DE1403585B2 - Abblasventil für einen Strahltriebwerksverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein bandförmiges Abblasventil für einen Strahltriebwerksverdichter, das das mit Abblasöffnungen versehene Verdichtergehäuse umgibt und dessen Endpunkte durch eine Stellkraft gegenläufig derart bewegbar sind, daß das Ventilband in radialer Richtung abgehoben bzw. an das Gehäuse wieder angelegt wird.

Bei bekannten bandförmigen Abblasventilen dieser Bauart umschlingt das Band das Verdichtergehäuse in einem Winkel von weniger als 360°, weil zwischen den Bandenden der Verstellmechanismus angeordnet ist, der eine nicht unbeträchtliche Bogenlänge des Umfangs einnimmt, so daß an dieser Stelle keine durch das Band zu steuernde Öffnungen angebracht sein können. Die zwischen den Bandenden am Umfang des Gehäuses angeordneten Verstelleinrichtungen der bekannten Anordnungen, die entweder als Kolbenantrieb oder als Hebelantrieb ausgebildet sind, leiten die Verstellkräfte im Sinne eines radialen Abhebens der Bandenden vom Verdichtergehäuse ein. Hierdurch werden zwar die von den Bandenden bedeckten Öffnungen des Verdichtergehäuses relativ schnell freigegeben, nicht aber die weiter entfernt liegenden Öffnungen und das Abheben des Bandes und die Freigabe der Öffnungen erfolgt um so langsamer, je weiter die betreffenden Öffnungen von den Bandenden entfernt sind, wobei die dem Verstellmechanismus diametral gegenüberliegenden Öffnungen am spätesten freigegeben werden und das Band an dieser Stelle am wenigsten abgehoben wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das radiale Abheben des Bandes an allen Stellen des Umfangs etwa gleich schnell und im gleichen Ausmaß zu bewirken, um ein möglichst schnelles und gleichmäßiges Abblasen über den Umfang des Verdichtergehäuses zu gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem bandförmigen Abblasventil der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die Endabschnitte des Ventilbandes einander überkreuzen.

Durch diese Überkreuzung der Bandenden wird ein tangentiales Einleiten der Verstellkräfte in das Ventilband möglich, wodurch dieses in Umfangsrichtung weggestoßen wird, so daß ein im wesentliehen gleichmäßiges und gleichzeitiges Abheben über die gesamte Bandlänge gewährleistet wird. Außerdem wird es durch diese Anordnung möglich, die Abblasöffnungen über den gesamten Umfang des Verdichtergehäuses anzuordnen.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Endabschnitte des Ventilbandes je an einem Ende zweier Hebel angelenkt, die in Längsrichtung des Triebwerks verlaufend mit ihrem anderen Ende am Triebwerksgehäuse angelenkt sind, wobei eine mit einem Stellkolben verbundene, zwischen den Hebeln verschieblich gelagerte Stange über Lenker im Mittelabschnitt der Hebel angreift. Durch diesen Verstellantrieb wird eine gleichmäßige Verschiebung der beiden Bandenden und damit ein bezüglich einer Mittelebene symmetrisches Abheben gewährleistet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung derart getroffen, daß die Gelenkverbindungen zwischen Bandende und Hebelende durch Schlitten abgestützt sind, die auf in Umfangsrichtung angeordneten Schienen laufen.

Hierdurch wird eine definierte Führung der Bandenden gewährleistet und die Symmetrie der Bewegung weiter verbessert. . , . .

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Ventilband ausgerüsteten Gasturbinentriebwerks;

F i g. 2 ist ein in größerem Maßstab gezeichnetes Stück eines Längsschnitts durch die Konstruktion nach Fig. 1;

F i g. 3 ist eine teilweise als Schnitt gezeichnete Draufsicht der Anordnung nach F i g. 2 bei Betrachtung derselben in Richtung des in F i g. 2 eingezeichneten Pfeils 3;

F i g. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 2.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Gasturbinen-Strahltriebwerk für Flugzeuge in Hintereinanderschaltung einen Niederdruckverdichter 10, einen Hochdruckverdichter 11, eine Verbrennungsanlage 12 und Turbinen 13, und die Abgase der Turbinen werden durch ein Strahlrohr 14 an die Atmosphäre abgegeben.

Ein Umgehungskanal 15 steht an seinem Eintrittsende mit dem Raum zwischen dem Niederdruckverdichter 10 und dem Hochdruckverdichter 11 in Verbindung. Dieser Umgehungskanal hat die Aufgabe, einen Teil der in dem Niederdruckverdichter 10 verdichteten Luft um den Hochdruckverdichter 11, die Verbrennungsanlage 12 und die Turbinen 13 herumzuleiten. Die auf diese Weise abgezweigte Luft wird entweder dem Strahlrohr 14 zugeführt, so daß sie sich darin mit dem Gasstrahl mischt, oder sie wird so an die Atmosphäre abgegeben, daß sie einen den Gasstrahl umgebenden Ring bildet.

Der Hochdruckverdichter 11 besitzt ein Verdichtergehäuse 16 (F i g. 2), das gemäß F i g. 4 mit einer Anzahl von in Winkelabständen verteilten Öffnungen

17 versehen ist, die mit dem Umgehungskanal 15 in Verbindung stehen und mit Hilfe eines Ventilbandes

18 geschlossen oder freigegeben werden können.
Die Enden des Ventilbandes 18 sind mit Zugorganen 20 bzw. 21 verschweißt, die sich kreuzen bzw. durchdringen; das Zugorgan 20 umfaßt gemäß F i g. 3 in einem gegenseitigen Abstand angeordnete Teile 22 und 23, und durch den Spalt zwischen diesen Teilen erstreckt sich ein Endabschnitt 24 des anderen Zugorgans 21.

Auf dem Verdichtergehäuse 16 sind parallele, in der Umfangsrichtung verlaufende Schienen 25 und 26 angeordnet, auf denen die Schlitten 27 und 28 verschiebbar sind. Der verschiebbare Schlitten 27 hat einen Querschnitt in Form eines umgekehrten U mit Seitenwänden 30 und 31, die sich verschiebbar auf den Schienen 25 und 26 abstützen und durch einen Bolzen 32 miteinander verbunden sind, auf dem der Endabschnitt 24 des Zugorgans 21 drehbar gelagert ist. Der verschiebbare Schlitten 28 hat entsprechend einen Querschnitt in Form eines umgekehrten U mit Seitenwänden 33 und 34, die sich verschiebbar auf den Schienen 25 und 26 abstützen und durch einen Bolzen 29 miteinander verbunden sind, auf dem die Endabschnitte 22 und 23 des Zugorgans 20 drehbar gelagert sind.

Auf der Außenseite des Umgehungskanals 15 ist ein Zylinder 34 angeordnet, in dem ein Kolben 35 arbeitet. Der Zylinder 34 besitzt Öffnungen 36 und 37 zum Zu- und Abführen eines pneumatischen oder hydraulischen Druckmittels von einer hier nicht gezeigten Druckmittelquelle aus.

Mit dem Kolben 35 ist eine Kolbenstange 38 verbunden, die durch ein Lagerteil 39 geführt wird und sich in im wesentlichen axialer Richtung durch den Umgehungskanal 15 erstreckt. Die Kolbenstange 38 wird außerdem durch ein Lager 39' gleitend geführt, das einen Teil eines gemäß F i g. 2 und 3 auf der Außenseite des Verdichtergehäuses 16 angeordneten Lagerbocks 40 bildet.

Die Kolbenstange 38 ist in der Nähe des Lagerbocks 40 mit zwei entgegengesetzt gerichteten Augen 41 und 42 versehen, die mit Kniegelenkhebeln 43 und 44 drehbar verbunden sind. Die Kniegelenkhebel 43 und 44 erstrecken sich im wesentlichen in der Umfangsrichtung, und sie sind an seitlichen Hebeln 45 bzw. 46 angelenkt, die sich im wesentlichen in der Richtung der Triebwerkachse auf beiden Seiten der Kolbenstange 38 erstrecken. Jeder Seitenhebel 45 und 46 ist mit einem Ende an dem Lagerbock 40 angelenkt, während die anderen Enden dieser Seitenhebel nach innen abgewinkelt und unter Vermittlung durch kugelförmige Lagerteile 47 auf den betreffenden Bolzen 32 und 29 gelagert sind.

In Fig. 4 ist das Ventilband 18 in derjenigen Stellung gezeigt, in welcher es die Öffnungen 17 des Verdichtergehäuses verschließt, so daß keine verdichtete Luft aus dem Verdichter 11 in den Umgehungskanal 15 gelangen kann. Wenn das Ventilband in diejenige Stellung gebracht werden soll, in welcher die Öffnungen 17 frei liegen, führt man dem Zylinder 34 über die Öffnung 37 ein Druckmittel zu, um den Kolben 35 gemäß F i g. 2 nach links zu bewegen. Hierdurch wird die Kolbenstange 38 nach links bewegt, so daß die Kniehebelteile 43 und 44 die seitlichen Hebel 45 und 46 und damit auch die verschiebbaren Schlitten 27 und 28 zwingen, sich aufeinander zu zu bewegen. Durch die gegenseitige Annäherung der verschiebbaren Schlitten 27 und 28 werden jedoch die einander gegenüberliegenden Enden des Ventilbandes auseinander gedrückt, so daß sich das Ventilband sowohl in der Umfangsrichtung als auch radial von dem Verdichtergehäuse 16 wegbewegt, damit Luft über die Öffnungen 17 austreten kann.

Wenn die Kolbenstange 38 dagegen gemäß F i g. 2 nach rechts bewegt wird, werden die verschiebbaren Schlitten 27 und 28 voneinander wegbewegt, so daß das Ventilband 18 in der Umfangsrichtung und radial nach innen bewegt wird, um es in die Stellung zu bringen, in der es die Öffnungen 17 verschließt.

Da das Ventilband erheblichen Kräften ausgesetzt sein kann, die zu Schwingungen des Ventilbandes und daher zu einer Verkürzung seiner Lebensdauer führen können, muß die Dicke des Ventilbandes ausreichen, um das Einsetzen derartiger Schwingungen zu verhindern.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bandförmiges Abblasventil für einen Strahltriebwerksverdichter, das das mit Abblasöffnungen versehene Verdichtergehäuse umgibt und dessen Endpunkte durch eine Stellkraft gegenläufig derart bewegbar sind, daß das Ventilband in radialer Richtung abgehoben bzw. an das Gehäuse wieder angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (22, 23, 24) des Ventilbandes (18) einander überkreuzen.

2. Abblasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte des Ventilbandes je an einem Ende zweier Hebel (45, 46) angelenkt sind, die in Längsrichtung des Triebwerks verlaufend mit ihrem anderen Ende am Triebwerksgehäuse angelenkt sind, und daß eine mit einem Stellkolben (35) verbundene, zwischen den Hebeln verschieblich gelagerte Stange (38) über Lenker (43, 44) im Mittelabschnitt der Hebel angreift.

3. Abblasventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindungen zwischen Bandende und Hebelende durch Schlitten (27, 28) abgestützt sind, die auf in Umfangsrichtung angeordneten Schienen (25, 26) laufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen