewegen, wodurch die Klappen 88 um die Scharnier­ achse 106 gedreht werden, um die Klappen 88 in der ge­ schlossenen Position zu positionieren. Gemäß der Darstel­ lung in Fig. 6 ist außerdem jeder Lenker 110 unter einem ersten radialen Neigungswinkel β₁ angeordnet, der die Nei­ gung der Lenkerlängsachse 116 relativ zu der Rahmenmittel­ achse 96 in radialer Richtung darstellt, wenn die Klappe 88 in der offenen Position ist. Wenn die Klappe 88 in der ge­ schlossenen Position angeordnet ist, ist die Lenker­ längsachse 116 unter einem zweiten radialen Neigungswinkel β₂ angeordnet, der größer als der erste radiale Neigungs­ winkel β₁ ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Lenkerlängsachse 116 am Anfang geneigt radial einwärts des Ringes 94 zu den Klappen 88 hin angeordnet, um die mechani­ sche Übertragung der Betätigungskräfte zum Schließen der Klappen 88 zu verbessern.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der erste Umfangsneigungswinkel α₁ etwa 50°, der zweite Um­ fangsneigungswinkel α₂ etwa 0°, der erste radiale Neigungs­ winkel β₁ etwa 17° und der zweite radiale Neigungswinkel β₂ etwa 41°. Hier werden zwar die beiden Winkel α und β zum Beschreiben der Winkelposition des Lenkers 110 benutzt, die Position könnte jedoch auch durch andere Winkelvereinbarun­ gen beschrieben werden, zu denen ein einzelner Winkel ge­ hört, der eine Resultierende der beiden Winkel darstellt. In allen Fällen wird jedoch die projizierte Länge des Len­ kers 110 benutzt, um dessen relative Vergrößerung der Länge zwischen dem Ring 94 und der Klappe 88 zum Schließen der Klappe 88 und der relativen Verkleinerung der Länge zum Öffnen der Klappe 88 zu beschreiben.

Etwa 3° Drehung des Betätigungsringes 118 relativ zu der Rahmenmittelachse 96 (z. B. im Uhrzeigersinn) ergeben etwa 45° Drehung jeder Klappe 88 um die Scharnierachse 106 aus der offenen in die geschlossene Klappenposition. Entspre­ chend werden durch das Drehen des Ringes 94 im Gegenuhrzei­ gersinn um etwa 3° die Klappen 88 aus der geschlossenen Po­ sition, die in Fig. 4 gezeigt ist, in die offene Position gebracht, die in Fig. 3 gezeigt ist. Demgemäß ist das Schwenken der Klappen 88 um die Scharnierachse 106 durch Drehen des Betätigungsringes 94, durch die Größe und die Po­ sitionierung des Ringes 94 der Raumlenker 110 und der Klap­ pen 88 steuerbar. Der Fachmann kann die Größe und die Posi­ tion dieser Elemente verändern, um die Größe des vollen Drehhubs der Klappen 88 um die Scharnierachse 106 und die entsprechende Drehung des Betätigungsringes 94 nach Bedarf zu verändern.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 5, 7 und 8 weist die Dreheinrichtung 118 vorzugsweise einen einzelnen herkömmli­ chen Drehstellantrieb 120 auf, um die Komplexität, das Ge­ wicht und den erforderlichen Raum zu minimieren. Der Drehstellantrieb 120 ist auf herkömmliche Weise fest an ei­ ner äußeren Oberfläche 90a des äußeren Rahmens 90 ange­ bracht, beispielsweise mittels Schrauben. Der Stellantrieb 120 hat eine drehbare Stellantriebsstange 122, die sich durch eine komplementäre Öffnung in dem äußeren Gehäuse 90 und in den Hohlraum 92 erstreckt. Ein herkömmlicher Kurbel­ arm 124 hat ein erstes Ende 124a, das mit der Stellan­ triebsstange 122 fest verbunden ist, beispielsweise durch eine Mutter, zur Drehung mit derselben, und ein zweites Ende 124b, das mit dem Ring 94 drehbar verbunden ist. Ein herkömmliches Rollenlager 126 ist mit dem zweiten Kurbelar­ mende 124b drehbar verbunden, so daß sich das Rollenlager 126 relativ zu diesem drehen kann.

Der Ring 94 hat einen insgesamt U-förmigen Schlitz 128, der sich parallel zu der Achse 96 und insgesamt parallel zu dem zweiten Kurbelarmende 124b erstreckt und eine Breite W hat, wie in Fig. 7 gezeigt, die zu einem äußeren Durchmesser D des Lagers 126 komplementär ist, wie in Fig. 5 gezeigt, wo­ bei das Rollenlager 126 in dem Schlitz 128 angeordnet ist. Bei Drehung des Kurbelarms 124 übt das Rollenlager 126 eine Kraft auf den Ring 94 über den Schlitz 128 in Umfangsrich­ tung aus, um den Ring 94 zu drehen, wobei es in dem Schlitz 128 axial abrollt. Die Fig. 3 und 7 zeigen die Klappen 88 in der offenen Position und den Ring 94 in seiner ersten Position. Der Ring 94 ist im Uhrzeigersinn in seine zweite Position drehbar, die in den Fig. 4 und 8 gezeigt ist, um die Klappen 88 in der geschlossenen Position zu positionie­ ren. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Winkel­ drehung des Ringes 94 aus seiner ersten Position in seine zweite Position, z. B. gemäß den Fig. 7 und 8, etwa 3°. Der Ring 94 kann dann im Gegenuhrzeigersinn aus seiner zweiten Position, die in den Fig. 4 und 8 gezeigt ist, in seine er­ ste Position gedreht werden, die in den Fig. 3 und 7 ge­ zeigt ist, um die Klappen 88 wieder zu öffnen. Demgemäß be­ wirkt der Stellantrieb 120, daß die Betätigungsstange 122 und der Kurbelarm 124 entweder im Uhrzeigersinn oder im Ge­ genuhrzeigersinn gedreht werden, um den Ring 94 zwischen der ersten und der zweiten Ringposition zu drehen und die Klappen 88 in ihrer entsprechenden offenen bzw. geschlosse­ nen Position anzuordnen.

Die Dreheinrichtung 118 beinhaltet weiter, daß der Ring 94 drehbar und verschiebbar in dem Rahmen 56 angeordnet und darin axial festgehalten ist, um eine Verschiebung des Rin­ ges 94 in der axialen Richtung parallel zu der Rahmenmit­ telachse 96 zu verhindern, wie es beispielsweise in den Fig. 5, 6 und 9 dargestellt ist. Der Ring 94 ist im Quer­ schnitt U-förmig, um das Gewicht zu verringern, und weist eine ringförmige, radial äußere Oberfläche 94a, eine ring­ förmige erste oder stromaufwärtige Seitenfläche 94b und eine ringförmige zweite oder stromabwärtige Seitenfläche 94c auf. Der Rahmen 56 hat weiter einen ringförmigen ersten oder stromaufwärtigen Flansch 130, der fest mit einer inne­ ren Oberfläche 90b des äußeren Gehäuses 90 in dem Hohlraum 92 verbunden ist, und mehrere in gleichem Winkel- und Umfangsabstand angeordnete zweite Flansche 132, die mit der inneren Oberfläche 90b des äußeren Gehäuses in dem Hohlraum 92 fest verbunden und in axialem Abstand stromabwärts des ersten Flansches 130 angeordnet sind. Der Ring 94 ist vor­ zugsweise mit derartigem äußeren Durchmesser und derartiger Breite versehen, daß er zwischen dem ersten und zweiten Flansch 130 und 132 und an dem äußeren Gehäuse 90 in Gleit­ berührung mit demselben angeordnet ist, um die Drehung des Ringes 94 zu gestatten und gleichzeitig eine axiale Ver­ schiebung des Ringes 94 zu verhindern. Dadurch, daß der Ring so zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 130 und 132 eingeschlossen ist, kann er sich ohne axiale Verschie­ bung drehen.

Zum Minimieren der Reibung zwischen dem Ring 94 und dem er­ sten und dem zweiten Flansch 130 und 132 sowie der inneren Oberfläche 90b des äußeren Gehäuses 90 ist ein reibungsar­ mes Material vorzugsweise zwischen dem Ring 94 und diesen Elementen angeordnet. Gemäß der Darstellung beispielsweise in den Fig. 3, 7 und 9 kann das reibungsarme Material in Form von mehreren herkömmlichen Reibknöpfen 134 vorgesehen sein, die zwischen dem Ring 94 und wenigstens einem der beiden Flansche 130 und 132 und der Oberfläche 90b des äu­ ßeren Gehäuses angeordnet sind, um die Reibung an dem Ring 94 zu reduzieren. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Reibknöpfe 134 kreisförmig und umfassen mehrere in ge­ genseitigem Umfangsabstand angeordnete erste Reibknöpfe 134a, die an der ersten Seitenfläche 94b des Ringes fest angebracht sind, um den ersten Flansch 130 des Rahmens zu berühren, mehrere in gegenseitigem Umfangsabstand angeord­ nete zweite Reibknöpfe 134b, die an der zweiten Seitenflä­ che 94c des Ringes fest angebracht sind, um den zweiten Flansch 132 des Rahmens zu berühren, und mehrere in gegen­ seitigem Umfangsabstand angeordnete dritte Reibknöpfe 134c, die an der äußeren Oberfläche 94a des Ringes fest ange­ bracht sind, um die innere Oberfläche 90b des äußeren Ge­ häuses zu berühren. In der bevorzugten Ausführungsform sind sechs erste Reibknöpfe 134a, sechs zweite Reibknöpfe 134b und zwölf dritte Reibknöpfe 134c vorgesehen. Die Reibknöpfe bestehen aus im Handel erhältlichem Avimid N, das von der Tribon Bearing Company erhältlich ist, relativ geringe Rei­ bungskräfte ergibt und bei Temperaturen bis zu etwa 350° stabil ist. Die Reibknöpfe weisen einen insgesamt zylindri­ schen Teil auf, der Lappen hat, die in einem komplementären Loch in dem Ring 94 angeordnet sind, um die Knöpfe 134 mit dem Ring 94 mechanische zu verriegeln (nicht dargestellt).

Gemäß der Darstellung z. B. in den Fig. 10, 11 und 12 ist jeder Raumlenker 110 vorzugsweise zusammendrückbar, um die Notwendigkeit des Einstellens zu eliminieren, d. h. das Maß­ schneidern der Länge der Raumlenker 110 während der Mon­ tage, so daß, wenn die Klappen 88 in der geschlossenen Po­ sition sind, wenigstens ein oder jeder Raumlenker 110 zwi­ schen dem Ring 94 und einer der Klappen 88 etwas zusammen­ gedrückt ist, um zu gewährleisten, daß die geschlossene Po­ sition vollständig geschlossen ist. Eine Maßnahme zum Er­ zielen der Zusammendrückungsmöglichkeit der Raumlenker 110 besteht darin, die Raumlenker 110 mit einem Einsteckende 110a, einem Buchsenende 110b und einer zwischen denselben angeordneten Druckfeder 136 zu versehen, so daß die Bewe­ gung des Einsteckendes 110a relativ zu dem Buchsenende 110b und zu diesem hin die Feder 136 zusammendrückt.

Jeder Raumlenker in Form eines Federlenkers 110 weist au­ ßerdem eine ringförmige Grundplatte 110c auf, die an dem Einsteckende 110a fest angebracht ist, und die Feder 136 ist zwischen der Grundplatte 110c und dem Buchsenende 110b angeordnet, so daß eine Bewegung der Grundplatte 110c rela­ tiv zu dem Buchsenende 110b die Feder 136 zusammendrückt. Die Grundplatte 110c ist vorzugsweise mit Innengewinde ver­ sehen, und das Einsteckende 110a ist vorzugsweise mit Au­ ßengewinde versehen, so daß die Grundplatte 110c am Anfang mit dem Einsteckende 110a verschraubt werden kann. Eine Heftschweißung 138 wird vorzugsweise benutzt, um die Grund­ platte 110c, die mit dem Einsteckende 110a verschraubt ist, mit diesem fest zu verbinden und das Lösen der Schraubver­ bindung zu verhindern.

Eine ringförmige Haltekappe 110d, die eine zentrale Öffnung 140 hat, wird um das Einsteckende 110a angeordnet, bevor die Grundplatte 110c an dem Einsteckende 110a während der Montage befestigt wird. Der Federlenker 110 wird zusammen­ gebaut, indem zuerst die Haltekappe 110d über dem Einsteck­ ende 110a positioniert und dann die Grundplatte 110c an dem Einsteckende 110a positioniert und daran befestigt wird. Die Feder 136 wird zwischen der Grundplatte 110c und dem Buchsenende 110b angeordnet, und die Kappe 110d wird vorzugsweise auf das Buchsenende 110b aufgeschraubt.

Die Haltekappe 110d weist in der bevorzugten Ausführungs­ form ein Innengewinde auf, das zu dem Außengewinde an dem Buchsenende 110b, komplementär ist, so daß diese beiden Elemente aneinander befestigt werden können. Die Grund­ platte 110c ist größer als die zentrale Öffnung 140, so daß, wenn die Kappe 110d auf das Buchsenende 110b während der Montage aufgeschraubt wird, die Haltekappe 110d gegen die Grundplatte 110c drückt, um am Anfang die Feder 136 ge­ gen das Buchsenende 110b auf vorbestimmte Weise zusammenzu­ drücken. Eine weitere Heftschweißung 138 kann dann benutzt werden, um die Haltekappe 110d mit dem Buchsenende 110b fest zu verbinden und deren Trennung im Betrieb zu verhin­ dern. Die Haltekappe 110d umschließt außerdem die Feder 136 und verhindert, daß Schmutz in die Federkammer eindringt, die zwischen der Haltekappe 110d und dem Buchsenende 110b gebildet ist.

Die Grundplatte 110c ist zwischen der zentralen Öffnung 140 der Haltekappe und dem Buchsenende 110b angeordnet, so daß der Federlenker 110 nichtausfahrbar ist, wenn die Grund­ platte 110c die Haltekappe 110d berührt.

Das erste und zweite Ende 112 und 114 des Raumlenkers wei­ sen herkömmliche drehbare Kugelgelenke ("Uniballs") 142 auf, bei denen es sich einfach um herkömmliche kugelförmige Stangenenden handelt. Die Kugelgelenke 142 haben jeweils eine zentrale Bohrung 144 zur Verbindung mit dem Betäti­ gungsring 94 und der Klappe 88 mittels eines hindurchge­ führten Bolzens. Die Kugelgelenke 142 haben einen Durchmes­ ser, der relativ zu der Breite des ersten und zweiten Endes 112 und 114 des Lenkers so bemessen ist, daß das Kugelge­ lenk über einem Winkelbereich R von bis zu etwa 52° drehbar ist.

Gemäß der Darstellung in Fig. 11 hat der Federlenker 110 eine nichtzusammengedrückte erste Position, die durch eine Länge L₃ dargestellt ist, zwischen den zentralen Bohrungen 144 und ist in dieser ersten Position nichtausfahrbar, und ist aus der ersten Position in eine zusammengedrückte zweite Position zusammendrückbar, die in Fig. 12 darge­ stellt und durch eine zusammengedrückte Länge L₄ bezeichnet ist, welche kleiner als die nicht zusammengedrückte Länge L₃ ist, wobei die Differenz L₃-L₄ darstellt. In der bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung besteht die Feder 136 aus herkömmlichem Stahl des Typs 17-7PH und ist so ausgelegt, daß etwa 36,4 kg (80 Pfund) erforderlich sind, um die Feder etwa 5,08 mm (0,200 Zoll) zusammenzudrücken, d. h. L₃-L₄ be­ trägt 5,08 mm (0,200 Zoll). Demgemäß sind die Lenker 110 so bemessen, daß sie in der geschlossenen Klappenposition je­ weils auf vorbestimmte Weise in diesem Ausmaß zusammenge­ drückt sind, um Fertigungstoleranzen zu kompensieren und die Einstellung zu eliminieren. Dieses Ausmaß an Überbewe­ gung ist vorzugsweise in die Bypassventilvorrichtung 54 eingebaut, um zu gewährleisten, daß sämtliche Klappen 88 in der geschlossenen Position vollständig geschlossen sind, um Fertigungstoleranzen bis zu diesem Ausmaß zu kompensieren.

Gemäß der Darstellung z. B. in Fig. 7 weist der Ring 94 au­ ßerdem mehrere herkömmliche, gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende, U-förmige erste Gabeln 146 auf, die sich von der zweiten Ringseitenfläche 94c in stromabwärtiger Rich­ tung zu den Klappen 88 hin erstrecken. Die ersten Gabeln 146 haben jeweils ein Paar herkömmlicher, koaxial ausge­ richteter Öffnungen, in denen ein herkömmlicher Bolzen an­ geordnet wird. Jede Klappe 88 weist eine herkömmliche, ein­ zelne, U-förmige zweite Gabel 148 auf, die jeweils herkömm­ liche, koaxial ausgerichtete Öffnungen hat, um ebenso einen herkömmlichen Bolzen aufzunehmen. Jeder Raumlenker 110 wird zwischen einem Paar der ersten und zweiten Gabeln 146 und 148 angeordnet, so daß die zentralen Kugelgelenkbohrungen 144 mit den Gabelöffnungen ausgerichtet sind, und ein her­ kömmlicher Bolzen wird in den Gabelöffnungen und den zen­ tralen Kugelgelenkbohrungen angeordnet, um jeden Raumlenker 110 mit dem Ring 94 und einer Klappe 88 drehbar zu verbin­ den. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Gabel 148 an der Klappe 88 nahe dem stromabwärtigen Klap­ penende 108 angeordnet, damit ein maximales Ausmaß an Schließdrehmoment an der Klappe 88 erzielt wird. Außerdem ist in der bevorzugten Ausführungsform die zweite Gabel 148 mittig an der Klappe 88 angeordnet, um das Schließdrehmo­ ment gleichmäßig auf die Klappe 88 zu verteilen, damit eine gleichmäßige Drehung um das Scharnier 106 erzielt wird. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die zweite Ga­ bel 148 in anderen Positionen an der Klappe 88 angeordnet sein, und es kann mehr als eine zweite Gabel und entspre­ chend mehr als einen Raumlenker 110 für jede Klappe geben, je nach Bedarf.

Zum Beispiel in den Fig. 6, 13, 14 und 15 sind bevorzugte Einzelheiten jeder Klappe 88 dargestellt. Die Klappe 88 weist eine innere Oberfläche 150 auf, die relativ zu der Rahmenmittelachse 96 vorzugsweise gebogen oder konkav ist, so daß die innere Klappenoberfläche 150 in gleicher Er­ streckung mit dem Zwischengehäuse 58 angeordnet werden kann, um eine glatte Begrenzung des zweiten Strömungskanals 72 zu schaffen, wenn die Klappen 88 in der offenen Position sind. Gemäß der Darstellung in Fig. 5 beispielsweise hat die innere Klappenoberfläche 150 die gleiche Erstreckung wie die inneren Oberflächen 58a, um alle abrupten Änderun­ gen in der Oberfläche zu eliminieren und eine glatte Ober­ fläche zum Hindurchleiten der Bypassluftströmung 82 durch den zweiten Kanal 72 zu bilden. In der bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist die innere Klappenoberfläche 150 mit einer aerodynamischen Kontur versehen oder geht in die innere Oberfläche 58a über, welche die äußere Oberfläche des zwei­ ten Kanals 72 bildet, und hat einen ersten Radius R₁ rela­ tiv zu der Rahmenmittelachse 96 an dem stromaufwärtigen Klappenende 100 und einen zweiten Radius R₂ relativ zu der Rahmenmittelachse 96 an dem stromabwärtigen Klappenende 108, beides wenn die Klappe 88 in der offenen Position ist. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist, da die Klappe 88 in der offenen Position, die in Fig. 6 gezeigt ist, ra­ dial nach außen geneigt ist, R₂ größer als R₁, so daß die innere Klappenoberfläche 150 einen erwünschten aerodynami­ schen Übergang von dem stromaufwärtigen Klappenende 100 zu dem stromabwärtigen Klappenende 108 bilden kann.

Gemäß der Darstellung z. B. in den Fig. 6 und 13 hat die Klappe 88 weiter einen bogenförmigen Dichtungssitz 152, der sich von der äußeren Klappenoberfläche 98 an dem stromab­ wärtigen Klappenende 108 aus schräg und nach außen er­ streckt und voll innerhalb des Hohlraums 92 positionierbar ist, wenn die Klappe 88 in der offenen Position ist, die in Fig. 6 mit ausgezogenen Linien gezeigt ist. Gemäß der Dar­ stellung mit gestrichelten Linien in Fig. 6 ist, wenn die Klappe in der geschlossenen Position positionierbar ist, der Dichtungssitz 152 in Dichtkontakt mit dem Strömungstei­ ler 68 angeordnet. Der Dichtungssitz 152 weist vorzugsweise eine schlüssellochförmige Aussparung 154 auf, die ein ela­ stomeres Dichtungsteil 156 empfängt, das darin auf herkömm­ liche Weise befestigt wird, und zwar entweder mechanisch oder durch einen Klebstoff. Das Dichtungsteil 156 erstreckt sich von dem Dichtungssitz 152 nach außen, um den Strö­ mungsteiler 68 elastisch zu berühren und mit diesem eine Abdichtung zu erzeugen, wenn die Klappe 88 in der geschlos­ senen Position ist. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Dichtung 156 aus im Handel erhältlichem KALREZ, das von der E.I. DuPont Company hergestellt wird und bei Temperaturen bis zu etwa 400°C wirksam ist. In einer weite­ ren Ausführungsform können die Dichtungen 156 weggelassen werden, wenn Leckage zulässig ist.

Gemäß der Darstellung z. B. in den Fig. 6, 13 und 14 hat der Dichtungssitz 152 einen dritten Radius R₃ relativ zu der Rahmenmittelachse 96, der im allgemeinen gleich dem Radius R₃ des Strömungsteilers 68 in dem Punkt ist, wo der Dich­ tungssitz 152 den Strömungsteiler 68 berührt, wenn der Dichtungssitz 152 an dem Strömungsteiler 68 angeordnet ist, um mit diesem eine erste Dichtung zu bilden, wenn die Klappe in der geschlossenen Position ist. Es sei angemerkt, daß das stromabwärtige Klappenende 108 eine zusammenge­ setzte Krümmung mit dem Dichtungssitz 152 hat, der den Ra­ dius R₃ hat, um es dem Strömungsteiler 68 in der geschlos­ senen Klappenposition anzupassen, wogegen das stromabwär­ tige Klappenende 108 an der inneren Klappenoberfläche 150 den zweiten Radius R₂ hat, wenn die Klappe 88 in der offe­ nen Position ist, um es dem Radius des Strömungskanals 72 anzupassen und eine gleichmäßige Luftströmung zu gewährlei­ sten.

Die Klappe hat insgesamt ein Stundenglas bzw. Sanduhrprofil, wie es z. B. die Fig. 13 und 14 zeigen, um eine zweite Dichtung zwischen dem stromaufwärtigen Klappenende 100 und einem komplementären Dichtungsteil 158 zu schaffen, der an dem Zwischengehäuse 58 angeformt ist. Das Sanduhrprofil ergibt außerdem die er­ ste Dichtung zwischen dem stromabwärtigen Klappenende 108 oder, genauer gesagt, den Dichtungssitz 152 mit dem Strö­ mungsteiler 68, wenn die Klappe in der geschlossenen Posi­ tion ist, wie oben beschrieben. Die zweite Dichtung an dem stromaufwärtigen Ende 100 bewirkt, daß die Luftströ­ mungsleckage während der Bewegung der Klappe 88 zwischen der offenen und der geschlossenen Position reduziert wird.

Da die Scharnierachse 106 mit Abstand außerhalb der äußeren Klappenoberfläche 98 an dem stromaufwärtigen Klappenende 100 angeordnet ist, haben das stromaufwärtige Klappenende 100 und der Zwischengehäusedichtungsteil 158 bevorzugte Profile zum Aufrechterhalten einer gleichmäßigen ersten Dichtung. Jede Klappe 88 weist eine bogenförmige Vorder­ kante 160 auf, wie es beispielsweise in den Fig. 13 und 15 gezeigt ist, die sich zwischen der ersten und zweiten Klap­ penseitenfläche 162 und 164 erstreckt. Die Vorderkante 160 hat einen Radius R₄ relativ zu der Scharnierachse 106, wo­ bei der Vorderkantenradius R₄ einen minimalen Wert R_4min in dem Klappenmittelabschnitt 166 und maximale Werte R_4max an der ersten und zweiten Klappenseitenfläche 162 und 164 hat. Das ist deutlicher in Fig. 15 dargestellt, welche die Vor­ derkante 160 an der ersten Seitenfläche 162 und an dem Mit­ telabschnitt 166 zeigt. In den Fig. 13 und 15 ist es zu er­ kennen, daß, wenn die Klappe 88 in ihrer offenen Position ist, die Vorderkante 160 außerdem mit dem Radius R₁ relativ zu der Mittelachse 96 gekrümmt ist, um sie dem insgesamt gleichen Durchmesser R₁ an dem Dichtungsteil 158 anzupas­ sen. Demgemäß ist die Klappe 88 vorzugsweise gekrümmt, und die Vorderkante 160 ist mit dem Radius R₁ relativ zu der Rahmenmittelachse 96 gekrümmt, wenn die Klappe in der offe­ nen Position ist. Die Vorderkante 160 bildet dann die zweite Dichtung mit dem Zwischengehäusedichtungsteil 158, wobei die zweite Dichtung einfach ein insgesamt gleichmäßi­ ger und relativ kleiner Spalt zwischen der Vorderkante 160 und dem Dichtungsteil 158 ist, um die Menge an Bypassluft, die dazwischen hindurchströmen kann, zu minimieren. Der Spalt hat einen axialen Teil G_a und einen radialen Teil G_r. Der radiale Spalt G_r und der axiale Spalt G_a sind längs des Umfangs der Klappenvorderkante 160 in allen Positionen der Klappe 88 von der offenen bis zur geschlossenen Position insgesamt gleichmäßig.

Gemäß der Darstellung z. B in Fig. 14 ist die vorzugsweise vorhandene Sanduhrform der Klappe 88 außerdem so vorgese­ hen, daß der radiale Spalt G_r und der axiale Spalt G_a zwi­ schen der Vorderkante 160 und dem Dichtungsteil 158 relativ klein gehalten werden können, um Leckage an dieser Stelle zu reduzieren. Die Vorderkante 160, die Teil des Sanduhr­ profils der Klappe 88 ist, ist durch einen Radius R₅ der Vorderkante in einer Ebene definiert, die zu der inneren Klappenoberfläche 150 insgesamt parallel ist, z. B. wenn die Klappe in der offenen Position ist. Ebenso wie das stromab­ wärtige Klappenende 108 zusammengesetzte Radien hat, hat auch das stromaufwärtige Klappenende 100 an der Klap­ penvorderkante 160 zusammengesetzte Radien. Gemäß obiger Beschreibung hat die Vorderkante ein gekrümmtes Profil R₄ relativ zu der Scharnierachse 106, das Werte hat, die von R_4min bis R_4max reichen. Außerdem wird die Vorderkante 160 an der inneren Klappenoberfläche 150 mit dem Radius R₁ in der offenen Klappenposition gebildet, und der komplementäre Dichtungsteil 158 wird ebenfalls mit dem Radius R₁ gebil­ det, um den insgesamt gleichförmigen radialen Spalt G_r zu bilden. Außerdem wird die Vorderkante 160 auch mit dem Ra­ dius R₅ gebildet, um den insgesamt gleichförmigen axialen Spalt G_a aufrechtzuerhalten, und der komplementäre Dich­ tungsteil 158 wird ebenfalls mit dem Radius R₅ gebildet.

Demgemäß hat die Türscharnierachse 106 vorzugsweise Abstand von dem Zwischengehäusedichtungsteil 158, um die Vorder­ kante 160 auf Abstand von diesem zu halten und den axialen und radialen Spalt G_a und G_r zu bilden, die längs der Vor­ derkante 160 insgesamt gleichförmig sind, wenn die Klappe 88 zwischen der offenen und der geschlossenen Position po­ sitioniert wird.

Zum Reduzieren der Komplexität und des Gewichts der By­ passventilvorrichtung 54 wird, wie oben beschrieben, der einzelne Drehstellantrieb 120 bevorzugt, und der Ring 94 wird vorzugsweise mit einem U-förmigen Profil versehen. Weiter ist jede Klappe 88 relativ dünn und weist mehrere herkömmliche Versteifungsrippen 168 auf, die mit Abstand über der äußeren Klappenoberfläche 98 angeordnet sind, wie es beispielsweise in Fig. 13 gezeigt ist. Die Elemente der Bypassventilvorrichtung 54 können aus geeigneten Metallen hergestellt werden, Titan wird aber bevorzugt, um für die Verwendung bei Flugzeugen das Gewicht zu reduzieren. Zum Beispiel können die Bypassklappen 88 aus dem Titanmaterial Ti 6-2-4-2 hergestellt werden, und der Ring 94 kann aus dem Titanmaterial Ti 6-4 hergestellt werden. Die Bypassventil­ vorrichtung 54 ist relativ kompakt und kann leicht so be­ messen werden, daß sie in den verfügbaren Raum paßt, wel­ cher durch den Hohlraum 92 gebildet wird, wobei der Dreh­ stellantrieb 120 außerhalb des äußeren Gehäuses 90 angeord­ net wird. Außerdem können die Klappen 88 innerhalb eines Bereiches von etwa 45° durch relativ geringe Drehung des Ringes 94 geöffnet und geschlossen werden, die in der be­ vorzugten Ausführungsform nur etwa 3° beträgt. Darüber hin­ aus ergibt die bevorzugte Sanduhrform der Klappe 88, die oben beschrieben worden ist, eine relativ gleichmäßige Be­ grenzung in dem zweiten Strömungskanal 72, wenn die Klappe in der offenen Position ist, wobei sie zusätzlich für ef­ fektive und gleichmäßige Abdichtungen zwischen dem strom­ aufwärtigen Klappenende 100 und seinem komplementären Dich­ tungsteil 158 sowie dem stromabwärtigen Klappenende 108 an dem Dichtungssitz 152 und dem Strömungsteiler 68 sorgt, wenn die Klappe in der geschlossenen Position ist. Darüber hinaus weist die Dichtung an der Klappenvorderkante 160 au­ ßerdem insgesamt gleichförmige radiale und axiale Spalte G_r und G_a während der gesamten Bewegung der Klappe zwischen der offenen und geschlossenen Position auf.

In den Fig. 16-18 ist eine weitere Ausführungsform der Er­ findung dargestellt, die mit der oben beschriebenen ersten Ausführungsform im wesentlichen übereinstimmt, mit Ausnahme einer alternativen Ausführungsform der Dreheinrichtung 118. Statt daß ein Drehstellantrieb 120 benutzt wird, weist die Dreheinrichtung 118 einen ersten und einen zweiten Linear­ stellantrieb 170 auf, die einen gegenseitigen Abstand von 180° haben, mit dem äußeren Gehäuse 90 fest verbunden sind und jeweils eine ausfahrbare Betätigerstange 172 aufweisen. Die Stellantriebe 170 sind herkömmliche Servoventile. Ein Paar herkömmlicher Winkelhebel 174 ist mit den Stellantrie­ ben 170 betriebsmäßig verbunden. Jeder Winkelhebel 174 weist eine drehbare Übertragungsstange 176 auf, die sich durch eine Öffnung in dem äußeren Gehäuse 90 erstreckt und ein erstes und zweites Ende 176a und 176b hat. Ein erster Hebel 178 hat ein erstes Ende 178a, das mit einem der Stel­ lantriebe 170 drehbar verbunden ist, z. B. durch einen her­ kömmlichen Bolzen, und weist außerdem ein zweites Ende 178b auf, das mit dem ersten Ende 176a der Übertragungsstange fest verbunden ist, z. B. durch eine herkömmliche Mutter. Ein zweiter Hebel 180 hat ein erstes Ende 180a, das mit dem zweiten Ende 176b der Übertragungsstange fest verbunden und vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildet ist, und hat außerdem ein zweites Ende 180b mit einem herkömmlichen Rol­ lenlager 182, das daran drehbar befestigt ist, z. B. durch einen herkömmlichen Bolzen.

In dem Betätigungsring 94 sind in dieser Ausführungsform der Erfindung mehrere gegenseitigen Umfangsabstand aufwei­ sende erste Schlitze 184 angeordnet, in welchen jeweils ei­ nes der Rollenlager 182 aufgenommen ist. Die Winkelhebel 174 sind so bemessen und so positioniert, daß sie den Betä­ tigungsring 94 drehen, um die Klappen 88 zwischen der offe­ nen und geschlossenen Position zu positionieren.

Der erste und zweite Hebel 178 und 180 des Winkelhebels sind unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet, und der zweite Hebel 180 kann relativ zu der Längsmittelachse 96 des Rahmens 58 innerhalb eines Bereiches von etwa +30° und -30° angeordnet werden, um die Klappen zwischen der ge­ schlossenen und offenen Position zu positionieren. Auf diese Weise kann ein maximales Ausmaß an Drehung des Ringes 94 mit einem minimalen Ausmaß an Drehung der zweiten Hebel 180 erzielt werden. Der zweite Hebel 180 wird vorzugsweise am Anfang etwa 30° relativ zu einer Seite der Längsachse 96 positioniert, was der offenen Position der Klappen 88 ent­ spricht, und wird bis 30° auf der entgegengesetzten Seite relativ zu der Längsachse 96 gedreht, was der geschlossenen Klappenposition entspricht.

Damit sich der Ring 94 drehen kann und gleichzeitig an ei­ ner axialen Verschiebung gehindert wird, weist die Drehein­ richtung in dieser Ausführungsform weiter mehrere in glei­ chen gegenseitigen Umfangsabständen angeordnete dritte Rol­ lenlager 186 auf, die mit dem äußeren Gehäuse 90 in den Hohlraum 92 drehbar verbunden sind, z. B. durch Verschrauben mit dem äußeren Gehäuse 90. Der Betätigungsring 94 weist weiter mehrere langgestreckte, gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende zweite Schlitze 188 auf, die in Fig. 18 darge­ stellt sind und jeweils eines der dritten Rollenlager 186 aufnehmen. Die zweiten Schlitze 188 sind in Umfangsrichtung langgestreckt, um die dritten Rollenlager 186 zu führen und dem Ring 94 das Drehen ohne axiale Verschiebung des Ringes 94 zu gestatten.

Wenn sich der zweite Hebel 180 in der Darstellung in Fig. 17 dreht, bewegt sich sein zweites Ende 180b in Umfangs­ richtung und teilweise in axialer Richtung. Um diese axiale Komponente zuzulassen, sind die ersten Schlitze 184 in der axialen Richtung parallel zu der Rahmenlängsachse 96 vor­ zugsweise langgestreckt, um dem zweiten Rollenlager 182, das mit dem zweiten Ende 180b des zweiten Hebels verbunden ist, zu gestatten, sich innerhalb der ersten Schlitze 184 axial zu bewegen. Auf diese Weise übt der zweite Hebel 180 eine Kraft in Umfangsrichtung aus, um den Ring 94 zu dre­ hen, während die axiale Verlagerung des zweiten Rollenla­ gers 182 in dem ersten Schlitz 184 aufgenommen wird, um zu verhindern, daß die zweiten Rollenlager 182 axiale Kräfte auf den Ring 94 ausüben.

Schließlich ist, um eine Leckage der Bypassluftströmung 82 zwischen benachbarten Klappen 88 zu reduzieren, eine lang­ gestreckte Klappendichtung 190, wie sie z. B. in den Fig. 4 und 13 gezeigt ist, vorgesehen. Die Klappendichtung 190 kann auf einer oder beiden Klappenseitenflächen 162 und 164 angeordnet sein und in der bevorzugten Ausführungsform ist sie nur auf der ersten Klappenseitenfläche 162 angeordnet. Die Klappendichtung 190 weist eine erste Seite 190a auf, die an der äußeren Klappenoberfläche 98 an der ersten Sei­ tenfläche 162 fest angebracht ist, z. B. mittels Nieten. Die Klappendichtung 190 weist weiter eine zweite, integrale Seite 190b auf, die sich von der ersten Klappenseitenfläche 162 nach außen erstreckt, um an einer zweiten Seitenfläche 164 einer benachbarten Klappen 88 abzudichten, wie es z. B. in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn die Klappen 88 in der ge­ schlossenen Position angeordnet sind, ist demgemäß die Klappendichtung 190 an der benachbarten Klappe 88 an der zweiten Seitenfläche 164 zusammengedrückt und berührt diese, um mit ihr eine Abdichtung zu erzeugen. In einer be­ vorzugten Ausführungsform kann die Dichtung 190 Fluoroloy K aufweisen, das ein teilweise abgeflachtes, rohrförmiges Fe­ derteil mit Haltewänden umgibt und von der Fluorocarbon Company erhältlich ist. Die Klappendichtung 190 kann außer­ dem aus KALREZ hergestellt sein, das von Dupont hergestellt wird. In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Dich­ tung 190 weggelassen werden, wenn Leckage bei einem beson­ deren Entwurf zulässig ist.

Claims (37)

1. Bypassventilvorrichtung zum Steuern der Fluidströmung in einem Gasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch:
einen ringförmigen Rahmen (56) mit einem äußeren Gehäuse (90), einem Zwischengehäuse (58), das Abstand von dem äuße­ ren Gehäuse (90) hat, um einen Hohlraum (92) zu bilden, und eine ringförmige Öffnung (86) aufweist, und einem inneren Gehäuse (60), das Abstand von dem Zwischengehäuse (58) hat, um einen ersten Kanal (62) zum Hindurchleiten der Fluid­ strömung zu bilden;
mehrere umfangsmäßig nebeneinander angeordnete Bypassven­ tilklappen (88), die in der ringförmigen Öffnung (86) ange­ ordnet sind, wobei jede Ventilklappe (88) eine innere Ober­ fläche (150) hat, die dem Fluid zugewandt ist, eine äußere Oberfläche (98), ein erstes Ende (100), das mit dem Rahmen (56) drehbar verbunden ist, und ein zweites Ende (108), wo­ bei die Klappen (88) in einer ersten Position positionier­ bar sind, in der sie zu dem Zwischengehäuse (58) insgesamt parallel sind, und in einer zweiten Position, in der sie gegen das Zwischengehäuse (58) geneigt sind;
einen kreisringförmigen Betätigungsring (94), der in dem Rahmenhohlraum (92) angeordnet ist;
mehrere Raumlenker (110), die jeweils ein erstes Ende (112) haben, das mit dem Ring (94) drehbar verbunden ist, ein zweites Ende (114), das mit einer der Klappen (88) drehbar verbunden ist, und eine Längsachse (116), die sich von dem ersten zu dem zweiten Ende (112, 114) erstreckt; und
eine Einrichtung (118) zum Drehen des Betätigungsringes (94) zwischen einer ersten Ringposition, in der die Raum­ lenkerlängsachse (116) einen ersten Neigungswinkel (α₁) hat und die Klappe (88) in der ersten Klappenposition ist, und einer zweiten Ringposition, in der die Raumlenkerlängsachse (116) einen zweiten Neigungswinkel (α₂) hat, der kleiner als der erste Neigungswinkel (α₁) ist, so daß der Raumlen­ ker (110) die Klappe (88) um das erste Klappenende (100) schwenkt, um die Klappe (88) in der zweiten Klappenposition zu positionieren.

2. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rahmen (56) weiter einen Strömungsteiler (68) auf­ weist, der zwischen dem Zwischen- und dem inneren Gehäuse (58, 60) angeordnet ist, um mit dem Zwischengehäuse (58) einen zweiten Kanal (72) und mit dem inneren Gehäuse (60) einen dritten Kanal (76) zu bilden, wobei der zweite und dritte Kanal (72, 76) in Strömungsverbindung mit dem ersten Kanal (62) sind;
wobei die inneren Klappenoberflächen in der ersten Klappen­ position dem Strömungsteiler (68) zugewandt sind, wobei die erste Klappenposition eine offene Position ist, die eine im wesentlichen unbehinderte Fluidströmung aus dem ersten Ka­ nal (62) in den zweiten Kanal (72) gestattet, und wobei die zweite Klappenposition eine geschlossene Position ist, in der das zweite Klappenende (108) an dem Strömungsteiler (68) angeordnet ist, um die Fluidströmung aus dem ersten Kanal (62) in den zweiten Kanal (72) im wesentlichen zu blockieren.

3. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ring (94), die Raumlenker (110) und die Klappen (88) so bemessen und positioniert sind, daß etwa 3° Drehung des Ringes (94) etwa 45° Drehung der Klap­ pen (88) aus der offenen in die geschlossene Position be­ wirkt.

4. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (118) aufweist:
einen Drehstellantrieb (120), der an einer äußeren Oberflä­ che (90a) des äußeren Gehäuses (90) fest angebracht ist und eine drehbare Betätigungsstange (122) hat, die sich durch das äußere Gehäuse (90) in den Hohlraum (92) erstreckt;
einen Kurbelarm (124) mit einem ersten Ende (124a), das mit der Betätigungsstange (122) zur Drehung mit derselben fest verbunden ist, und mit einem zweiten Ende (124b), das mit dem Ring (94) drehbar verbunden ist;
wobei der Drehstellantrieb (120) das Drehen der Betäti­ gungsstange (122) und des Kurbelarms (124) bewirkt, um den Ring (94) zwischen der ersten und zweiten Ringposition zu drehen.

5. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (118) weiter auf­ weist:
ein Rollenlager (126), das mit dem zweiten Kurbelarmende (124b) drehbar verbunden ist und einen äußeren Durchmesser hat;
wobei der Ring (94) einen U-förmigen Schlitz (128) auf­ weist, der sich insgesamt parallel zu dem zweiten Kurbelar­ mende (124b) erstreckt und eine zu dem Rollenlageraußen­ durchmesser komplementäre Breite hat; und
wobei das Rollenlager (126) in dem Schlitz (128) angeordnet ist, so daß bei Drehung des Kurbelarms (124) das Rollenla­ ger (126) über den Schlitz (128) eine Kraft auf den Ring (94) in Umfangsrichtung ausübt, um den Ring (94) zu drehen.

6. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (118) weiter bein­ haltet, daß der Ring (94) in dem Rahmen (56) drehver­ schiebbar angeordnet und axial festgehalten ist, um eine axiale Verschiebung des Ringes (94) zu verhindern.

7. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß der Ring (94) eine radial äußere Oberfläche (94a), eine erste Seitenfläche (94b) und eine zweite Seitenfläche (94c) aufweist;
daß der Rahmen (56) weiter einen ersten Flansch (130) auf­ weist, der mit dem äußeren Gehäuse (90) in dem Hohlraum (92) fest verbunden ist, und mehrere gegenseitigen Umfangs­ abstand aufweisende zweite Flansche (132), die mit dem äu­ ßeren Gehäuse (90) in dem Hohlraum (92) fest verbunden sind und Abstand von dem ersten Flansch (130) haben; und
daß die Dreheinrichtung (118) weiter beinhaltet, daß der Ring (94) so bemessen ist, daß der Ring (94) zwischen dem ersten und dem zweiten Flanschen (130, 132) an dem äußeren Gehäuse (90) positioniert ist, um die Drehung des Ringes (94) zu ermöglichen und die Verschiebung des Ringes (94) zu verhindern.

8. Mantelstromventilvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (118) weiter ein reibungsarmes Material (134) aufweist, das zwischen dem Ring (94) und wenigstens einem der Flansche (130, 132) und dem äußeren Gehäuse (90) angeordnet ist, um die Reibung an dem Ring (94) zu reduzieren.

9. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das reibungsarme Material mehrere gegen­ seitigen Umfangsabstand aufweisende, erste Reibknöpfe (134a) aufweist, die an der ersten Ringoberfläche befestigt sind, um den ersten Rahmenflansch (130) zu berühren, meh­ rere gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende, zweite Reib­ knöpfe (134b), die an der zweiten Ringoberfläche befestigt sind, um die zweiten Rahmenflansche (132) zu berühren, und mehrere dritte Reibknöpfe (134c), die an der äußeren Ring­ oberfläche befestigt sind, um das äußere Gehäuse (90) zu berühren.

10. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Betätigungsring (94) einen insgesamt U-förmigen Querschnitt hat.

11. Bypassventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Raumlenker (110) kom­ pressibel ist, und daß, wenn die Klappen (88) in den ge­ schlossenen Positionen sind, wenigstens einer der Raumlen­ ker (110) zwischen dem Ring (94) und einer der Klappen (88) zusammengedrückt ist, um zu gewährleisten, daß die ge­ schlossene Position vollständig geschlossen ist.

12. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Raumlenker (110) ein Einsteckende (110a), ein Buchsenende (110b) und eine Druckfeder (136), die dazwischen angeordnet ist, aufweist, so daß eine Bewe­ gung des Einsteckendes (110a) relativ zu dem Buchsenende (110b) und zu diesem hin die Feder (136) zusammendrückt.

13. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Raumlenker (110) eine unkomprimierte erste Position hat und in der ersten Position nichtausfahr­ bar ist und aus der ersten Position in eine zusammenge­ drückte zweite Position zusammendrückbar ist.

14. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Raumlenker (110) weiter aufweist:
eine Grundplatte (110c), die an dem Einsteckende (110a) befestigt ist, wobei die Feder (136) zwischen der Grund­ platte (110c) und dem Buchsenende (110b) angeordnet ist, so daß eine Bewegung der Grundplatte (110c) relativ zu dem Buchsenende (110b) die Feder (136) zusammendrückt;
eine Haltekappe (110d), die an dem Buchsenende (110b) fest angebracht ist und eine zentrale Öffnung (140) hat, die um das Einsteckende (110a) angeordnet ist;
wobei die Grundplatte (110c) zwischen der zentralen Kappen­ öffnung (140) und dem Buchsenende (110b) angeordnet ist, so daß der Raumlenker (110) nichtausfahrbar ist, wenn die Grundplatte (110c) die Haltekappe (110d) berührt.

15. Bypassventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Ende (112, 114) jedes Raumlenkers (110) ein drehbares Kugelge­ lenk (142) aufweist, das eine zentrale Bohrung (144) hat, zur Verbindung mit dem Betätigungsring (94) und der Klappe (88), wobei das Kugelgelenk (142) in einem Bereich von etwa 52° drehbar ist.

16. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ring (94) mehrere erste U-förmige Ga­ beln (146) hat, die jeweils koaxial ausgerichtete Öffnungen aufweisen, daß die Klappen (88) jeweils eine zweite U-för­ mige Gabel (148) haben, die koaxial ausgerichtete Öffnungen aufweist, und daß jeder Raumlenker (110) zwischen einem Paar erster und zweiter Gabeln (146, 148) angeordnet ist, so daß die zentralen Kugelgelenkbohrungen (144) mit den Ga­ belöffnungen ausgerichtet sind, und daß ein Bolzen durch die Gabelöffnungen und die zentralen Kugelgelenkbohrungen (144) hindurchgeführt ist, um die Raumlenker (110) jeweils mit dem Ring (94) und einer der Klappen (88) drehbar zu verbinden.

17. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Gabel (148) an der Klappe (88) in der Nähe des stromabwärtigen Klappenendes (108) angeord­ net ist.

18. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Gabel (148) an der Klappe (88) zentral angeordnet ist.

19. Bypassventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (56) eine Längs­ mittelachse (96) aufweist und daß die innere Klappenober­ fläche (150) relativ zu der Längsmittelachse (96) gekrümmt ist, so daß sie sich so wie das Zwischengehäuse (58) er­ streckt, um eine glatte Begrenzung des zweiten Strömungska­ nals (72) zu bilden, wenn die Klappen (88) in der offenen Position sind.

20. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die innere Klappenoberfläche (150) konkav ist.

21. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die innere Klappenoberfläche (150) konkav ist und einen ersten Radius relativ zu der Längsmittelachse (96) an dem ersten Klappenende (100) und einem zweiten Ra­ dius relativ zu der Längsmittelachse (96) an dem zweiten Klappenende (102) hat, wenn die Klappe (88) in der offenen Position ist, wobei der erste und der zweite Radius ver­ schieden sind.

22. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klappe (88) weiter einen Dichtungs­ sitz (152) aufweist, der sich von dem zweiten Klappenende (108) aus schräg erstreckt und in dem Hohlraum (92) posi­ tionierbar ist, wenn die Klappe (88) in der offenen Posi­ tion ist, und in Dichtkontakt mit dem Strömungsteiler (68) ist, wenn die Klappe (88) in der geschlossenen Position ist.

23. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dichtungssitz (152) einen dritten Ra­ dius relativ zu der Längsmittelachse (96) hat, der insge­ samt gleich einem Radius des Strömungsteilers (68) ist, wenn der Dichtungssitz (152) an dem Strömungsteiler (68) positioniert ist, um mit diesem eine erste Dichtung zu bil­ den, wenn die Klappe (88) in der geschlossenen Position ist.

24. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitz (152) eine Aus­ sparung (154) aufweist und daß ein Dichtungsteil (156) fest darin angebracht ist, das sich von dem Dichtungssitz (152) nach außen erstreckt, um den Strömungsteiler (68) zu berüh­ ren und mit diesem eine Abdichtung zu erzeugen, wenn die Klappe (88) in der geschlossenen Position ist.

25. Bypassventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (88) insgesamt ein Sanduhrprofil hat, um eine erste Dichtung zwischen dem zweiten Klappenende (108) und dem Strömungsteiler (68) zu bilden, wenn die Klappe (88) in der geschlossenen Position ist, und eine zweite Dichtung zwischen dem ersten Klap­ penende (100) und einem komplementären Dichtungsteil (158) des Zwischengehäuses (58) während der Bewegung der Klappe (88) zwischen der offenen und der geschlossenen Position.

26. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klappe (88) weiter aufweist:
eine erste Seitenfläche (162);
eine zweite Seitenfläche (164);
einen Mittelabschnitt, der äquidistant zwischen der ersten und zweiten Seitenfläche (162, 164) angeordnet ist;
eine Scharnierachse (106) im Abstand außerhalb der äußeren Klappenoberfläche (98) an dem ersten Klappenende (100), um die die Klappe (88) schwenkbar ist; und
eine bogenförmige Vorderkante (160), die sich zwischen der ersten und zweiten Seitenfläche (162, 164) erstreckt und
einen Radius relativ zu der Scharnierachse (106) hat, wobei der Vorderkantenradius einen Mindestwert in dem Klappenmit­ telabschnitt und maximale Werte an der ersten und zweiten Klappenseitenfläche (162, 164) hat und wobei die Vorder­ kante (160) die zweite Dichtung mit dem Zwischengehäuse­ dichtungsteil (158) bildet.

27. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klappe (88) weiter zwei gegenseitigen Abstand aufweisende Scharniere an der äußeren Oberfläche (98) an dem zweiten Klappenende (108) hat, welche die Klappe (88) drehbar mit dem Rahmen (56) verbinden, wobei die beiden Scharniere die Scharnierachse (106) bilden.

28. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorderkante (160) an dem kom­ plementären Zwischengehäusedichtungsteil (158) mit einem ersten Radius relativ zu der Längsmittelachse (96) angeord­ net ist, um einen insgesamt gleichmäßigen radialen Spalt (G_r) zwischen der Vorderkante (160) und dem Zwischengehäu­ sedichtungsteil (158) wenigstens dann aufrechtzuerhalten, wenn die Klappe (88) in der offenen Position ist.

29. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorderkante (160) an dem komplementä­ ren Zwischengehäusedichtungsteil (158) mit einem fünften Radius in einer Ebene angeordnet ist, die zu der inneren Klappenoberfläche (150) insgesamt parallel ist, um einen insgesamt gleichmäßigen axialen Spalt (G_a) zwischen der Vorderkante (160) und dem Zwischengehäusedichtungsteil (158) von der offenen bis zur geschlossenen Position der Klappe (88) aufrechtzuerhalten.

30. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Scharnierachse (106) Abstand von dem Zwischengehäusedichtungsteil (158) hat, um den axialen und radialen Spalt (G_a, G_r) zu bilden, die längs der Vorder­ kante (160) insgesamt gleichförmig sind, wenn die Klappe (88) zwischen der offenen und der geschlossenen Position positioniert ist.

31. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, da­ durch gekennzeichnet, daß die Klappe (88) weiter einen Dich­ tungssitz (152) aufweist, der sich von dem zweiten Klap­ penende (108) aus schräg erstreckt und in dem Hohlraum (92) positionierbar ist, wenn die Klappe (88) in der offenen Po­ sition ist, und in Dichtkontakt mit dem Strömungsteiler (68), wenn die Klappe (88) in der geschlossenen Position ist.

32. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dichtungssitz (152) einen dritten Ra­ dius relativ zu der Längsmittelachse (96) hat, der insge­ samt gleich einem Radius des Strömungsteilers (68) ist, wenn der Dichtungssitz (152) an dem Strömungsteiler (68) positioniert ist, um mit diesem eine erste Dichtung zu bil­ den, wenn die Klappe (88) in der geschlossenen Position ist.

33. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dichtungssitz (152) eine Aussparung (154) aufweist und daß ein Dichtungsteil (156) fest darin angebracht ist, das sich von dem Dichtungssitz (152) nach außen erstreckt, um den Strömungsteiler (68) zu berühren und mit diesem eine Abdichtung zu erzeugen, wenn die Klappe, (88) in der geschlossenen Position ist.

34. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (118) aufweist:
einen ersten und einen zweiten linearen Stellantrieb (170), die mit dem äußeren Gehäuse (98) fest verbunden sind und ausfahrbare Betätigungsstangen (172) haben;
ein Paar Winkelhebel (174), die jeweils aufweisen:
eine drehbare Übertragungsstange (176), die sich durch eine Öffnung in dem äußeren Gehäuse (90) erstreckt und ein erstes und ein zweites Ende (176a, 176b) hat;
einen ersten Hebel (178) mit einem ersten Ende (178a), das mit einem der linearen Stellantriebe (170) drehbar verbunden ist, und ein zweites Ende (178b), das mit dem ersten Übertragungsstangenende (176a) fest verbunden ist; und
einen zweiten Hebel (180) mit einem ersten Ende (180a), das mit dem zweiten Übertragungsstangenende (176b) fest verbunden ist, und mit einem zweiten Ende (180b), an welchem ein zweites Rollenlager (182) drehbar befestigt ist;
wobei der Betätigungsring (94) mehrere in gegenseitigem Um­ fangsabstand angeordnete Schlitze (184) hat, in denen je­ weils eines der Rollenlager (182) aufgenommen ist; und
wobei die Winkelhebel (174) so bemessen und positioniert sind, daß sie den Betätigungsring (94) zum Positionieren der Klappen (88) zwischen der offenen und der geschlossenen Position drehen.

35. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 34, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste und der zweite Hebel (178, 180) des Winkelhebels (174) unter einem Winkel von 90° zueinan­ der angeordnet sind und daß der zweite Hebel (180) relativ zu einer Längsmittelachse (96) des Rahmens (56) innerhalb eines Bereiches von etwa +30° und -30° angeordnet werden kann, um die Klappen (88) zwischen der geschlossenen und der offenen position zu positionieren.

36. Bypassventilvorrichtung nach Anspruch 34, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (118) weiter auf­ weist:
mehrere gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende dritte Rollenlager (186), die mit dem äußeren Gehäuse (90) drehbar verbunden sind;
wobei der Betätigungsring (94) weiter mehrere gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende zweite Schlitze (188) hat, die jeweils eines der dritten Rollenlager (186) aufnehmen, wo­ bei die Schlitze (188) in Umfangsrichtung langgestreckt sind, um die dritten Rollenlager (186) darin zum Drehen des Ringes (94) ohne Verschiebung des Ringes (94) zu führen.

37. Bypassventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 36, gekennzeichnet durch eine Klappendichtung (190), die an einer Seitenfläche (162) einer der Klappen (88) befestigt ist, um eine Dichtung mit einer benachbarten Seitenfläche (164) einer benachbarten Bypassklappe (88) zu bilden, wenn die Klappe (88) in der geschlossenen Position ist.