DE102005028766A1

DE102005028766A1 - Rohrleitung sowie Verfahren zur Herstellung der Rohrleitung

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Publication number: DE102005028766A1
Application number: DE102005028766A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Becks; Joachim Deharde
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: RU2413119C2; WO2006136597A1; DE102005028766B4; RU2007144504A; EP1893902A1; BRPI0612532A2; CN101198819A; JP2008546568A; JP5060472B2; US20090025815A1; CN101198819B; EP1893902B1; CA2610355A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung 1, insbesondere eine Rohrleitung 1 für Kraftstoffsysteme in Luftfahrzeugen, mit einem Innenrohr 6 und einem das Innenrohr 6 umgebenden Außenrohr 4. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist das Innenrohr 6 mit einem metallischen Material und/oder zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmaterial gebildet und das Außenrohr 4 ist zumindest in gekrümmten Abschnitten 5 der Rohrleitung 1 mit einem Kunststoffmaterial gebildet. DOLLAR A Dadurch, dass das Außenrohr 4 mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist, ergibt sich im Vergleich zu konventionellen koaxial ausgebildeten Rohrleitungen, die vollständig mit einem metallischen Material gebildet sind und daher fertigungsbedingt in längeren gekrümmten Rohrleitungsabschnitten eine größere Anzahl von Flanschverbindungen 2, 3 erfordern, eine signifikante Gewichtseinsparung. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Rohrleitung 1, insbesondere einer Rohrleitung 1 für Kraftstoffsysteme in Luftfahrzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung, insbesondere eine Rohrleitung für Kraftstoffsysteme in Luftfahrzeugen, mit einem Innenrohr und einem das Innenrohr umgebenden Außenrohr.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung, insbesondere einer Rohrleitung für Kraftstoffsysteme in Luftfahrzeugen, mit einem Innenrohr und einem das Innenrohr umgebenden Außenrohr.

In Luftfahrzeugen, insbesondere in modernen Passagierluftfahrzeugen, befindet sich in der Heckspitze im Allgemeinen ein zusätzliches, turbinenbetriebenes Hilfsaggregat zur Versorgung von elektrischen und luftgetriebenen Geräten, wie zum Beispiel der Klimaanlage, der Beleuchtung und der gesamten Bordelektronik.

Weiterhin ist in der Regel im Höhenleitwerk ein so genannter Trimmtank untergebracht. Der Trimmtank dient insbesondere zur Optimierung der horizontalen Fluglage des Flugzeugs, ermöglicht aber in seiner Nebenfunktion als zusätzliches Treibstoffreservoir eine Erhöhung der Reichweite. Die Ausrichtung des Flugzeugs in der Horizontalen erfolgt durch das Hin- und Herpumpen von Treibstoff zwischen den Haupttanks, die im Allgemeinen in den Tragflächen eines Flugzeugs angeordnet sind, und dem Trimmtank. Zudem muss auch das Hilfsaggregat mit Treibstoff aus den Haupttanks versorgt werden.

Der Trimmtank und das Hilfsaggregat sind mit den Haupttanks des Flugzeugs durch mindestens eine Rohrleitung verbunden, die ausgehend von den Haupttanks in den Tragflächen durch die Rumpfzelle hindurch, bis zum Trimmtank im Höhenleitwerk bzw. zum Hilfsaggregat in der Heckspitze führen. Es können aber auch zwei oder mehrere, beispielsweise parallel verlegte, Rohrleitungen vorgesehen sein.

Nach Maßgabe einschlägiger Sicherheits- und Luftfahrtvorschriften müssen diese Rohrleitungen zur Verhinderung von Unglücksfällen doppelwandig ausgeführt sein, um ein unkontrolliertes Austreten von Treibstoff zu verhindern.

Unglücksfälle sind beispielsweise Leckagen der Treibstoffleitung. Der Zwischenraum der doppelwandig ausgebildeten Rohrleitung dient vor allem zur Belüftung, zur Drainage von unkontrolliert austretendem Treibstoff sowie zur Ableitung von Kondenswasser. Durch geeignete Sensoren im Bereich des Zwischenraums lässt sich darüber hinaus das Vorhandensein einer Treibstoffleckage detektieren, so dass geeignete Gegenmaßnahmen getroffen werden können. Die doppelwandige Rohrleitung schützt primär vor Leckagen, jedoch nicht vor schweren mechanischen Beschädigungen von Außen, die beispielsweise durch zerplatzende Fahrwerksreifen, berstende Fahrwerksräder, explodierende Triebwerke oder dergleichen hervorgerufen werden können.

Bislang wurden derartige doppelwandige Rohrleitungen bevorzugt aus Edelstahl und/oder aus Aluminium gebildet. Bei neueren Flugzeugtypen wird insbesondere aus Gewichtsgründen zunehmend auch Titan zur Fertigung der doppelwandigen Rohrleitungen eingesetzt. Hierbei werden das Innenrohr und das Außenrohr sowie die endseitig an den Rohrleitungsabschnitten angeordneten Verbindungsflansche vorzugsweise aus dem Metall gebildet, um eine leichtere Verschweißbarkeit zu gewährleisten.

Aufgrund der zunehmend beengten Platzverhältnisse beim Einbau sowie den zu anderen technischen Einrichtungen einzuhaltenden Mindestabständen, ist es jedoch oft erforderlich, die genannten Rohrleitungen zur Kraftstoffversorgung des Trimmtanks und des Hilfsaggregats zumindest abschnittsweise gekrümmt zu verlegen. Gekrümmte Rohrleitungsabschnitte in doppelwandiger Ausführung, insbesondere aus Titan oder Aluminium, lassen sich jedoch nur mit hohem Aufwand fertigen, da sowohl Titan als auch Aluminium nur unter einer Schutzgasatmosphäre in Schweißkabinen verschweißbar ist.

Das Innenrohr zur Bildung der doppelwandigen Rohrleitung lässt sich relativ einfach biegen und somit den konstruktiv vorgegebenen Krümmungsradien anpassen. Das über das Innenrohr aufzubringende Außenrohr lässt sich, zumindest in den gekrümmten Rohrleitungsabschnitten – in Abhängigkeit vom Krümmungsradius und der Größe des Abstandes zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr –, nur in begrenzten Längen ohne Verklemmen über das Innenrohr schieben, so dass eine Mehrzahl von gekrümmten äußeren Rohrleitungsabschnitten zur Bildung eines längeren gekrümmten doppelwandigen Rohrleitungsabschnittes zusammen geschweißt werden müssen. Auf Grund der begrenzten Größe der Schweißkabinen und der begrenzten Handhabbarkeit größerer gekrümmter Rohrleitungsabschnitte in der Schweißkabine lassen sich somit nur relativ kurze gekrümmte Rohrleitungsabschnitte in doppelwandiger Ausführung, beispielsweise aus Titan, herstellen.

Diese relativ kurzen gekrümmten Rohrleitungsabschnitte müssen wiederum mit gewichtserhöhenden Flanschverbindungen zur Bildung längerer Rohrleitungsabschnitte miteinander verbunden werden. Die relativ große Anzahl von zusätzlichen Flanschverbindungen führt zum einen zu einer höheren Wartungsintensität, da die Dichtigkeit der Flanschverbindungen ständig überwacht werden muss. Zum anderen erhöht sich durch die Flanschverbindungen auch das Gewicht der gesamten Rohrleitung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine doppelwandige und damit allen einschlägigen Sicherheitsstandards der internationalen Luftfahrtbehörden entsprechende Rohrleitung für Kraftstoffsysteme in Luftfahrzeugen zu schaffen, die auch beim Vorhandensein einer Vielzahl von längeren gekrümmten Verlegeabschnitten eine geringere Anzahl von wartungsintensiven sowie gewichtserhöhenden Flanschverbindungen aufweist und die zudem auch einfach herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Rohrleitung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass das Innenrohr mit einem metallischen Material und/oder zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist und das Außenrohr zumin dest in gekrümmten Abschnitten der Rohrleitung mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist,
vereinfacht sich die Herstellung der erfindungsgemäßen Rohrleitung in gekrümmten Abschnitten durch eine Reduzierung der erforderlichen Schweißverbindungen erheblich. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Rohrleitung insbesondere in längeren gekrümmten Abschnitten weitgehend ohne Flanschverbindungen gefertigt werden, so dass sich die Anzahl der insgesamt erforderlichen Flanschverbindungen im Vergleich zu vorbekannten Ausführungsformen von doppelwandigen Treibstoffrohrleitungen aus Titan erheblich vermindert, wodurch sich eine signifikante Gewichtsreduzierung ergibt.

Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz eines Kunststoffmaterials zur Bildung des Außenrohrs auch in geraden Abschnitten der erfindungsgemäßen Rohrleitung ein Gewichtseinsparungspotenzial.

Durch die zumindest abschnittsweise Verwendung eines Kunststoffmaterials auch für das Innenrohr kann das Gewicht weiter reduziert werden. In diesem Fall ist das Kunststoffmaterial vorzugsweise flammenfest bzw. feuertest ausgebildet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rohrleitung sieht vor, dass zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr mindestens ein Abstandhalter angeordnet ist.

Diese Ausgestaltung gewährleistet einen exakt definierten Hohlraum bzw. in radialer Richtung gleichen Abstand zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr. Die Abstandhalter sind vorzugsweise ähnlich wie rastbare Kabelbinder ausgebildet, so dass diese für Innenrohre mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Querschnittsgeometrien universell verwendbar und zugleich fest auf diese aufbringbar sind. Die Abstandhalter können eine hiervon abweichende konstruktive Gestaltung aufweisen.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen das Innenrohr und das Außenrohr eine im Wesentlichen kreisringförmige Querschnittsgeometrie auf.

Hierdurch ist eine hohe mechanische Stabilität und zugleich eine einfache Herstellbarkeit der Rohrleitung gegeben.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rohrleitung sieht vor, dass das Innenrohr im Außenrohr im Wesentlichen koaxial angeordnet ist. Hierdurch ergeben sich günstige Strömungsverhältnisse innerhalb des zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr gebildeten Hohlraums.

In Gemäßheit einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Rohrleitung ist vorgesehen, dass das Innenrohr mit Aluminium, Edelstahl oder Titan gebildet ist. Insbesondere ein Innenrohr aus Titan gewährleistet sehr hohe mechanische Festigkeiten bei einem gleichzeitig geringen Gewicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Kunststoffmaterial zur Bildung des Außenrohrs ein faserverstärktes duroplastisches Kunststoffmaterial, insbesondere ein kohlefaserverstärktes Epoxydharz ist.

Das Außenrohr wird bevorzugt mit einem kohlefaserverstärkten Epoxydharz, insbesondere mit einem so genannten "Prepreg"-Material, gebildet. Das "Prepreg"-Material ist ein bereits, beispielsweise mit einem Epoxydharz, Polyesterharz oder einem Phenolharz vorimprägniertes Gewebe, Fasergelege oder dergleichen, das kühl gelagert wird, um ein Aushärten zu vermeiden. Die endgültige Aushärtung des "Prepreg"-Materials erfolgt nach der Formgebung in einem Autoklaven, der für einen optimalen Druck- und Temperaturverlauf während des Aushärtungsprozesses sorgt. Alternativ kann die Faserverstärkung des Kunststoffmaterials auch mit Glasfasern, Aramidfasern oder anderen mechanisch hoch beanspruchbaren Fasern erfolgen.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Innenrohr zumindest abschnittsweise mit einem faserverstärkten duroplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem flammenfesten kohlefaserverstärkten Epoxydharz, gebildet ist.

Durch die zumindest abschnittsweise Verwendung eines derartigen Kunststoffmaterials für das Innenrohr ergibt sich die Möglichkeit einer weiteren Gewichtsreduzierung. In diesem Fall wird für das Innenrohr vorzugsweise ein flammenfestes bzw. feuerfestes kohlefaserverstärktes Epoxydharzmaterial eingesetzt.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung mit einem Innenrohr und einem das Innenrohr umgebenden Außenrohr, umfasst die folgenden Schritte:

– Anbringen von Flanschverbindungen an beiden Rohrenden des Innenrohrs sowie mindestens eines Abstandhalters auf dem Innenrohr,
– Anordnen eines Stützkerns auf dem Innenrohr und
– Aufbringen eines Kunststoffmaterials auf den Stützkern zur Bildung des Außenrohrs auf dem Stützkern.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich die Rohrleitung, insbesondere gekrümmte Abschnitte der Rohrleitung, auf fertigungstechnisch einfache Art und Weise herstellen. Darüber hinaus ergibt sich durch den Einsatz eines faserverstärkten Kunststoffmaterials zur Bildung des Außenrohrs, in Verbindung mit der Möglichkeit auch längere gekrümmte Rohrleitungsabschnitte zu bilden, eine erhebliche Gewichtseinsparung. Lediglich das Anbringen der endseitigen Flanschverbindungen auf das vorzugsweise aus Titan gefertigte Innenrohr erfolgt noch in konventioneller Weise innerhalb einer Schweißkabine unter einer Schutzgasatmosphäre durch thermisches Verschweißen. Alternativ können die Flanschverbindungen beispielsweise auch aufgepresst oder verschraubt werden. Die Bildung des Außenrohrs erfolgt dagegen auf fertigungstechnisch einfache Art und Weise durch Aufbringen eines leicht formbaren und aushärtbaren Kunststoffmaterials, insbesondere eines kohlefaserverstärkten Epoxydharzes ("Prepreg-Material") oder dergleichen, auf einen auf das Innenrohr aufgebrachten Stützkern. Nach der Entfernung des Stützkerns und einer eventuellen Nachbearbeitung ist die nach Maßgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildete Rohrleitung einbaufertig. Alternativ können beispielsweise auch ausgehärtete Halbschalen aus einem derartigen "Prepreg"-Material als Stützkern Verwendung finden, wobei die Halbschalen nach dem Aushärten des von außen aufgebrachten Kunststoffmaterials die Innenfläche des Außenrohrs bilden und somit in der Rohrleitung verbleiben.

Auch das Innenrohr kann gegebenenfalls mit einem Kunststoffmaterial gebildet werden. In diesem Fall kommt bevorzugt ein flammenfestes bzw. feuerfestes kohlefaserverstärktes Epoxydharzmaterial zum Einsatz.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Rohrleitung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den weiteren Patentansprüchen dargelegt.

In der Zeichnung zeigt:
1 Eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rohrleitung und
2 eine perspektivische Ansicht des inneren Aufbaus der in 1 gezeigten Rohrleitung und
3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Rohrleitung.
In der Zeichnung sind gleiche konstruktive Elemente jeweils mit derselben Bezugsziffer versehen.
Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rohrleitung 1 für Kraftstoffsysteme in Flugzeugen. Die Rohrleitung 1 dient insbesondere zur Verbindung von in den Tragflächen angeordneten Haupttanks eines Flugzeugs mit einem im Bereich des Höhenleitwerks untergebrachten Trimmtank sowie mit einem im Bereich der Heckspitze untergebrachten turbinenbetriebenen Hilfsaggregat zur Versorgung des elektrischen Bordnetzes und zur Klimatisierung.
Die Rohrleitung 1 weist an beiden Enden Flanschverbindungen 2, 3 auf. Die Flanschverbindungen 2, 3 dienen zur Verbindung der Rohrleitung 1 mit weiteren nicht dargestellten Rohrleitungen bzw. Rohrleitungsabschnitten zur Bildung einer längeren Rohrleitung. Ein Außenrohr 4 umschließt vorzugsweise in etwa koaxial ein in der 1 nicht dargestelltes Innenrohr. Erfindungsgemäß ist das Außenrohr 4 mit einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem "Prepreg"-Material aus einem kohlefaserverstärkten Epoxydharz, gebildet. Alternativ können zur Faserverstärkung auch Glasfasern, Aramidfasern oder andere mechanisch hoch belastbare Fasern eingesetzt werden. Das Außenrohr 4 weist einen gekrümmten Abschnitt 5 auf, der sich infolge der Verwendung des mit einem faserverstärkten Kunststoffmaterials gebildeten Außenrohrs 4 relativ leicht herstellen lässt. Die Rohrleitung 1 kann eine von der Darstellung der 1 abweichende, nahezu beliebige geometrische Gestalt aufweisen.
Die Rohrleitung 1 ist als ein Bestandteil einer längeren Rohrleitung für ein Kraftstoffsystem in einem Luftfahrzeug anzusehen, das beispielsweise die Flügeltanks mit einem Trimmtank und/oder mit einem turbinenbetriebenen Hilfsaggregat für die elektrische Bordversorgung verbindet. Zu diesem Zweck werden eine Vielzahl von Rohrleitungen mittels der Flanschverbindungen zu einer längeren Rohrleitung mit einem insgesamt sehr komplexen räumlichen Verlauf verbunden.
Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des inneren Aufbaus der in 1 exemplarisch gezeigten Rohrleitung mit einem nur zur Herstellung benutzten Stützkern. Anhand der 2 sollen sowohl der innere Aufbau der Rohrleitung als auch deren Herstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren näher dargestellt werden.
An einem im gekrümmten Abschnitt 5 gebogenen Innenrohr 6 sind die Flanschverbindungen 2, 3 im Bereich von Innenrohrenden 7, 8 angeschweißt. Das Außenrohr 4 wird erst nach der Verbindung der Flanschverbindungen 2, 3 mit dem Innenrohr 6 gebildet. Das Innenrohr 6 ist mit einem metallischen Material, beispielsweise mit Aluminium, Titan oder Edelstahl gebildet. Sowohl das Innenrohr 6 als auch das Außenrohr 4 weisen eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsgeometrie auf. Um eine gute Verschweißbarkeit mit dem Innenrohr 6 zu ermöglichen, sind die Flanschverbindungen 2, 3 bevorzugt aus dem gleichen Material wie das Innenrohr 6 gebildet.
In einer alternativen Ausführungsform kann insbesondere das Außenrohr 4 eine abweichende geometrische Gestalt, beispielsweise eine elliptische oder ovale Querschnittsgeometrie, aufweisen. Weiterhin kann das Innenrohr 6 zur weiteren Gewichtsreduzierung ebenfalls mit einem Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem faserverstärkten duroplastischen Kunststoffmaterial gebildet sein. In diesem Fall wird das Innenrohr bevorzugt mit einem flammenfesten bzw. feuerfesten kohlefaserverstärkten Epoxydharzmaterial gebildet.
Das Außenrohr 4 umgibt das Innenrohr 6 vorzugsweise koaxial, so dass sich zwischen dem Innenrohr 6 und dem Außenrohr 4 ein Zwischenraum bildet. Diese doppelwandige Ausbildung der Rohrleitung 1 erfüllt mehrere Funktionen. Unter anderem kann im Falle einer Undichtigkeit des Innenrohrs 6 durch den Zwischenraum Kraftstoff kontrolliert nach außen zu einem Drainagemast abgeleitet werden, so dass beispielsweise keine Gefährdung von Passagieren durch im Bereich der Rumpfzelle austretenden Kraftstoff eintritt. Weiterhin ermöglichen im Bereich des Zwischenraums angeordnete Sensoren die Detektion von derartigen Leckagen.
Die Flanschverbindungen 2, 3 weisen im Bereich des Zwischenraums eine Vielzahl von Durchgängen auf, um ein möglichst ungestörtes Hindurchströmen des Kraftstoffes zu ermöglichen. Darüber hinaus sind die Flanschverbindungen 2, 3 mit Auflageflächen für Dichtungen ausgestattet, wobei die Dichtungen im Bereich der Durchgänge ebenfalls Ausnehmungen aufweisen. Um eine möglichst gute und mechanisch belastbare Anbindung des Außenrohrs 4 an die Flanschverbindungen 2, 3 zu erreichen, weisen die Flanschverbindungen 2, 3 jeweils eine Anlagefläche 9, 10 auf. Die Anlageflächen 9, 10 können mit Haftvermittlern, zumindest bereichsweisen Aufrauungen oder dergleichen zur besseren Anbindung des Außenrohrs 4 versehen sein.
Zur Herstellung der Rohrleitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein ausreichend langer Rohrabschnitt eines Rohrhalbzeugs aus Aluminium, Titan oder Edelstahl zur Bildung des Innenrohrs 6 abgelängt. Bevorzugt wird das Innenrohr 6 mit Titan gebildet. Anschließend kann dem Innenrohr 6 noch durch Biegen eine den konstruktiven Vorgaben folgende geometrische Gestalt gegeben werden. Zur Bildung von Innenrohren 6 mit größeren Längen können gegebenenfalls auch mehrere kürzere Rohrabschnitte zusammengeschweißt werden. Das Zusammenschweißen der Rohrabschnitte erfolgt bevorzugt nach dem gegebenenfalls erforderlichen Biegen. Danach werden an beide Innenrohrenden 7, 8 des Innenrohrs 6 die Flanschverbindungen 2, 3 in einer Schweißkabine konventionell unter einer Schutzgasatmosphäre aufgeschweißt. Alternativ können die Flanschverbindungen 2, 3 auch auf die Innenrohrenden 7, 8 aufgepresst, aufgeschweißt oder auf andere Art und Weise befestigt werden. Die Flanschverbindungen 2, 3 weisen weiterhin die Anlageflächen 9, 10 zur Anbindung des mit dem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildeten Außenrohrs 4 auf.
Nach der Fertigstellung des Innenrohrs 6 werden auf dieses in der 2 nicht dargestellte Abstandhalter aufgebracht. Hierbei ist es erforderlich, mehrere Abstandhalter jeweils um den Umfang des Innenrohrs 6 herum versetzt und in Längsrichtung des Innenrohrs 6 zueinander beabstandet anzuordnen. Die Abstandhalter stellen sicher, dass zwischen dem Innenrohr 6 und dem Außenrohr 4 ein definierter Abstand eingehalten wird.
Anschließend wird ein Stützkern 11 auf das Innenrohr 6 aufgebracht. Die Anlagefläche 9, 10, die insbesondere zur Anbindung des Außenrohrs 4 dienen, bleiben frei. Der Stützkern 11 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der 2 mit insgesamt sechs Halbschalen 12 bis 17 aus einem chemisch und/oder thermisch leicht auflösbaren bzw. zu enffernenden Kunststoffmaterial, beispielsweise mit Styropor^® oder dergleichen, gebildet. Die Halbschalen 12 bis 17 weisen hierbei eine derartige äußere Gestalt auf, dass sie möglichst gut an den jeweiligen Rohrleitungsabschnitten des Innenrohrs 6 anliegen. Die Wandstärke der Halbschalen 12 bis 17 entspricht dem zwischen dem Innenrohr 6 und dem Außenrohr einzuhaltenden Abstand. Der Stützkern 11 wird zur Minimierung des Herstellungsaufwands vorzugsweise mit einer begrenzten Anzahl von standardisierten Halbschalen 12 bis 17 gebildet, so dass die Halbschalen 12 bis 17 in der Regel nicht individuell an die jeweilige Geometrie des Innenrohrs 6 angepasst werden müssen.
Zur Bildung des Stützkerns 11 können beispielsweise auch bei niedrigen Temperaturen schmelzende Kunststoffe, wachsartige Substanzen bzw. Wachse, Formsande oder andere leicht zu enffernende Stoffe eingesetzt werden.
Im Anschluss daran wird auf dem Stützkern 11 das Außenrohr 4 durch Umwickeln mit einem vorgefertigten faserverstärkten Epoxydharzmaterial, insbesondere einem "Prepreg"- Material, das zum Abschluss ausgehärtet wird, gebildet. Hierbei werden gleichzeitig die Anlageflächen 9, 10 zur Anbindung des Außenrohrs 4 mit umwickelt. Alternativ kann das Innenrohr 6 auch mit Rovings aus Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern oder dergleichen umwickelt werden, die mit einem aushärtbaren Kunst stoffmaterial, insbesondere mit einem Epoxydharz oder einem Polyesterharz, getränkt und danach ausgehärtet werden. Anstatt der Umwicklung mit Rovings können auch Flächengebilde mit Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern oder dergleichen, beispielsweise Gewebe oder Gelege zum Einsatz kommen. Auch eine Kombination von Rovings und Flächengebilden zur Bildung der Faserverstärkung des Außenrohrs 4 ist möglich.
Nach dem Aushärten des Außenrohrs 4 wird der mit den Halbschalen 12 bis 17 aus Styropor gebildete Stützkern 11 beispielsweise durch Ausspülen mit einem das Styropor^® auflösenden bzw. zersetzenden chemischen Lösungsmittel entfernt. Die Halbschalen 12 bis 17 können auch aus einem anderen Kunststoffmaterial gebildet werden, dass sich beispielsweise durch Erhitzung entfernen lässt. Die Halbschalen 12 bis 17 können alternativ mit anderen chemisch und/oder thermisch leicht auflösbaren bzw. zu entfernenden Kunststoffen gebildet werden.
Der Stützkern 11 kann in einer alternativen Verfahrensweise auch mit Halbschalen 12 bis 17 aus einem faserverstärkten Epoxydharz gebildet werden. Nach dem Umwickeln des auf diese Art gebildeten Stützkerns 11 mit dem "Prepreg"-Material bildet der Stützkern 11 dann selbst einen Teil des Außenrohrs 4, das heißt der Stützkern 11 wird nach dem Aushärten des "Prepreg"-Materials nicht mehr entfernt. Die Halbschalen 12 bis 17 können auch mit einem anderen Kunststoffmaterial gebildet werden, wobei jedoch auf eine gute Haftung des für die Bildung des Außenrohrs 4 verwendeten Kunststoffmaterials zu achten ist, da ein auf diese Art und Weise gebildeter Stützkern 11 nicht mehr entfernt werden kann.
Weiterhin kann der Stützkern 11 anstelle der Halbschalen 12 bis 17 aus anderen geometrischen Grundformen zusammen gesetzt werden. Darüber hinaus kann der Stützkern 11 zumindest abschnittsweise eine von der Kreisform abweichende äußere Gestalt aufweisen, um beispielsweise dem Außenrohr 4 eine quadratische oder rechteckförmige äußere Gestalt zu geben. Entsprechend kann auch das Innenrohr 6 eine von der Kreisform abweichende Querschnittsgeometrie aufweisen, wobei die Innenfläche des Stützkerns 11 entsprechend angepasst werden muss, um eine möglichst vollflächige Anlage des Stützkerns 11 am Innenrohr 6 zu gewährleisten.
Die 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Endbereich der erfindungsgemäßen Rohrleitung.
Im Bereich des Innenrohrendes 7 ist die Flanschverbindung 2 mit dem Innenrohr 6 durch eine umlaufende Schweißnaht 18 verbunden. Das Außenrohr 4 umschließt das Innenrohr 6 im Wesentlichen koaxial. Das Außenrohr 4 ist fest mit der Anlagefläche 9 verbunden. Die Verbindung des Außenrohrs 4 mit der Anlagefläche 9 erfolgt durch Verkleben im Zuge des Umwickelns des in der Darstellung der 3 nicht gezeigten Stützkerns mit dem "Prepreg"-Material. Zwischen dem Innenrohr 6 und dem Außenrohr 4 besteht aufgrund der im Wesentlichen koaxialen Anordnung ein Abstand 19, der zur kontrollierten Ableitung von Kraftstoff im Schadensfall dient. Weiterhin weist die Flanschverbindung 2 eine Vielzahl von Ausnehmungen 20, 21 auf, die eine Durchleitung des Kraftstoffes zu einer weiteren, mit der Flanschverbindung 2 verbundenen, nicht dargestellten Rohrleitung ermöglichen. Um den Abstand 19 möglichst über den gesamten Verlauf der Rohrleitung 1 hinweg im Wesentlichen konstant zu halten, ist mindestens ein Abstandhalter 22 vorgesehen. Der Abstandhalter 22 ist durch ein Befestigungsband 23 gebildet, an dessen einem Ende ein Distanzstück 24 angeordnet ist. In das Distanzstück 24 ist das Befestigungsband 23 – ähnlich wie bei einem Kabelbinder – rastbar einführbar, so dass der Abstandhalter 22 universell auf unterschiedliche Innenrohre 6 mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Querschnittsgeometrien sicher befestigbar ist. Zu diesem Zweck weist das Befestigungsband 23 eine Länge auf, die in jedem Fall geringfügig größer ist als der jeweilige Umfang des Innenrohrs.

1: Rohrleitung
2: Flanschverbindung
3: Flanschverbindung
4: Außenrohr
5: gekrümmter Abschnitt
6: Innenrohr
7: Innenrohrende
8: Innenrohrende
9: Anlagefläche
10: Anlagefläche
11: Stützkern
12: Halbschale
13: Halbschale
14: Halbschale
15: Halbschale
16: Halbschale
17: Halbschale
18: Schweißnaht
19: Abstand
20: Ausnehmung
21: Ausnehmung
22: Abstandhalter
23: Befestigungsband
24: Distanzstück

Claims

Rohrleitung (1), insbesondere Rohrleitung (1) für Kraftstoffsysteme in Luftfahrzeugen, mit einem Innenrohr (6) und einem das Innenrohr (6) umgebenden Außenrohr (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) mit einem metallischen Material und/oder zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist und das Außenrohr (4) zumindest in gekrümmten Abschnitten (5) der Rohrleitung (1) mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist.
Rohrleitung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenrohr (6) und dem Außenrohr (4) mindestens ein Abstandhalter (22) angeordnet ist.
Rohrleitung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) und das Außenrohr (4) eine im Wesentlichen kreisringförmige Querschnittsgeometrie aufweisen.
Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) im Außenrohr (4) im Wesentlichen koaxial angeordnet ist.
Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) mit Aluminium, Edelstahl oder Titan gebildet ist.
Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial zur Bildung des Außenrohrs (4) ein faserverstärktes duroplastisches Kunststoffmaterial, insbesondere ein kohlefaserverstärktes Epoxydharz ist.
Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) zumindest abschnittsweise mit einem faserverstärkten duroplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem flammenfesten kohlefaserverstärkten Epoxydharz, gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Innenrohr (6) und einem das Innenrohr (6) umgebenden Außenrohr (4), mit den folgenden Schritten: – Anbringen von Flanschverbindungen (2, 3) an beiden Innenrohrenden (7, 8) des Innenrohrs (6) sowie mindestens eines Abstandhalters (22) auf dem Innenrohr (6), – Anordnen eines Stützkerns (11) auf dem Innenrohr (6) und – Aufbringen eines Kunststoffmaterials auf den Stützkern (11) zur Bildung des Außenrohrs (4).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) mit einem metallischen Material, insbesondere mit Edelstahl, Titan oder Aluminium, und/oder zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmaterial, gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschverbindungen (2, 3) fest mit dem Innenrohr (6) verbunden werden, insbesondere auf das Innenrohr (6) aufgeschweißt oder aufgepresst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (4) mit einem faserverstärkten duroplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem kohlefaserverstärkten Epoxydharz, gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) mit einem faserverstärkten duroplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem flammenfesten kohlefaserverstärkten Epoxydharz, gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkern (11) mit Halbschalen (12–17) gebildet wird, wobei die Halbschalen (12–17) mit einem Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem chemisch und/oder thermisch leicht aufzulösenden Kunststoffmaterial, gebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkern (11) mit Halbschalen (12–17) gebildet wird, wobei die Halbschalen (12–17) mit einem faserverstärkten duroplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere mit einem kohlefaserverstärkten Epoxydharz, gebildet werden.