JPH05223006A - 隙間をシールするための装置 - Google Patents

隙間をシールするための装置

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JPH05223006A
JPH05223006A JP4314872A JP31487292A JPH05223006A JP H05223006 A JPH05223006 A JP H05223006A JP 4314872 A JP4314872 A JP 4314872A JP 31487292 A JP31487292 A JP 31487292A JP H05223006 A JPH05223006 A JP H05223006A
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JP
Japan
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sealing strip
groove
sealing
component
fluid
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JP4314872A
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Inventor
Gerhard Brueckner
ブリュックナー ゲルハルト
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MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/80—Couplings or connections
    • F02K1/805—Sealing devices therefor, e.g. for movable parts of jet pipes or nozzle flaps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid

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  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧および高温下にも摩耗が僅かで信頼でき
る働きをする隙間をシールするための装置を提供するこ
とであり、しかも運転に起因する構成部材の運動を十分
に配慮する。 【構成】 シールストリップ７が第２の構成部材１のみ
ぞ８内でこのみぞとシールストリップとの間を全方向に
流れる流体上を浮動下に可動に案内されていて、しかも
流体によって第１の構成部材３に対して圧着せしめられ
るようになっており、かつ流体が第２の構成部材の供給
路１０を介してみぞ内へ導入されるようになっており、
流体の作動圧が構成部材１，３の周囲の外圧よりも大き
いことである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの互いに相対的に
可動に配置された構成部材間の隙間をシールするための
装置であって、シールストリップが両構成部材間に運動
方向に対して横方向に配置されていて隙間のシール下に
第１の構成部材のシール面に当接した形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来技術】上記のような装置はＧＢ２０７８３０６か
ら公知である。熱ガスおよび（または）圧力で負荷され
る、隣り合った構成部材によって形成された隙間の信頼
できるシールは、構成部材が例えばターボジェットエン
ジンまたはロケット推進装置の排ガスノズルの場合のよ
うに互いに相対的に移動せしめられる場合には特に著し
い困難を与える。したがって調節移動可能な方形ノズル
で使用される平らなノズル壁兼フラップは異なる、熱に
よる膨張に曝される。膨張は熱い排ガス流による。
【０００３】この問題の解決のためには互いに角度を成
して位置した２つの面間の隙間内に円筒形のシール部材
を配置することがＧＢ２０７８３０６Ａから知られてい
る。これではシール部材は第１の面の端面に保持されて
いて、板ばねを用いてシール下に第２の面に対して圧着
せしめられている。排ガスノズルの排ガス流内で生じる
ような高温ではばねは余り信頼できないことが示され
た、。更にばねを異なる運転状態に柔軟に適合させるこ
とが可能ではない。それというのもばね特性曲線に基く
所定の圧着力は１運転ポイントにおいてのみ調節するこ
とができるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、加圧
および高温下にも摩耗が僅かで信頼できる働きをする上
記種類の装置を提供することであり、しかも運転に起因
する構成部材の運動が十分に配慮されなければならな
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段は、シールストリップが第２の構成部
材のみぞ内でこのみぞとシールストリップとの間を全方
向に流れる流体上を浮動下に可動に案内されている、し
かも流体によって第１の構成部材に対して圧着せしめら
れるようになっており、かつ流体が第２の構成部材の供
給路を介してみぞ内へ導入されるようになっており、流
体の作動圧が構成部材の周囲の外圧よりも大きいことで
ある。
【０００６】
【発明の効果】本発明による装置の利点は、特に加圧下
の熱ガスに対して信頼できる作用をするシール部材を形
成することである。シール部材の案内に流体を使用した
ことに基き、流体は同時に第１の構成部材に対するシー
ルストリップの必要な圧着力を与え、かつシール部材を
直接的な熱ガスの負荷から保護する。シール体を第２の
構成部材のみぞ内部で無接触に案内することはこの装置
の摩耗の小さな、したがって支障のない運転を保証す
る。流体の流れのシール作用に基いて第１の構成部材に
対するシール体の圧着力を減じることができる。これに
より構成部材が相対的に移動する際に、例えばノズル調
節移動時の調節移動力が小さくなる。
【０００７】ガス流量および（または）ガス圧の制御を
通じてこの装置は異なる運転条件にすぐにでも適合せし
めることができる。適切なガスの温度および供給量にお
いてはガス流は隣り合った構成部材に冷却作用を行う。
【０００８】構成部材の温度および圧力に起因する変形
は、流体がシールストリップを常に殆ど一定の圧力でも
って隙間に対して押圧することによって有利には自動的
に補償することができる。
【０００９】優れた構成では第２の構成部材が冷却路を
備えており（排ガスノズルの熱によって高度に負荷され
る可動のノズルフラップで必要であるように）、かつ冷
却路が流体を案内するように供給路と接続されている。
通路のこの接続によって装置の流体供給は流体源からの
付加的な供給管路なしに保証される。同時にシールスト
リップの効果的な冷却が可能である。
【００１０】本発明の有利な構成ではみぞがＶ字形のみ
ぞとして形成されており、これによりみぞは簡単に製造
可能である。これに相応してシールストリップが３角形
の横断面形状を有して構成されている。
【００１１】あるいはシールストリップは方形の横断面
形状を有している。これにより構成部材相互の膨張運動
の自動的な補償が可能であり、しかもこれによりみぞ側
面とシールストリップとの間の流体隙間の大きさが変化
することはない。したがって膨張運動による不利な流れ
への影響は回避することができる。本発明のもう１つの
優れた構成ではシールストリップは円形の付加部を有す
る方形の横断面形状を有している。したがって構成部材
の運動時の傾倒の危険は低下せしめられる。
【００１２】傾倒の危険に対して最適化されたシールス
トリップは請求項５による本発明の構成によって得られ
る。更には構成部材を調節移動せしめるための力を低下
せしめることができる。それというのも円形のシールス
トリップはシール面を転動して移動可能であるからであ
る。
【００１３】シールストリップの調節移動のための力を
当接する側面でもって低下させ得るためにはシールスト
リップを請求項６に記載されたように構成することが提
案される。逃げみぞに作動圧下の流体で負荷することに
よって力成分がシールストリップの圧着力に反対の作用
をし、その結果構成部材の運動に必要な調節移動のため
の力が減少する。
【００１４】シールストリップのシール面との表面に忠
実な接触を保証するためにはシールストリップは分割さ
れて構成されている。したがって装置のシール性はシー
ル面の湾曲時にも保証される。
【００１５】装置の温度安定性を高め、かつ構成部材に
高温のガスが負荷された際の熱膨張を減少させるために
は請求項９による本発明の構成が提案される。
【００１６】本発明の他の有利な構成と使用が請求項１
０〜１２から得られる。この構成をターボジェットエン
ジンで使用すると特に有利であると示された。それとい
うのも排ガスノズルの側壁に対するシールストリップの
圧着力が、ターボジェットエンジンの圧縮機で取出され
た空気使用により負荷依存性であるからである。
【００１７】
【実施例】図１にターボジェットエンジンが示されてお
り、その排ガスノズル２は２つの可動のノズルフラップ
１′を用いて調節移動可能である。ターボジェットエン
ジンは排ガスノズル２の上流に公知の構造形式の、圧縮
機１８と燃焼室２０とタービン２１とを備えたガスター
ビン１９を備えている。排ガスノズル２の調節移動のた
めにはノズルフラップ１′が２つの互いに平行な、平ら
な側壁３′間で移動し、かつ一緒になって方形横断面の
可変のノズル室４を形成している。
【００１８】排ガスノズル２の調節移動のためにはノズ
ルフラップ１′は側壁３′に沿って移動することができ
る（図２〜図６）。互いに垂直なノズルフラップ１′と
側壁３′との間の漏れは推力を減少させるので、それぞ
れノズルフラップ１′の端面と両側面３′のシール面
９′との間で形成される隙間５をシールすることが必要
である。
【００１９】この隙間５のシールのためにはそれぞれ側
壁３′に向いたノズルフラップ１′の端面６に沿ってシ
ールストリップ７が延びており、シールストリップは側
壁３′側で開いたみぞ８内に接触せずに配置されてい
る。シールストリップ７をみぞ８内で案内するためには
シールストリップ７は加圧下の空気によって流通され
て、側壁３′のシール面９に対して圧着せしめられる。
そのためには空気がノズルフラップ１′の冷却路１６か
ら供給路１０を介して取出されてみぞ８へ供給される。
運転中空気はシールストリップ７とみぞ壁面１１との間
に形成された空間１５を介してノズル室４内へ、かつこ
れから分離されたスペース内へ流入せしめられてスウィ
ープされた部材を冷却する。ノズルフラップ１′の冷却
およびシールストリップ７の圧力負荷に使われる空気は
ガスタービン１９の圧縮機１８から取出され、かつ接続
管路１７を介して冷却路１６へ供給される。
【００２０】図２に方形横断面を有するシールストリッ
プ７が示されている。シール面９へ当接する側面１２は
シールストリップ７の長手方向に延びた逃げみぞ１３を
有している（図３も参照）。この逃げみぞ１３は孔１
４′として形成された通路１４を介してみぞ８と接続し
ていて空気を案内し、したがって圧着力に対して緩和す
る作用をする。これによってノズルフラップ１′の調節
移動時に必要な力は小さくなる。
【００２１】みぞ８はシールストリップ７の横断面形状
に応じて方形のみぞ８として構成されていて、みぞ内で
シールストリップ７は熱膨張の補償のために可動であ
る。
【００２２】図３には上記のような逃げみぞ１３を備え
た、２等辺３角形横断面を持ったシールストリップが示
されている。シールストリップ７は側壁３′側で開いた
Ｖ字形のみぞ８′内で空気流上を浮動下に案内されてお
り、みぞ８′の壁面、またはフランク１１ａ，１１ｂは
シールストリップ７の等しい、２つの辺の面に平行に延
びている。
【００２３】図４には円形横断面を有する管形のシール
ストリップ７が示されている。シールストリップは側壁
３′側で開いた半円形区分を有するみぞ８内に配置され
ている。シールストリップ７の側壁３′の方向の補償運
動を可能にするためには、２つの互いに平行なフランク
１１ａ，１１ｂが上記の区分に続いている。
【００２４】方形横断面および円形横断面を持ったシー
ルストリップ７の組合せが図５に示されている。この例
ではシールストリップ７は側壁側に円形の付加部を有
し、この付加部がシール面９に密封当接する。
【図面の簡単な説明】
【図１】調節移動可能な排ガスノズルを備えたターボジ
ェトエンジンの縦断面図である。
【図２】図１による方形のシールストリップを備えたノ
ズルフラップの横断面図である。
【図３】図１による３角形のシールストリップを備えた
ノズルフラップの横断面図である。
【図４】図１による円形シールストリップを備えたノズ
ルフラップの横断面図である。
【図５】図１による、円形付加部を有する方形のシール
ストリップを備えたノズルフラップの横断面図である。
【図６】方形シールストリップを備えたノズルフラップ
の斜視図である。
【符号の説明】
１′ ノズルフラップ ２ 排ガスノズル ３′ 側壁 ４ ノズル室 ５ 隙間 ６ 面 ７ シールストリップ ８，８′ みぞ ９，９′ シール面 １０ 供給路 １１ みぞ壁面 １２ 側面 １３ 逃げみぞ １４ 通路 １４′ 孔 １５ 空間 １６ 冷却路 １７ 接続管路 １８ 圧縮機 １９ ガスタービン ２０ 燃焼室 ２１ タービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト ブリュックナー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン 40 デス トウチェシュトラーセ 57

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの互いに相対的に可動に配置された
    構成部材間の隙間をシールするための装置であって、シ
    ールストリップが両構成部材間に運動方向に対して横方
    向に配置されていて隙間のシール下に第１の構成部材の
    シール面に当接した形式のものにおいて、シールストリ
    ップ（７）が第２の構成部材（１）のみぞ（８）内でこ
    のみぞとシールストリップ（７）との間を全方向に流れ
    る流体上を浮動下に可動に案内されていて、しかも流体
    によって第１の構成部材（３）に対して圧着せしめられ
    るようになっており、かつ流体が第２の構成部材（１）
    の供給路（１０）を介してみぞ（８）内へ導入されるよ
    うになっており、流体の作動圧が構成部材（１，３）の
    周囲の外圧よりも大きいことを特徴とする、隙間をシー
    ルするための装置。
  2. 【請求項２】 みぞ（８）が第１の構成部材（３）の方
    向に開いたＶ字形のみぞ（８′）であり、かつシールス
    トリップ（７）が３角形横断面形状を有しており、シー
    ルストリップ（７）の、みぞ（８′）とは反対側の側面
    （１２）がシール面（９）へ当接している、請求項１記
    載の装置。
  3. 【請求項３】 シールストリップ（７）が方形の横断面
    形状を有しており、かつみぞキー状に２つの互いに平行
    なフランク（１１ａ，１１ｂ）間に配置されており、シ
    ールストリップ（７）の側面（１２）がシール面（９）
    に当接することになっている、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 シールストリップ（７）が円形付加部を
    有する方形横断面形状を有しており、付加部がみぞ
    （８）とは反対の側でシール面（９）に接触しており、
    かつシールストリップ（７）がみぞキー状に２つの互い
    に平行なフランク（１１ａ，１１ｂ）間に配置されてい
    る、請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】 シールストリップ（７）が円形横断面形
    状を有している、請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 シールストリップ（７）がシール面側で
    シールストリップ（７）に長手方向の延びた逃げみぞ
    （１３）を有しており、逃げみぞが通路（１４）を介し
    てみぞ（８）と流体を案内するように接続されている、
    請求項２または３記載の装置。
  7. 【請求項７】 シールストリップ（７）が分割されてい
    る、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
  8. 【請求項８】 シールストリップ（７）が曲げ弾性に構
    成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載
    の装置。
  9. 【請求項９】 第２の構成部材（１）が冷却通路（１
    ６）を備えていて、冷却通路が供給路（１０）と流体を
    案内するように結合されており、かつ流体が冷却流体で
    ある、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
  10. 【請求項１０】 冷却流体がガスタービン（１９）の圧
    縮機（１８）から接続管路（１７）を介して取出されて
    冷却路（１６）へ供給されるようになっている、請求項
    ９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 第１の構成部材（３）が排ガスノズル
    （２）の側壁（３′）である、請求項１から１０までの
    いずれか１項記載の装置。
  12. 【請求項１２】 第２の構成部材（１）が排ガスノズル
    （２）の調節移動可能なノズルフラップ（１′）であ
    る、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
JP4314872A 1991-11-26 1992-11-25 隙間をシールするための装置 Pending JPH05223006A (ja)

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