DE102010014340A1

DE102010014340A1 - Schutzvorrichtung für eine Druckleitung und Druckleitungsabschnitt

Info

Publication number: DE102010014340A1
Application number: DE102010014340A
Authority: DE
Inventors: Peter Kröber; Ralf Pohlmann; Ingo Scheel
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2030-04-10
Also published as: WO2011124398A1; CN102985741B; US20130074952A1; EP2556284B1; US9476532B2; CN102985741A; EP2556284A1; US20160281898A9; DE102010014340B4; WO2011124398A8

Abstract

Schutzvorrichtung für eine Druckleitung (20) für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogenen Umfangsrichtung aufweisend: Abstandshalter (60) und von den Abstandshaltern (60) örtlich festgelegte Energieabsorptionsmittel (30) mit wenigstens zwei sich in Längsrichtung erstreckenden und in radialer Richtung gekrümmten Schalenteilen (33, 34), welche einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich (12), in welchem wenigstens eine Druckleitung (20) vorgesehen ist, derart umgeben, dass sich die Randbereiche der Schalenteile (33, 34) in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung überlappen, so dass von im Innenbereich (12) befindlichen Druckleitungen (20) ein direkter Fluidstrahl im Falle einer Leckage der wenigstens einen Druckleitung (20) von zumindest einem der Schalenteile (33, 34) gebrochen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für eine Druckleitung für die Förderung unter Druck stehender Fluide sowie einen Druckleitungsabschnitt mit einer Druckleitung für die Förderung unter Druck stehender Fluide und einer zugehörigen Schutzvorrichtung.
Druckleitungen, wie sie üblicherweise für Hydrauliksysteme oder andere Systeme zur Beförderung von unter Druck stehenden Fluiden, verwendet werden, sind bekannt in Form von Rohren oder Schläuchen, welche die Förderung der unter Druck stehenden Fluide übernehmen. Beispielsweise sind bekannte Hydrauliksysteme mit Druckleitungen ausgestattet, in welchen Hydraulikfluid, beispielsweise Hydrauliköl, unter Druck stehend gefördert wird. Auf diese Weise werden, aufgrund der isobaren Eigenschaften des Hydrauliköls, Kräfte auch über weite Strecken möglichst verlustfrei übertragen. Dieses Grundkonzept einer Hydraulikvorrichtung basiert auf Druckleitungen, welche möglichst druckstabil sind, und damit die Verlustleistung bei der Förderung von unter Druck stehenden Fluiden möglichst gering halten.
Nachteilig bei den bekannten Systemen, insbesondere Hydrauliksystemen mit Druckleitungen, ist die Tatsache, dass eine Leckage der Druckleitungen aus technischer Sicht nie vollständig ausgeschlossen werden kann. Je nach Wahl des Materials und der Geometrie der Druckleitungen kann zwar das Risiko einer Leckage reduziert werden, jedoch kann eine Leckage nie grundsätzlich ausgeschlossen werden. Bei der Verwendung von Hydrauliksystemen in sicherheitsrelevanten Bereichen ist demnach der Havariefall, also der Leckagefall einer Druckleitung, grundsätzlich als schlimmster anzunehmender Unfall mit einzukalkulieren. Beispielweise bei der Verwendung von Hydrauliksystemen für Flugzeuge sind daher üblicherweise redundante Systeme, teilweise sogar dreifach redundante Systeme vorgesehen. Im Falle einer Leckage einer Hydrauliksystemdruckleitung kann auf diese Weise das redundant ausgelegte zweite Druckleitungssystem die Förderung der unter Druck stehenden Fluide übernehmen. Die Funktionalität der Förderung der unter Druck stehenden Fluide ist damit durch die Redundanz sichergestellt. Nachteilig bei den bekannten Systemen ist jedoch, dass aufgrund der Leckage in einem Druckleitungssystem das enthaltene und zu fördernde unter Druck stehende Fluid austreten kann und auch austritt.
Dabei sind im Wesentlichen zwei Schadensfälle zu unterscheiden, welche kombiniert auftreten können. Zum einen entweicht das Fluid aus der Druckleitung durch die Leckage, beispielsweise ein Riss, angetrieben von dem Druck innerhalb der Druckleitung. Insbesondere bei der Verwendung von hohen Drücken, beispielsweise in Hydrauliksystemen für Flugzeuge von üblicherweise 3000 psi, bzw. ca. 200 bar sowie teilweise bis zu 5000 psi, bzw. ca. 300 bar, wird das austretende Fluid somit mit einer großen Menge an kinetischer Energie aufgeladen, verlässt also die Druckleitung durch die Leckagestelle mit sehr hoher Geschwindigkeit. Die hohe Geschwindigkeit des Fluidstrahls, beispielsweise eines Hydraulikölstrahls, kann dazu führen, dass umgebende Materialien sich plastisch verformen oder sogar durchlöchert werden. Bei der Verwendung der Hydrauliksysteme in Bereichen, welche für Menschen zugänglich sind, besteht darüber hinaus eine hohe Verletzungsgefahr der jeweiligen Personen. Hydrauliksysteme, welche beispielsweise in Hochauftriebssystemen von Flugzeugen angeordnet sind, gefährden somit im Leckagefall Wartungspersonal, welches sich in der Nähe der Hochauftriebssysteme aufhält. Dieser erste Schadensfall kann somit als „mechanischer Schadensfall” in Form von Verletzungen umgebender Materialien oder Personen zusammengefasst werden.
Der zweite Schadensfall, der kombiniert mit dem ersten Schadensfall auftreten kann, kann als „Kontaminationsschadensfall” bezeichnet werden. Das bedeutet, dass das austretende, unter Druck stehenden Fluid nicht nur aufgrund seiner hohen kinematischen Energie eine mechanische Gefahr beinhaltet, sondern auch durch die Art des Austritts, beispielsweise einem Versprühen in Form eines Nebels, die Umgebung der Druckleitung kontaminiert. Dabei kann es sich wiederum um eine rein technische Kontamination handeln, also einem Belegen der umgebenden Teile mit einer Flüssigkeitsschicht, welche beispielsweise im Fall von elektronischen Komponenten im Bereich der Druckleitung zu deren Fehlfunktion oder gar zu deren Ausfall führen kann. Jedoch ist auch die Beeinträchtigung von Personal möglich. Bei Hydrauliksystemen werden üblicherweise Hydrauliköle verwendet, welche ungesund, wenn nicht sogar hochgiftig für Menschen sind. In einem solchen Fall würde das Austreten von Hydraulikfluid und vor allem das Versprühen des Hydraulikfluides in Nebelform zur Lebensgefahr von in diesem Bereich befindlichen Personen führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die voranstehenden beschriebenen Nachteile zu beheben.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch Schutzvorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 sowie durch Druckleitungsabschnitte mit Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 4 und 13. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Hydrauliksystem für ein Flugzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 15.
Nach einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung weist eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung für eine Druckleitung für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogenen Umfangsrichtung, Abstandshalter und von den Abstandshaltern örtlich festgelegte Energieabsorptionsmittel auf. Die in dieser Beschreibung verwendeten Richtungsangaben Längsrichtung, radiale Richtung und Umfangsrichtung beziehen sich auf die voranstehenden Erstreckungen der Druckleitung. Dabei ist die Schutzvorrichtung für eine Druckleitung vorgesehen, enthält diese noch nicht. Die Abstandshalter legen die Energieabsorptionsmittel hinsichtlich ihres absoluten Ortes fest. Insbesondere legen sie damit auch die Position der Energieabsorptionsmittel im Hinblick auf ihren relativen Ort bezüglich einer in der Nähe vorhandene Druckleitung fest. Die Energieabsorptionsmittel dieser ersten Variante der vorliegenden Erfindung weisen wenigstens zwei sich in Längsrichtung erstreckende und in radialer Richtung gekrümmte Schalenteile auf. Diese Schalenteile umgeben einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich, in welchem wenigstens eine Druckleitung vorgesehen ist, derart, dass sich die Randbereiche der Schalenteile in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung überlappen. Auf diese Weise kann von in dem Innenbereich befindlichen Druckleitungen ein direkter Fluidstrahl im Falle einer Leckage der wenigstens einen Druckleitung von zumindest einem der Schalenteile gebrochen werden.
Unter Schalenteile ist dabei eine geometrische Form zu verstehen, welche beispielsweise in Form von Blechen, also von dünnen Materialschichten, einen Querschnitt im Wesentlichen C-förmiger Form aufweist. Die C-Form des Querschnittes entsteht dabei durch die Krümmung des jeweiligen Schalenteils. Dabei muss die Krümmung nicht zwingend konstant über den gesamten Querschnitt sein, sondern kann vielmehr an unterschiedlichen Stellen der Schalenteile sowohl in Umfangsrichtung, als auch in Längsrichtung unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen. Auch ist unter ”gekrümmten” Schalenteilen im Sinne der vorliegenden Erfindung eine unstete Krümmung zu verstehen, das bedeutet, dass einzelne Bereiche der gekrümmten Schalenteile auch einen unendlich großen Krümmungsradius und damit einen geraden Bereich aufweisen können. Die Randbereiche der Schalenteile in Umfangsrichtung, in welchen die erfindungsgemäße Überlappung vorliegt, sind somit die Bereiche, in welchen das jeweilige Schalenteil in Umfangsrichtung abschließt. Folgt man im Falle einer Leckage einem Fluidstrahl von einer im geschützten Innenbereich aufgenommenen Druckleitung radial von dieser nach außen, so ist durch die erfinderische Anordnung der wenigstens zwei gekrümmten Schalenteile, insbesondere durch deren Überlappung, sichergestellt, dass im Laufe des Weges des Fluidstrahls dieser zwingend auf wenigstens eines der vorgesehenen Schalenteile trifft. Dies wird dadurch sichergestellt, dass eben die Randbereiche in Umfangsrichtung der Schalenteile überlappen. Aufgrund dieser Überlappung gibt es, geometrisch gesehen, keinen direkten Weg vom geschützten Innenbereich der Schutzvorrichtung aus diesem geschützten Innenbereich hinaus entlang einer Geraden. Da jedoch unter Druck stehende Fluide aus einer Druckleitung, welche in diesem geschützten Innenbereich vorgesehen ist, mit hoher kinetischer Energie eine Leckageöffnung der Druckleitung verlassen, entsteht ein Streubereich direkt im Anschluss an die Leckageöffnung, welcher im Wesentlichen von einem Bündel von Geraden begrenzt wird. Dieses Bündel von Geraden erzeugt eine Form, welche von der Art und Form der Leckageöffnung abhängt, und üblicherweise, beispielsweise bei im Wesentlichen runden Leckageöffnungen einen kegelförmigen, bzw. kegelstumpfförmigen Mantel für den Streubereich des Fluidstrahls ergibt. Der Streuwinkel, zum Beispiel der Öffnungswinkel eines Kegelstumpfes, hängt dabei nicht nur von der Leckageöffnung, sondern auch von dem enthaltenen unter Druck stehenden Fluid ab. Da sich jedoch, aufgrund der hohen kinetischen Energie des Fluidstrahls, dieser innerhalb des geraden Bündels ausbreitet und darüber hinaus wegen der erfinderischen Anordnung der Schalenteile keine dieser Geraden einen direkten Weg aus dem geschützten Innenbereich der Schutzvorrichtung hinaus nehmen kann, schützt die Überlappung davor, dass ein Fluidstrahl hoher kinetischer Energie den geschützten Innenbereich verlässt.
Vielmehr trifft jeder Fluidstrahl wenigstens einmal auf eines der gekrümmten Schalenteile und verliert beim Auftreffen einen gewissen Anteil seiner kinetischen Energie. Der Verlust an kinetischer Energie erfolgt dabei beispielsweise durch elastische und/oder plastische Verformungen in den gekrümmten Schalenteilen. Dabei ist auch eine Vielzahl von Auftreffpunkten von einer Vielzahl von Fluidstrahlen auf unterschiedlichen Schalenteilen möglich.
Die erfinderische Überlappung der Schalenteile ist dabei jedoch keineswegs dicht ausgeführt, sondern vielmehr ist eine Überlappung in Umfangsrichtung und nicht in radialer Richtung vorgesehen. Dies bedeutet, dass die einzelnen Schalenteile voneinander in radialer Richtung beabstandet sind, insbesondere ein radialer Abstand in den Randbereichen der Überlappung der Schalenteile vorherrscht. Dieser radiale Abstand kann auch als Öffnung der Energieabsorptionsmittel bezeichnet werden und erstreckt sich üblicherweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung entlang der Längsrichtung der Schutzvorrichtung. Jedoch ist es auch möglich, dass die eine Vielzahl von gegeneinander abgeschlossenen Öffnungen zwischen den Schalenteilen sich in radialer Richtung entlang der Längsrichtung erstrecken. Diese Öffnungen sind aufgrund der überlappenden Anordnung der einzelnen Schalenteile jedoch automatisch so angeordnet, dass kein direkter Strahl aus einer Leckageöffnung der Druckleitung aus dem geschützten Innenbereich austreten kann. Vielmehr kann durch diese Öffnungen in den Überlappungsbereichen das Fluid erst nach einem Abbremsen, also nach der Reduktion der kinetischen Energie des Fluidstrahls, aus dem geschützten Innenbereich austreten. Auf diese Weise eignet sich eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung zum Schutz gegen den in der Einleitung dieser Beschreibung beschriebenen mechanischen Schadensfall.
Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung der ersten Variante, wie auch weiterer Varianten mit Schalenteilen als Energieabsorptionsmittel, die Schalenteile gegen eine relative Bewegung zueinander in Umfangsrichtung gesichert sind. Eine solche Relativbewegung in Umfangsrichtung ist vorteilhafter Weise deswegen zu vermeiden, da ansonsten eine ungewollte Veränderung der Überlappung, insbesondere ein Aufheben der erfindungsgemäßen Überlappung verhindert werden kann. Andernfalls wäre es möglich, dass Schalenteile sich zueinander relativ in Umfangsrichtung verschieben und damit Überlappungsbereiche aufgelöst werden, welche den direkten Fluidstrahl aus dem geschützten Innenbereich bisher verhindert hätten. Das Vorsehen einer Sicherung gegen die Relativbewegung zueinander erhöht damit die Sicherheit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichturig hinsichtlich des Abbremsens von unter Druck stehenden Fluidstrahlen, welche die Druckleitung in einem Leckagefall verlassen.
Auch kann es bei der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung der ersten Variante, aber auch weiterer Varianten mit Schalenteilen als Energieabsorptionsmitteln, vorteilhaft sein, wenn der Abstand zwischen den Schalenteilen in radialer Richtung an den Überlappungen größer oder gleich der Dicke eines der beiden Schalenteile in radialer Richtung ist. Damit wird ein Mindestabstand definiert, welcher somit die Mindestöffnungsgröße zwischen den einzelnen Schalenbereichen ergibt. Weiter vorteilhaft dabei ist, wenn der radiale Abstand zwischen den einzelnen Schalenteilen so groß ist, dass in Summe ein Öffnungsquerschnitt entsteht, der es im Falle einer Leckage der Druckleitung ermöglicht, zumindest den in der Druckleitung geförderten Fluidstrom abzuführen. Vorteilhafterweise sind die Öffnungen in den einzelnen Schalenteilen, also die Abstände der einzelnen Schalenteile in den Überlappungsbereichen in radialer Richtung derart gewählt, dass ein größerer Volumenstrom an Fluid abgeführt werden kann, als dieser innerhalb der Druckleitung gefördert wird. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass bei der Förderung kompressibler Fluide in der Druckleitung, also beispielsweise bei der Förderung von Gasen, eine Ausdehnung im Falle einer Leckage erfolgt und damit der abzuleitende Volumenstrom in Abhängigkeit des Druckverlustes beim Austreten aus der Leckageöffnung größer ist. Eine solche Ausgestaltungsform hat den Vorteil, dass ein nachfolgender Schadensfall, also der Aufbau vom Druck in der Schutzvorrichtung im Leckagefall der Druckleitung und damit ein nachgelagerter Schadensfall in Form einer Leckage der Schutzvorrichtung vermieden werden kann. Das Vorsehen eines definierten radialen Abstandes zwischen den einzelnen Schalenteilen, in deren Randbereichen für die Sicherstellung der Überlappung und der damit entstehenden Öffnungen ermöglicht also mit anderen Worten ein definiertes Ablassen des aus der Leckageöffnung der Druckleitung austretenden Fluids.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Druckleitungsabschnitt nach einer ersten Variante für eine Druckleitung für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Druckleitung für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogenen Umfangsrichtung. Der erfindungsgemäße Druckleitungsabschnitt enthält also im Gegensatz zur Schutzvorrichtung die Druckleitung selbst. Weiter ist eine Schutzvorrichtung nach der ersten Variante vorgesehen, welche Abstandshalter und von den Abstandshaltern örtlich festgelegte Energieabsorptionsmittel aufweist. Diese Energieabsorptionsmittel weisen wenigstens zwei sich in Längsrichtung erstreckende und in radialer Richtung gekrümmte Schalenteile auf, welche einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich, in welchem die Druckleitung angeordnet ist, derart umgeben, dass sich die Randbereiche der Schalenteile in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung überlappen. Auf diese Weise dient auch diese Schutzvorrichtung nach der ersten Variante dazu, dass von der im Innenbereich liegenden Druckleitung ein direkter Fluidstrahl im Falle einer Leckage oder der wenigstens einen Druckleitung von zumindest einem der Schalenteile gebrochen wird. Mit anderen Worten weist der erfindungsgemäße Druckleitungsabschnitt eine Schutzvorrichtung auf, wie sie bereits voranstehend als erste Variante detailliert beschrieben worden ist, die um eine Druckleitung herum zum Schutz dieser Druckleitung gelegt ist. Dabei erzielt ein erfindungsgemäßer Druckleitungsabschnitt die gleichen Vorteile im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen wie dies bereits hinsichtlich der Schutzvorrichtung der ersten Variante ausführlich erläutert worden ist.
Die Schutzvorrichtung eines erfindungsgemäßen Druckleitungsabschnittes ist dabei insbesondere derart ausgestaltet, wie dies bereits voranstehend zur ersten Variante Schutzvorrichtung detailliert ausgeführt worden ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schutzvorrichtung nach einer zweiten Variante für eine Druckleitung für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogenen Umfangsrichtung. Bei dieser Schutzvorrichtung der zweiten Variante sind Energieabsorptionsmittel vorgesehen, welche einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich, in welchem eine Druckleitung vorgesehen ist, in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung derart umgeben, dass im Falle einer Leckage der Druckleitung die kinematische Energie des entweichenden Fluids durch das Auftreffen des Fluids auf die Energieabsorptionsmittel reduziert wird. In dieser Schutzvorrichtung der zweiten Variante ist somit nicht zwingend ein Schalenteil oder mehrere Schalenteile vorgesehen, sondern es sind vielmehr auch andere Ausführungsformen, wie beispielsweise im Wesentlichen vollständig um den Innenbereich umlaufende Energieabsorptionsmittel möglich. Durch die erfinderische Anordnung, dass die Energieabsorptionsmittel den geschützten Innenbereich in Umfangsrichtung und in Längsrichtung umgeben, ist sichergestellt, dass wie bei der ersten Variante der Schutzvorrichtung auch bei dieser Ausführung der Schutzvorrichtung nach der zweiten Variante keine gerade Linie und damit auch kein gerader unter Druck stehender Fluidstrahl von einer möglichen Leckageöffnung in einer im Innenbereich vorgesehenen Druckleitung diesen geschützten Innenbereich verlassen kann. Auch in diesem Fall wird die kinematische Energie eines Fluidstrahls, der die Leckageöffnung einer Druckleitung verlassen hat, in jedem Fall durch das Auftreffen auf den Energieaborptionsmitteln reduziert.
Mit anderen Worten dienen die Energieabsorptionsmittel dazu, den Fluidstrahl, welcher eine Leckageöffnung verlassen hat, abzubremsen, bzw. zu brechen. Dabei werden, wie bereits zur ersten Variante der Schutzvorrichtung ausgeführt, auch in diesem Fall elastische und/oder plastische Verformungen der Energieabsorptionsmittel verwendet, um die kinetische Energie des Fluidstrahls zu reduzieren. Dies erfolgt zumindest einmal, kann jedoch auch mehrfach erfolgen, um durch ein mehrfaches Auftreten des Fluidstrahls diesen in seiner kinematischen Energie noch deutlicher zu reduzieren. Auf diese Weise dient die zweite Variante der Schutzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Absicherung des mechanischen Schadensfalls.
Weiter ist bei der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung ein Außenmantel vorgesehen, welcher die Energieabsorptionsmittel zumindest teilweise umgibt und derart ausgeführt ist, dass er porös und/oder siebartig und damit für das in der Druckleitung befindliche Fluid durchlässig ist. Durch das Vorsehen des Außenmantels in Korrelation zu den Energieabsorptionsmitteln werden bei dieser Alternative beide Schadensfälle wie sie in der Einleitung dieser Beschreibung erläutert worden sind, durch die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung der zweiten Variante gesichert. Neben der Sicherung entgegen dem mechanischen Schadensfall durch die Energieabsorptionsmittel ist in diesem Fall auch der Kontaminationsschadensfall abgesichert, da der Außenmantel eine Nebelbildung außerhalb der Schutzvorrichtung verhindert. So kann sich zwar, beispielsweise beim Auftreffen eines Fluidstrahls auf dem Energieabsorptionsmittel der Fluidstrahl teilen und durch feine Tröpfchenbildung ein Nebel im Inneren der Schutzvorrichtung bilden. Dieser Nebel kann auch den geschützten Innenbereich durch die Energieabsorptionsmittel hindurch verlassen, jedoch wird dieser Nebel von dem Außenmantel aufgefangen. Durch die poröse und/oder siebartige Ausgestaltung des Außenmantels fängt dieser Außenmantel den Nebel, also die fein verteilten Tröpfchen des ausgetretenen Fluids sozusagen auf und saugt sich in einem ersten Schritt voll. Dieses Saugen schließt jedoch den Vorgang nicht ab, sondern vielmehr erfolgt ein Transport des aus einer Leckageform ausgetretenen Fluids aus der Schutzvorrichtung hinaus. Dies kann bei einer porösen Ausgestaltung des Außenmantels beispielsweise unter Zuhilfenahme von Kapillareffekten erfolgen. Jedoch sind auch siebartige Außenmäntel möglich, welche im Wesentlichen kleine Öffnungen aufweisen, die ausschließlich dazu dienen, einen potentiellen Nebel im Inneren der Schutzvorrichtung aufzufangen und kontrolliert nach außen abzuführen. Ein solcher Außenmantel kann mit anderen Worten auch als Nebelfänger bezeichnet werden.
Wie bereits zur ersten Variante der Schutzvorrichtung ausführlich erläutert, ist auch hier vorteilhaft, wenn weder die Energieabsorptionsmittel, noch der Außenmantel die Schutzvorrichtung der zweiten Variante fluiddicht machen. Insbesondere sind sowohl die Energieabsorptionsmittel, als auch der Außenmantel dergestalt, dass sie eine Durchlassrate für in der Druckleitung befördertes Fluid aufweisen, welches wenigstens so groß ist wie die Förderrate des Fluids innerhalb der Druckleitung. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass aus einer Leckageöffnung ausgetretenes Fluid vollständig die Schutzvorrichtung verlassen kann, auch wenn dieses Verlassen kontrolliert und damit ohne die beschriebenen Schadensfälle erfolgt. Anderenfalls, also ohne eine Verlassensmöglichkeit der Schutzvorrichtung, bestünde die Gefahr, dass sich innerhalb der Schutzvorrichtung über eine gewisse Zeitdauer wieder ein Druck aufbaut und über eine Leckage in der Schutzvorrichtung, also beispielsweise in den Energieabsorptionsmitteln und/oder im Außenmantel die gleichen Schadensfälle eintreten können, wie sie einleitend zur Druckleitung beschrieben worden sind.
Dabei sind bei der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung der zweiten Variante zwischen dem Innenbereich und dem Außenmantel vollständig die Energieabsorptionsmittel vorgesehen, so dass im Falle einer Leckage aus der Druckleitung austretendes Fluid ausschließlich zuerst auf die Energieabsorptionsmittel treffen kann und die Energieabsorptionsmittel mit wenigstens einer derart gestalteten Öffnung versehen sind, dass das Fluid mit reduzierter kinematischer Energie in Kontakt mit dem Außenmantel treten und durch diesen hindurch die Schutzvorrichtung verlassen kann. Diese Korrelation erzeugt die voranstehend beschriebenen Vorteile. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass die Funktionsweise der beiden Elemente Energieabsorptionsmittel und Außenmantel voneinander getrennt funktionieren können. Insbesondere sind auf diese Weise Ausführungsformen möglich, die eine Konzentration des jeweiligen Elements auf den jeweiligen Schadensfall ermöglichen. So können die Energieabsorptionsmittel explizit auf die Verhinderung des mechanischen Schadensfalls und der Außenmantel explizit auf die Verhinderung des kontaminierenden Schadensfalls ausgerichtet sein. Dabei ist es zum Beispiel bei der Verwendung von porösen Materialien für den Außenmantel, wie dies mit metallischen Sintermaterialien erfolgen kann, eine mechanische Stabilität des Außenmantels nicht mehr notwendig. Die mechanische Kraftaufnahme des mechanischen Schadensfalls erfolgt in diesem Fall ausschließlich durch die Energieabsorptionsmittel.
Die zweite Variante der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung zielt somit auf den kombinierten Schutz der beiden Schadensfälle ab, wobei die Energieabsorptionsmittel freier gestaltet sein können, als dies bei der ersten Variante der Fall ist. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen zur zweiten Variante können selbstverständlich auch in Kombination mit der ersten Variante der Schutzvorrichtung zum Einsatz kommen.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, bei beiden Varianten der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung wie auch bei allen Druckleitungsabschnitten möglich, dass innerhalb der jeweiligen Schutzvorrichtung nicht nur eine einzige Druckleitung sondern zumindest zwei Druckleitungen vorgesehen sind. Insbesondere bei der Verwendung von erfindungsgemäßen Schutzvorrichtungen für Hydrauliksysteme mit redundanter Auslegung wie beispielsweise im Flugzeugbau, können auf diese Weise Redundanzsysteme, beispielsweise vier Hydrauliksysteme, mit einer einzigen Schutzvorrichtung kostengünstig, und, vor allem für den Flugzeugbau wichtig, material- und damit gewichtssparend geschützt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Energieabsorptionsmittel die Druckleitungen einzeln umschließen und ein nachgeschalteter Außenmantel zur Reduzierung der Schadensartkontamination gemeinsam für alle Druckleitungen vorgesehen ist. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine Leckage und ein austretender Fluidstrahl hoher kinematischer Energie möglicherweise redundante Druckleitungen beschädigen und Folgelleckagen hervorrufen könnte.
Bei der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die Energieabsorptionsmittel, ähnlich wie bei der ersten Variante, mehrteilig durch Schalenteile gebildet sind und die einzelnen Schalenteile der Energieabsorptionsmittel den geschützten Innenbereich, in welchem eine Druckleitung angeordnet werden kann, derart umgeben, dass die einzelnen Schalenteile der Energieabsorptionsmittel sich in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung überlappen. Die Überlappung erzielt dieselben Vorteile, wie sie zur ersten Variante der Schutzvorrichtung bereits ausführlich erläutert worden sind. Auch sind hier die dort beschriebenen Variationen im Zusammenhang mit der zweiten Variante der Schutzvorrichtung selbstverständlich ebenfalls möglich.
Dabei kann es hinsichtlich der Überlappung der Schalenteile vorteilhaft sein, wenn die einzelnen Schalenteile der Energieabsorptionsmittel derart ausgestaltet sind, dass deren Umlaufwinkel in Umfangsrichtung in Summe größer oder gleich 360° sind. Insbesondere eine Ausgestaltung mit Umlaufwinkeln in Umfangsrichtung größer als 360° erzeugt eine ausreichende Überlappung, so dass ein größerer Abdeckungsbereich erzielt werden kann.
Bei der Ausbildung einer Schutzvorrichtung der zweiten oder aber auch der ersten Variante mit mindestens zwei Schalenteilen kann es vorteilhaft sein, wenn die Energieabsorptionsmittel wenigstens ein inneres Schalenteil und wenigstens ein äußeres Schalenteil aufweisen. Die inneren und äußeren Schalenteile sind dabei derart angeordnet, dass der durch die Abmessung der Öffnung der Energieabsorptionsmittel und sämtlichen möglichen Leckagepunkten einer im geschützten Innenbereich anzuordnenden Druckleitung definierte Streubereich, also im Dreidimensionalen das Streuvolumen, für aus der Druckleitung austretendes Fluid vom äußeren Schalenteil abgedeckt ist. Diese geometrische Anordnung definiert sozusagen das Mindestmaß der Überlappung der Randbereiche des äußeren Schalenteils über das innere Schalenteil. Mit anderen Worten kann auf diese Weise auch festgestellt werden, wie viel größer als 360° die Summe der Umlaufwinkel sein muss.
Der Streubereich, also im dreidimensionalen Fall das Streuvolumen, wird gebildet durch das Anlegen einer Tangente, bzw. einer Vielzahl von Tangente, an eine im Wesentlichen runde Druckleitung, welche im Inneren der Schutzvorrichtung angeordnet sein kann, einerseits und das Führen dieser Tangente durch den Abschluss des Randbereichs der Öffnung anderseits. Auf diese Weise kann der maximale Streubereich, also das maximale Streuvolumen, definiert werden und damit auch der Bereich, welcher abzudecken ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung der zweiten aber auch der ersten Variante kann es vorteilhaft sein, wenn die einzelnen Schalenteile der Energieabsorptionsmittel derart geformt sind, dass sie alle in radialer Richtung weiter innen liegenden Komponenten zumindest teilweise aufnehmen können. Bei der Ausbildung als Schalenteile sind dabei insbesondere die Krümmungen der Schalenteile und die Anordnung der Randbereiche so gewählt, dass die Schalenteile sich derart öffnen, dass sie zur Aufnahme der innen liegenden Komponenten geeignet sind. Eine solche geometrische Ausgestaltungsform ermöglicht insbesondere ein Nachrüsten der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtungen bei bereits bestehenden, also bei montierten Druckleitungen. So kann bei der Ausgestaltungsform aus einem inneren und einem äußeren Schalenteil in einem ersten Schritt das innere Schalenteil um die Druckleitung geführt und befestigt werden sowie in einem zweiten Schritt der Innenbereich dadurch geschützt werden, dass das äußere Schalenteil um das innere Schalenteil derart gelegt wird, dass sich die Energieabsorptionsmittel ergeben, insbesondere die Schalenteile in Umfangsrichtung erfindungsgemäß überlappen.
Bei der Verwendung eines Außenmantels für eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung ist auch dieser, ähnlich wie die Schalenteile, vorteilhafterweise mit einem C-förmigen Querschnitt ausgestattet, so dass die Öffnung des C-förmigen Querschnitts alle innen liegenden Komponenten, also in diesem Fall sowohl die enthaltenen Druckleitungen, als auch die Energieabsorptionsmittel aufnehmen kann. Auf diese Weise kann eine Schutzvorrichtung nach der zweiten, wie auch der ersten Variante der vorliegenden Erfindung nachrüstbar verwendet werden.
Nach der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung, kann das Energieabsorptionsmittel auch einteilig sein, wobei die wenigstens eine Öffnung durch Schneiden entlang einer Linie und anschließendes Ausstellen des Materials der Energieabsorptionsmittel gebildet ist. Das Schneiden entlang einer Linie und Ausstellen ermöglicht die Konstruktion eines Energieabsorptionsmittels, wie es beispielsweise von Küchenreiben bekannt ist. Auf diese Weise sind keine geraden Linien aus dem geschützten Innenbereich innerhalb der Energieabsorptionsmittel heraus möglich. Damit kann ein solches Energieabsorptionsmittel auch ohne eine schalenförmige Ausbildung den erfindungsentscheidenden Gedanken verwirklichen.
Die Verwendung erfindungsgemäßer Schutzvorrichtungen bzw. Druckleitungsabschnitte haben bei allen Varianten den großen Vorteil, dass Druckleitungen hinsichtlich ihrer mechanischen Schadensfälle und ihrer Kontaminationsschadensfälle geschützt werden. Jedoch umschließen die Schutzvorrichtungen der vorliegenden Erfindung nach allen Varianten die Druckleitungen völlig, so dass eine Inspektion der Druckleitungen innerhalb der Schutzvorrichtungen nicht mehr möglich ist, ohne die Schutzvorrichtung zu entfernen. Da das Entfernen der Schutzvorrichtung neben dem Aufwand des Entfernens jedoch auch den Nachteil haben kann, dass dadurch die Schutzwirkung der Schutzvorrichtung beeinträchtigt wird, kann es vorteilhaft sein, wenn der Außenmantel mit einem Indikatormaterial versehen ist, welches in Kontakt mit dem in der Druckleitung enthaltenden Fluid mit einer Indikation reagiert. Dabei kann diese Indikation beispielsweise durch einen Farbumschlag sein, wie dies bei der Verwendung von Lackmus der Fall ist. Für den Fall einer Leckage, auch für den Fall einer Erstleckage mit tropfenweisem Austritt von Fluid, gelangt dieses durch die Energieabsorptionsmittel früher oder später zum Außenmantel, reagiert dort mit dem Indikatormaterial und erzeugt eine Indikation. Bei einem Farbumschlag kann bei der Durchführung einer Wartung durch das verfärbte Indikatormaterial die Leckage von außen erkannt werden und gezielt die Schutzvorrichtung am Ort der Leckage entfernt werden. Ein vollständiges Entfernen der Schutzvorrichtung ist nicht mehr notwendig. Alternativ können auch Indikatormaterialien mit elektrischer Kontaktierbarkeit, beispielsweise mit einer Leitwert- oder Widerstandsveränderung verwendet werden, so dass neben einer optischen Kontrolle auch eine automatisierte, beispielsweise elektrische Kontrolle, des Außenmantels erfolgen kann.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung aller Varianten derart ausgestaltet ist, dass sowohl die Energieabsorptionsmittel als auch der Außenmantel derart ausgeführt sind, dass ein Nachrüsten bereits vorhandener Druckleitungen möglich ist. Es kann zum Beispiel, wie schon voranstehend beschrieben, durch C-förmige Ausgestaltung der Energieabsorptionsmittel und des Außenmantels und der Aufnahmemöglichkeit aller inneren Komponenten erzielt werden. Jedoch sind auch mehrteilige Energieabsorptionsmittel und/oder ein mehrteiliger Außenmantel möglich, deren Einzelteile über Flansche miteinander verbunden werden können. Die Nachrüstbarkeit hat den Vorteil, dass für das Nachrüsten eine Demontage bestehender Druckleitungen nicht erfolgen muss. Auf diese Weise kann das Nachrüsten kostengünstig und vor allem zeitsparend durchgeführt werden. Insbesondere bei der Verwendung von erfindungsgemäßen Schutzvorrichtungen aller Variante für Flugzeuge ist gerade der Zeitersparnisvorteil entscheidend, da Wartungszeiten Ausfallzeiten des Flugzeuges und damit Ausfallzeiten aus betriebswirtschaftlicher Hinsicht darstellen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nach einer zweiten Variante ein Druckleitungsabschnitt für unter Druck stehende Fluide mit einer Druckleitung für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogenen Umfangsrichtung. Dabei ist weiter eine Schutzvorrichtung der zweiten Variante vorgesehen, wie so voranstehend ausführlich erläutert worden ist. Ein Druckleitungsabschnitt mit einer Schutzvorrichtung der zweiten hat die gleichen Vorteile, wie ebenfalls bereits voranstehend ausführlich erläutert worden sind, insbesondere den kombinierten Schutz gegen beide Schadensfälle, also den mechanischen Schadensfall, wie auch den Kontaminationsschadensfall. Dabei kann die Schutzvorrichtung sämtliche Ausgestaltungsmöglichkeiten haben, wie sie voranstehend zu den Schutzvorrichtungen bereits erläutert worden ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Hydrauliksystem für ein Flugzeug mit einer Vielzahl von Hydraulikleitungen, deren Hydraulikleitungen zumindest teilweise als Druckleitungsabschnitt gemäß den beiden in dieser Beschreibung erläuterten erfindungsgemäßen Druckleitungsabschnitten ausgeformt ist. Auf diese Weise kann ein Hydrauliksystem eines Flugzeuges von den beschriebenen Formteilen und Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Druckleitungsabschnitte profitieren. Insbesondere ist auf diese Weise das Hydrauliksystem in den Abschnitten der Druckleitungsabschnitte gemäß der vorliegenden Erfindung gegen die in der Einleitung dieser Beschreibung erläuterten Schadensfälle mechanischer Schadensfall und Kontaminierungsschadensfall gesichert.
Die vorliegende Erfindung wird weiter erläutert anhand der beiliegenden Zeichnungsfiguren. Dabei beziehen sich die verwendeten Begriffe „links”, „rechts”, „oben” und „unten” auf die Figuren mit einer Ausrichtung mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen:
1 eine Leckage bei einer Druckleitung ohne Sicherungsvorrichtung,
2 eine Druckleitung mit einer ersten Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung,
3 eine Druckleitung mit einer weiteren Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung,
4 einen seitlichen Querschnitt durch die Sicherungsvorrichtung gemäß 3,
5 eine weitere Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung,
6 eine weitere Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung,
7 eine weitere Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung, und
8 eine Detailansicht der Sicherungsvorrichtung gemäß 7.
In 1 ist der Normalfall einer Leckage einer Druckleitung 20, also ohne eine Sicherungsvorrichtung, dargestellt. In der Druckleitung 20 ist dabei rechts oben ein Riss entstanden, durch welchen ein Fluidstrahl 100 austritt. Der Fluidstrahl 100 verbreitert sich mit seinem Abstand zur Druckleitung 20, wobei die Art und Geschwindigkeit der Verbreitung abhängig von der Form der Leckage und vom austretenden Fluid ist. Bei runden Leckagelöchern wird dabei der Fluidstrahl 100 im Wesentlichen kegelförmig auffächern. Der in 1 dargestellte Querschnitt zeigt demnach auch den auffächernden Fluidstrahl 100 im Querschnitt. In diesem Fall fächert der Querschnitt in Form eines kegel, bzw. eines Kegelstumpfes auf.
Wie in 1 bereits zeichnerisch angedeutet, erzeugt eine Leckage der Druckleitung 20 im Wesentlichen zwei Schadensfälle. Zum einen tritt das Fluid aus der Druckleitung 20 in Form eines Fluidstrahls 100 aus, welcher durch den Innendruck in der Druckleitung 20 mit einer hohen kinetischen Energie ausgeschoben wird. Mit anderen Worten bewegt sich der Fluidstrahl 100 sehr schnell beim Austritt aus der Druckleitung 20. Die Geschwindigkeit des Fluidstrahls 100, also dessen kinetische Energie, kann zu Verletzung von umgebenden Materialien aber auch von Personen, welche sich in der Nähe der Leckage befinden, führen. Dieser Schadensfall wird als „mechanischer Schadensfall” bezeichnet. Weiter entsteht durch die Leckage und den austretenden Fluidstrahl 100 mit zunehmender Verbreiterung bzw. mit zunehmendem Auffächern des Fluidstrahls 100 ein Fluidnebel, der die Umgebung der Leckage der Druckleitung 20 kontaminiert. Bei Fluiden, welche, wie bei Hydraulikfluiden, giftig sein können, bedeutet diese Kontamination die Beeinträchtigung oder den Schaden an Gesundheit oder Leben von dort befindlichen Personen oder aber auch die Beeinträchtigung oder Beschädigung von elektronischen Komponenten in diesem Bereich. Befinde sich beispielsweise belüftete elektronische Bauteile in der Nähe, kann der Hydrauliknebel in die Lüfter gezogen werden und die elektronischen Bauteile beschädigen oder sogar durch einen Kurzschluss zerstören. Bei der Förderung von unter Druck stehenden Gasen, wie beispielsweise Heißdampf innerhalb der Druckleitung 20, würde die Kontamination zu der Gefahr der Verletzung umgebender Personen führen. Diesen Schadensfall nennt man im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Kontaminationsschaden.
Die beiden Schadensfälle können, beispielsweise bei Hydrauliksystemen mit austretenden Hydraulikfluiden oder beispielsweise bei Dampfsystemen mit austretenden Heißdämpfen, zusammen auftreten. Jedoch ist je nach Einsatzsituation der jeweilige Schaden unterschiedlich zu bewerten. Beispielsweise ist der Austritt von heißem Dampf hinsichtlich der Kontaminationsschadenswirkung deutlich geringer anzusehen als dies bei hochgiftigen Hydraulikfluiden der Fall ist. Insofern ist bei Heißdampf eine Fokussierung einer Sicherung des mechanischen Schadensfalls deutlich wichtiger als dies bei Hydraulikfluiden der Fall ist.
2 zeigt eine erste Ausführungsform eines durch eine Sicherungsvorrichtung gesicherten Druckleitungsabschnittes 10. Hier wird eine Sicherungsvorrichtung der ersten Variante mit zwei gekrümmtem Schalenteilen verwendet, wie sie im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert worden ist. In 2 ist dieser gesicherte Druckleitungsabschnitt 10 im Querschnitt gezeigt. Von innen nach außen befindet sich dort eine Druckleitung 20, welche hier als runde Rohrleitung ausgeführt ist. Diese runde Rohrleitung 20 wird von Energieabsorptionsmitteln 30 umgeben, um die kinetische Energie austretender Fluidstrahlen 100 aus der Druckleitung 20 zu reduzieren.
Die Energieabsorptionsmittel 30 der Ausführungsform gemäß 2 sind als Schalenteile 33 und 34 ausgebildet. Die beiden Schalenteile sind jeweils in radialer Richtung gekrümmt und verlaufen entlang der Längsrichtung. Die Richtungsangaben „radiale Richtung”, „Längsrichtung” und „Umfangsrichtung” beziehen sich dabei im Rahmen der vorliegenden Anmeldung immer auf die Druckleitung 20.
Im vorliegenden Fall überlappen die Schalenteile 33 und 34 in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung, so dass der Streubereich S, also der Bereich, in welchem der Fluidstrahl 10 aus einer potentiellen Leckage in der Druckleitung 20 maximal austreten kann, um auf das äußere Schalenteil 34 zu treffen, vollständig abgedeckt ist. Dabei wurde durch das Ende des Randbereichs des inneren Schalenteils 33 eine Tangente an den runden Querschnitt der Druckleitung 20 gelegt, so dass der Streubereich S hinsichtlich dessen Auftreffens auf dem äußeren Schalenteil 34 eindeutig definiert und vom äußeren Schalenteil 34 abgedeckt ist. Auf diese Weise wurde der Extremfall einer Leckageöffnung im geschützten Innenbereich 12 definiert. Alle weiteren möglichen Orte für Leckageöffnungen sind dementsprechend ebenfalls von einem der beiden Schalenteile 33 oder 34 abgedeckt. Somit sichert das Energieabsorptionsmittel 30 in Form der beiden Schalenteile 33 und 34 sämtlich möglichen Leckagen der Druckleitung 20 ab.
Die beiden Schalenteile 33 und 34 überlappen also in Umfangsrichtung, sind jedoch in radialer Richtung voneinander beabstandet. Dies führt dazu, dass zwischen den beiden Schalenteilen 33 und 34 in deren Randbereichen, also im Bereich der Überlappung, Öffnungen 32 entstehen, durch die das in der Druckleitung 20 geförderte Fluid den Innenbereich 12 innerhalb der Energieabsorptionsmittel 30 verlassen kann. Jedoch sind die Schalenteile 33 und 34 der Energieabsorptionsmittel 30 derart angeordnet, dass ein austretender Fluidstrahl 100, insbesondere im Streubereich S, ausschließlich in gerader Linie zuerst auf eines der beiden Schalenteile 33 oder 34 trifft. Auf diese Weise wird durch die Schalenteile 33 oder 34 in jedem Fall, also bei jeder Form und bei jedem Ort einer Leckage der Druckleitung 20 der Fluidstrahl durch die Energieabsorptionsmittel durch Auftreffen des Fluidstrahls 100 abgebremst. Anschließend kann der Fluidstrahl, also das abgebremste Fluid, durch die Öffnungen 32 den Innenbereich 12 innerhalb der Energieabsorptionsmittel 30 verlassen. Die Öffnungen 32 erstrecken sich dabei auch entlang der Längsrichtung der Druckleitung, so dass es sich bei der Darstellung in 2 um einen exemplarischen Querschnitt handelt, welcher in seiner Grundfunktionalität im Wesentlichen an jeder beliebigen Stelle eines Druckleitungsabschnittes 10 vorhanden ist.
Durch die Tatsache, dass ein Fluidstrahl 100, welcher durch eine potentielle Leckage in der Druckleitung 20 austritt, ausschließlich zuerst auf die Energieabsorptionsmittel 30, also auf eines der Schalenteile 33 oder 34 auftritt, wird die kinetische Energie des Fluidstrahls 100 reduziert. Erst das somit energiereduzierte, also abgebremste Fluid kann durch die Öffnungen 32 den Innenbereich 12 verlassen und in Richtung des Außenmantels 40 seinen Weg fortsetzen. Auf diese Weise dienen die Energieabsorptionsmittel dazu, den mechanischen Schadensfall zu verhindern.
Ist das Fluid hinsichtlich seiner kinetischen Energie reduziert worden, kann immer noch sowohl im Innenbereich 12, als auch in weiteren Bereichen um die Druckleitung 20 herum ein Nebel des geforderten Fluids bestehen. Dabei ist für den Schadensfall unerheblich ob der Nebel bereits beim Austreten aus der Leckageöffnung oder ert anschließend, beispielsweise beim Auftreffen des Fluidstrahls 100 auf die Energieabsorptionsmittel 30 entsteht. Dieser Nebel bringt die Gefahr mit sich, dass er die Umgebung der Druckleitung kontaminiert, wie dies ausführlich zum Kontaminationsschadensfall erläutert worden ist. Um dies zu verhindern, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 weiter ein Außenmantel 40 vorgesehen, der bei dieser Ausführungsform aus metallischem Sintermaterial hergestellt ist. Jedoch ist alternativ zum metallischen Sintermaterial auch eine Ausbildung aus Filz oder Metallfilz, oder auch eine Ausbildung in Form eines Siebes möglich. Die mechanische Stabilität des Außenmantels 40 ist dabei von geringerer Bedeutung, da im Wesentlichen ausschließlich sein Eigengewicht zu tragen ist. Die hauptsächliche kinematische Energie des durch eine Leckage aus der Druckleitung 20 austretenden Fluids wurde zum Zeitpunkt des Kontaktes des Fluids mit dem Außenmantel 40 bereits durch die Energieabsorptionsmittel 30 absorbiert, so dass langsames, bzw. Fluid mit geringer kinematischer Energie zum Außenmantel 40 gelangt.
Die Ausbildung des Außenmantels 40 durch metallisches Sintermaterial dient dazu, dass ein Fluidnebel, welcher im Inneren des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 vorhanden ist, diesen nicht verlassen kann. Vielmehr nimmt der Außenmantel 40, also das metallische Sintermaterial, die einzelnen Flüssigkeitströpfchen des Nebels in sich auf und leitet diese kontinuierlich und unter Zerstörung der Nebeleigenschaft aus dem gesicherten Druckleitungsabschnitt 10 nach außen. Auf diese Weise kann zwar im Inneren des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 ein Nebel entstehen, welcher jedoch von dem Außenmantel 40 durch seine poröse Struktur zerstört wird. Mit anderen Worten dient der Außenmantel dazu, dass auch der Kontaminationsschadenfall bei einem gesicherten Druckleitungsabschnitt 10 gemäß 2 verhindert wird.
Eine Ausführungsform gemäß 2 für einen gesicherten Druckleitungsabschnitt 10 weist somit eine Sicherungsvorrichtung mit Schalenteilen als Energieabsorptionsmittel und einem porösen Außenmantel auf, welche sich jeweils mit einem der beiden Schadensfälle zur Sicherung beschäftigen. Dabei ist für eine erste Variante der Sicherungsvorrichtung zuerst nur die Absicherung des mechanischen Schadensfalles wichtig. Je nach Einsatzort, kann diese Variante der Sicherungsvorrichtung auch mit einem Außenmantel 40 wie in 2 kombiniert werden, um auch den Kontaminationsschadensfall abzusichern.
Nicht in 2 dargestellt, da in diesem Schnitt nicht zu erkennen, sind Abstandshalter 60, welche die Energieabsorptionsmittel 30, wie auch den Außenmantel 40 örtlich festlegen. Dabei ist diese örtliche Festlegung sowohl absolut, wie auch relativ im Bezug auf die einzelnen Elemente zueinander zu sehen.
Die Ausführungsform gemäß 2 weist die Energieabsorptionsmittel 30 in Form von einem inneren Schalenteil 33 und einem äußeren Schalenteil 34 auf. Dabei beziehen sich die Angaben „innen” und „außen” auf die Anordnung in radialer Richtung. In 2 ist weiter zu erkennen, dass das äußere Schalenteil 34 Stützmittel 50 aufweist, welche in der Lage sind, den Außenmantel 40 aufzunehmen. Die Stützmittel 50 dienen dabei der radialen Abstützung des Außenmantels 40. Durch die Tatsache, dass der Außenmantel 40 auf diese Weise radial, bzw. in Umfangsrichtung am äußeren Schalenteil 34 abgestützt werden kann, ist es bei dieser Ausführung auch möglich, Abstandshalter 60 zu verwenden, die ausschließlich die Energieabsorptionsmittel 30 örtlich festlegen. Auf diese Weise wird auch die örtliche Anordnung der Absicherung der beiden Schadensfälle voneinander getrennt. So können die Sicherungen gegen die einzelnen Schadensfälle in einer solchen Ausführungsform getrennt modulweise vorgesehen werden und je nach Einsatzort, Einsatzfluid oder Umgebungsparametern frei miteinander kombiniert werden. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass selbstverständlich auch nur die Absicherung des mechanischen Schadensfalles mit einer Sicherungsvorrichtung der ersten Variante, also mit Energieabsorptionsmitteln 30 aus gekrümmten Schalenteilen 33 und 34, ohne einen Außenmantel 40 in bestimmten Einsatzfällen sinnvoll sein kann.
Auch ist aus 2 ersichtlich, dass sich alle Elemente der Sicherungsvorrichtung des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 derart umeinander legen lassen, dass auch ein Nachrüsten bei bereits bestehender und montierter Druckleitung 20 möglich ist. Um ein solches Nachrüsten durchzuführen, kann das innere Schalenteil 30 aufgrund der breiten Öffnungsseite des Schalenteils 33 um die Druckleitung 20 gelegt werden. Im zweiten Schritt wird das äußere Schalenteil 34 von der anderen Seite mit seiner großen Öffnungsfläche sowohl um die Druckleitung 20, wie auch im Überlappungsbereich um das innere Schalenteil 33 gelegt. Auf diese Weise wird das Energieabsorptionsmittel 30 gebildet. Die Schalenteile 33 und 34 weisen also einen C-förmigen Querschnitt auf. Anschließend wird der ebenfalls in seinem Querschnitt C-förmige Außenmantel 40 über die fertigen Energieabsorptionsmittel 30 und die darin enthaltene Druckleitung 20 gestülpt, so dass der Außenmantel 40 in den Stützmitteln 50 des äußeren Schalenteils 34 aufgenommen wird. Auf diese Weise wird die zweite Schadenssicherung hinsichtlich eines Kontaminationsschadenfalls gebildet.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Sicherheitsvorrichtung und eines damit ausgestatteten gesicherten Druckleitungsabschnitts 10 dargestellt. Die Ausführungsform gemäß 3 ist der Ausführungsform in 2 sehr ähnlich, jedoch ist in diesem Fall das durch zwei Schalenteile 33 und 34 gebildete Energieabsorptionsmittel 30 mit Schalenteilen 33 und 34 konstanter Krümmungsradien ausgestattet. Auch in diesem Fall ist ein Außenmantel 40 vorgesehen, welcher die Energieabsorptionsmittel 30 umgibt, um nach der Absicherung gegen mechanische Schadensfälle durch die Energieabsorptionsmittel auch Kontaminationsschadensfälle abzusichern. Anhand der 3 soll kurz der Vorgang eines potentiellen Leckagefalls und die Funktionsweise der Sicherungsvorrichtung sowohl hinsichtlich des mechanischen Schadensfalls, wie auch hinsichtlich des Kontaminationsschadensfalles erläutert werden.
Tritt, wie in 3 dargestellt, an der Druckleitung 20 im Inneren eines gesicherten Druckabschnittes 20 eine Leckage auf, so tritt durch die Leckage ein Fluidstrahl 100 aus. Dieser Fluidstrahl 100 tritt mit einer hohen kinetischen Energie aus, da im Inneren der Druckleitung 20 ein zur Forderung des unter Druck stehenden Fluids bestehender Innendruck vorherrscht. Nach dem Austreten aus der Leckageöffnung ist der Fluidstrahl 100 mit einer hohen kinetischen Energie versehen und daher gefährlich hinsichtlich mechanischer Schadensfälle wie in der Einleitung dieser Beschreibung erläutert. Nach dem Austreten trifft er durch die erfinderische Anordnung der Sicherungsvorrichtung bei der Leckageöffnung wie sie in 3 dargestellt ist, zuerst auf das äußere Schalenteil 34. Dabei sind in 3 jeweils zwei Fluidstrahlen 100 gezeigt, welche als Strahlen an der Außenseite eines Streubereichs S, also eines Austrittskegels des unter Druck stehenden Fluids definiert sind. Diese beiden Fluidstrahlen treffen in einem Fall (oberer Weg) zweimal auf das äußere Schalenteil 34, im anderen Fall (unterer Weg) dreimal auf das äußere Schalenteil 34. Bei jedem Auftreten, also bei jedem Kontakt des Fluidstrahls 100 mit den Energieabsorptionsmitteln 30, bei der Anordnung der Leckageöffnung wie in 3 also dem äußeren Schalenteil 34, verliert der Fluidstrahl 100 an kinetischer Energie. Mit anderen Worten wird der Fluidstrahl 100 durch den Kontakt mit den Energieaborptionsmitteln 30 langsamer und verliert damit auch seine Gefährlichkeit hinsichtlich mechanischer Schadensfälle.
Erst nach der Reduktion der kinetischen Energie, also nach dem Abbremsen bzw. nach dem Brechen des Fluidstrahls 100 kann dieser als Fluidstrahl 110 mit reduzierter kinetischer Energie den Innenbereich 12 innerhalb der Energieabsorptionsmittel 30 durch die Öffnungen 32 verlassen. Auch hier sind die Öffnungen 32 durch radiale Abstände und eine entsprechende Erstreckung entlang der Längsrichtung im Überlappungsbereich zwischen den Schalenteilen 33 und 34 gebildet. Die reduzierte kinetische Energie ist in 3 durch eine gekrümmte, also abfallende Bahn, des Fluidstrahls 110 dargestellt. Der Fluidstrahl 110 hat also nicht mehr die Kraft entlang einer im Wesentlichen geraden Linie zu verlaufen, sondern folgt einer gekrümmten, also energieärmeren Flugbahn. Auf diese Weise wurde der mechanische Schadensfall durch die Sicherungsvorrichtung mit Energieabsorptionsmitteln 30 verhindert.
Der Fluidstrahl 110 mit reduzierter kinetischer Energie trifft nun auf den Außenmantel 40 und wird dort gezielt nach außen, also nach außerhalb des gesicherten Druckleitungsabschnitts 10 befördert und insbesondere eine potentielle Nebelbildung innerhalb des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 zerstört. Alle weiteren Vorteile und Ausbildungen gemäß einer Ausführungsform in 3 sind ähnlich bzw. identisch, wie sie bereits zu 2 erläutert worden sind. Die Absicherung mechanischer Schadensfälle und von Kontaminationsschadensfällen erfolgt auch bei dieser Ausführungsform unabhängig voneinander aber in möglicher Kombination.
4 zeigt den Querschnitt entlang der Längsrichtung der Ausführungsform gemäß 3. Jedoch ist ein Querschnitt in Längsrichtung der Ausführungsform gemäß 2 im Wesentlichen identisch mit dem in 4 dargestellten Querschnitt. In diesem ist nun die Anordnung der Abstandshalter 60 näher zu erkennen und daher auch näher erläutert. Die Abstandshalter 60 verlaufen im Wesentlichen radial, wobei darauf hinzuweisen ist, dass sie in Umfangsrichtung nicht verschlossen sind. Das bedeutet, dass austretendes Fluid sich sowohl im Innenbereich 12 als auch in dem Bereich zwischen den Energieabsorptionsmitteln 30 und dem Außenmantel 40 in Längsrichtung des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 bewegen kann. Die Abstandshalter 60 sind dafür ausgelegt, sowohl die Energieabsorptionsmittel 30, als auch den Außenmantel 40 örtlich festzulegen. Dabei setzen die Abstandshalter 60 radial auf die Druckleitung 20 auf und klemmen die Energieabsorptionsmittel 30 in definiertem radialen Abstand zur Druckleitung 20 fest. In gleicher Weise wird der Außenmantel 40 in radialer Richtung beabstandet und damit örtlich fixiert.
In 4 ist darauf hinzuweisen, dass in diesem Querschnitt aufgrund der Überlappung, wie sie in den 2 und 3 zu erkennen ist, nur das innere Schalenteil 33 des Energieabsorptionsmittels 30 zu erkennen ist.
In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 mit einer weiteren Ausführungsform einer Sicherungsvorrichtung dargestellt. In diesem Fall sind drei Druckleitungen 20 im Innenbereich 12 des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 aufgenommen. Aufgrund der anderen Anordnung der Druckleitungen 20 im Innenbereich 12 des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 musste auch der Überlappungsbereich der beiden Schalenteile 33 und 34 anders, nämlich weiter überlappend ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass bei allen möglichen Leckagepositionen kein gerader Fluidstrahl mit hoher kinetischer Energie den Innenbereich 12 des gesicherten Druckabschnitts 10 verlassen kann. Dabei funktioniert die Absorption kinetischer Energie austretender hochenergetischer Fluidstrahl 100 in identischer Weise in der zu 3 Beschriebenen.
Im Unterschied zu den bereits beschriebenen alternativen Ausführungsform gesicherter Druckleitungsabschnitte 10 und Sicherungsvorrichtungen ist bei vorliegender Ausführungsform der Außenmantel 40 zweiteilig vorgesehen. Der Außenmantel steht somit nicht in direkter Verbindung zu einem der Schalenteile 33 oder 34 sondern ist außen festgelegt und örtlich durch die Abstandshalter 60, welche in 5 nicht dargestellt sind, definiert. Um die Nachrüstbarkeit bei einer solchen Ausführungsform sicherzustellen, ist der Außenmantel 40 zweiteilig und die beiden Halbschalenelemente werden durch Verbindungsmittel 42 in Form von Verschraubungen oder Vernietungen zueinander festgelegt. Auch dieser Außenmantel 40 kann sowohl porös, als auch filzartig oder siebartig ausgeführt sein.
Weiter hat diese Ausführungsform eine Schicht aus Indikatormaterial 44 auf der Außenseite des Außenmantels 40, welches in Form einer chemischen Reaktion eine Farbveränderung bei Kontakt mit in den Druckleitungen 20 gefördertem Fluid ergibt. Tritt ist also im Falle einer Leckage oder einer ersten Undichtigkeit Fluid aus einer der Druckleitungen 20 aus, wird dieses mit der Zeit den Außenmantel 40 erreichen und durch diesen hindurch aufgrund dessen Porosität oder siebartiger Ausbildung nach Außen gefördert. In der Schicht mit Indikatormaterial 44 wird aufgrund der chemischen Reaktion eine Farbveränderung durchgeführt, so dass auch außerhalb des gesicherten Druckleitungsabschnittes 10 erkennbar ist, dass eine Leckage oder eine Undichtigkeit an den von außen nicht sichtbaren Druckleitungen 20 vorliegt. Das indikatormaterial 44 kann dabei vollständig auf der Außenseite des Außenmantels 40 vorgesehen sein, jedoch sind auch Abstände einzelner Indikatorbereiche in Umfangsrichtung und/oder in Längsrichtung möglich. Dabei ist noch darauf hinzuweisen, dass das Vorsehen einer Schicht mit Indikatormaterial, wie auch die mehrteilige Ausführung eines Außenmantels 40 selbstverständlich mit den unter den 2, 3 und 4 erläuterten Ausführungsbeispielen frei kombinierbar ist, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Außenmantel 40 im Wesentlichen eine ähnliche radiale Erstreckung wie das äußere Schalenteil 34 aufweist. Diese Ausführungsform dient zur Erläuterung der vielfältigen Variationsmöglichkeiten in geometrischer Hinsicht bei einer erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung bzw. einem erfindungsgemäßen gesicherten Druckleitungsabschnitt 10. Bei dieser Ausführungsform wurde der Außenmantel 40 auf ein Minimum hinsichtlich seiner geometrischen Erstreckung reduziert, so dass trotzdem jedoch noch die erfinderische Trennung der Funktionalität bezüglich der Schadensfälle Mechanik und Kontamination bestehen bleibt. Auch bei einer derartigen maximalen Reduktion des Außenmantels 40 ist noch sichergestellt, dass ein aus einer potentiellen Leckage austretender Fluidstrahl 100 die Druckleitung 20 mit hoher kinetischer Energie verlässt und ausschließend zuerst auf eines der beiden Schalenteile 33 oder 34 trifft, um hinsichtlich seiner kinetischen Energie abgeschwächt zu werden. Der auf diese Weise abgebremste Fluidstrahl 110 verlässt den Innenbereich 12 des gesicherten Druckleitungsabschnitts 10 durch eine der Öffnungen 32, welche durch den radialen Abstand in den Überlappungsbereichen der Schalenteile 33 und 34 gebildet werden und erreicht auf diese Weise den Außenmantel 40. Dieser Außenmantel 40 ist wiederum porös oder siebartig ausgebildet und dient zum Ableiten des Fluids nach Außen.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform ist allen Ausführungsformen gemein, dass sowohl die Öffnungen 32 zum Ableiten des durch die Leckage austretenden Fluids aus dem Innenbereich 12 wie auch die Ausbildung des Außenmantels 40 hinsichtlich ihrer Durchlassfähigkeit für in den Druckleitungen gefördertes Fluid derart ausgestaltet sind, dass sie eine Durchlassgeschwindigkeit für das Fluid aufweisen, die größer oder gleich der Fördermenge innerhalb der Druckleitungen 20 ist. Dabei ist bei der Auslegung natürlich zu beachten, dass bei unter Druck stehenden kompressiblen Fluiden, wie Gasen, der Grad der Druckreduktion beim Austritt aus der Druckleitung 20 und die damit einhergehende Volumenzunahme des austretenden Fluids bei den Durchlassraten, also bei den Durchlassgeschwindigkeiten, berücksichtigt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich auch bei einer großen Menge von austretendem Fluid aus der Druckleitung innerhalb der Energieabsorptionsmittel 30 und auch innerhalb des Außenmantels 40 kein sogenannter Folgedruck aufbauen kann, welcher zu einer unkontrollierten Leckage der Energieabsorptionsmittel 30 und/oder der Außenmantels 40 und damit wieder zu einem mechanischen und/oder Kontaminationsschadensfall führen könnte.
In 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, welche mit einem einteiligen Energieabsorptionsmittel 30 auskommt. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die Ausführungsform gemäß 7 natürlich dahingehend modifiziert werden kann, dass zur leichteren Montage das Energieabsorptionsmittel 30 Flansche aufweisen kann ähnlich wie diese der Außenmantel 40 in der Ausführungsform gemäß 5 besitzt.
In 7 ist im Querschnitt diese Ausführungsform näher erläutert. Im Inneren ist wieder eine Druckleitung 20 angeordnet, welche von Energieabsorptionsmitteln 30 umgeben ist. Diese Energieabsorptionsmittel 30 weisen Öffnungen 32 auf, die derart ausgebildet sind, dass eine Überlappung in Umfangsrichtung innerhalb des einstückigen Energieabsorptionsmittels 30 ausgebildet ist. Die Öffnungen 32 entstehen wieder durch radiale Beabstandung der jeweiligen Überlappung. Diese Ausführungsform der Energieabsorptionsmittel 30 kann mit den Öffnungen von Küchenreiben verglichen werden, welche durch Schneiden entlang einer Linie und anschließendes Ausstellen des geschnittenen Materials gefertigt werden können. Um die Energieabsorptionsmittel 30 ist wiederum ein Außenmantel 40 aus porösem und/oder siebartigem Material vorgesehen, welcher den Schadensfall Kontamination absichert. Da das Energieabsorptionsmittel 30 dieser Ausführungsform nur einen im Wesentlichen konstanten Hauptradius aufweist, kann auf diese Weise eine kompaktere Bauform als bei den Ausführungsformen mit mehreren Schalenteilen 33 und 34 erzielt werden.
In 8 ist die Art der Überlappung der Energieabsorptionsmittel 30 näher dargestellt. Hier ist zu erkennen, dass innerhalb eines einstückigen Energieabsorptionsmittels 30 eine Überlappung durch ein Ausstellen des Materials erfolgen kann, so dass durch die radiale Beabstandung der Überlappung eine Öffnung 32 entsteht, durch die ausschließlich Fluid entweichen kann aus dem Innenbereich 12, welches hinsichtlich seiner kinetischen Energie durch die Energieabsorptionsmittel 30 reduziert worden ist.
Selbstverständlich können die einzelnen Elemente und Merkmale, die zu den einzelnen unterschiedlichen Ausführungsformen der Sicherungsvorrichtungen und auch der Druckleitungsabschnitte gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert worden sind, beliebig untereinander kombiniert werden und je nach Einsatzort und Einsatzsituation zu einer idealen Gesamtkombination erstellt werden. Dabei ist insbesondere darauf hinzuweisen, dass sämtliche Ausführungsformen, wie sie voranstehend zu den Figuren beschrieben worden sind, sich auf Druckleitungen 20 im allgemeinen beziehen, wie sie zum Beispiel bei Hydrauliksystemen zum Einsatz kommen. So sind sämtliche Ausführungsbeispiele und deren mögliche Kombinationen für Hydraulikleitungen und darin gefördertes Hydraulikfluid verwendbar um mechanische Schadensfälle und Kontaminationsschadensfälle zu vermeiden. Hier sind auch andere Anwendungsbereiche, zum Beispiel für die Förderung kompressibler unter Druck stehender Fluide, wie beispielsweise Heißdampf, denkbar. Je nach Einsatzsituation und Einsatzort, insbesondere in Abhängigkeit des unter Druck stehenden geförderten Fluids, ist eine unterschiedliche Wertigkeit hinsichtlich der beiden Schadensfälle anzulegen. So ist beispielsweise bei der Verwendung für Druckleitungen mit Heißdampf die Absicherung des mechanischen Schadensfalls deutlich wichtiger als die Absicherung des Kontaminationsschadensfalls. Hinsichtlich einer Verwendung der gesicherten Druckleitungsabschnitte 10 für Hydrauliksysteme und die üblicherweise hochgiftigen Hydrauliköle ist dabei sowohl der mechanische Schadensfall, wie auch der Kontaminationsschadensfall gleich wichtig und dementsprechend gleich sicher abzusichern.
Bezugszeichenliste

10: Gesicherter Druckleitungsabschnitt
12: geschützter Innenbereich
20: Druckleitung
30: Energieabsorptionsmittel
32: Öffnung
33: inneres Schalenteil des Energieabsorptionsmittels
34: äußeres Schalenteil des Energieabsorptionsmittels
40: Außenmantel
42: Verbindungsmittel
44: Indikatormaterial
50: Stützmittel
60: Abstandshalter
100: Fluidstrahl
110: Fluidstrahl mit reduzierter kinetischer Energie
S: Streubereich

Claims

Schutzvorrichtung für eine Druckleitung (20) für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogenen Umfangsrichtung aufweisend: Abstandshalter (60) und von den Abstandshaltern (60) örtlich festgelegte Energieabsorptionsmittel (30) mit wenigstens zwei sich in Längsrichtung erstreckenden und in radialer Richtung gekrümmten Schalenteilen (33, 34), welche einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich (12), in welchem wenigstens eine Druckleitung (20) vorgesehen ist, derart umgeben, dass sich die Randbereiche der Schalenteile (33, 34) in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung überlappen, so dass von im Innenbereich (12) befindlichen Druckleitungen (20) ein direkter Fluidstrahl im Falle einer Leckage der wenigstens einen Druckleitung (20) von zumindest einem der Schalenteile (33, 34) gebrochen wird.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenteile (33, 34) gegen eine Relativbewegung zueinander in Umfangsrichtung gesichert sind.
Schutzvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Schalenteilen (33, 34) an den Überlappungen in radialer Richtung größer oder gleich der Dicke eines der beiden Schalenteile (33, 34) ist.
Druckleitungsabschnitt (10) für eine Druckleitung (20) für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Druckleitung (20) für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogenen Umfangsrichtung und einer Schutzvorrichtung, welche Abstandshalter (60) und von den Abstandshaltern (60) örtlich festgelegte Energieabsorptionsmittel (30) mit wenigstens zwei sich in Längsrichtung erstreckender und in radialer Richtung gekrümmter Schalenteilen (33, 34) aufweist, welche einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich (12), in welchem die Druckleitung (20) angeordnet ist, derart umgeben, dass sich die Randbereiche der Schalenteile (33, 34) in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung überlappen, so dass von der im Innenbereich (12) liegenden Druckleitung (20) ein direkter Fluidstrahl im Falle einer Leckage der wenigstens einen Druckleitung (20) von zumindest einem der Schalenteile (33, 34) gebrochen wird.
Druckleitungsabschnitt (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung die Merkmale eines der Ansprüche 2 bis 3 aufweist.
Schutzvorrichtung für eine Druckleitung (20) für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogene Umfangsrichtung, welche Energieabsorptionsmittel (30), welche einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich (12), in welchem eine Druckleitung (20) vorgesehen ist, in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung derart umgeben, dass im Falle einer Leckage der Druckleitung (20) die kinematische Energie des entweichenden Fluids durch das Auftreffen des Fluids auf die Energieabsorptionsmittel (30) reduziert wird, einen Außenmantel (40), welcher die Energieabsorptionsmittel (30) zumindest teilweise umgibt und derart ausgeführt ist, dass er porös und/oder siebartig und damit für das in der Druckleitung (20) befindliche Fluid durchlässig ist und Abstandshalter 60, welche die Energieabsorptionsmittel (30) und den Außenmantel (40) örtlich festlegen aufweist und zwischen dem Innenbereich (12) und dem Außenmantel (40) vollständig Energieabsorptionsmittel (30) vorgesehen sind, so dass im Falle der Leckage der Druckleitung (20) austretendes Fluid ausschließlich zuerst auf die Energieabsorptionsmittel (30) treffen kann und die Energieabsorptionsmittel (30) mit wenigstens einer derart gestalteten Öffnung (32) versehen sind, dass das Fluid mit reduzierter kinematischer Energie in Kontakt mit dem Außenmantel (40) treten und durch diesen hindurch die Schutzvorrichtung verlassen kann.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionsmittel (30) mehrteilig durch Schalenteile (33, 34) gebildet sind und die einzelnen Schalenteile (33, 34) der Energieabsorptionsmittel (30) den geschützten Innenbereich (12), in welchem eine Druckleitung (20) angeordnet werden kann, derart umgeben, dass die einzelnen Schalenteile (33, 34) der Energieabsorptionsmittel (30) sich in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung überlappen,
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionsmittel (30) wenigstens ein inneres Schalenteil (33) und wenigstens ein äußeres Schalenteil (34) aufweisen und zumindest der durch die Abmessungen der Öffnung der Energieabsorptionsmittel (30) und sämtlichen möglichen Leckagepunkten einer im geschützten Innenbereich (12) anzuordnenden Druckleitung (20) definierte Streubereich (S) für aus der Druckleitung (20) austretendes Fluid von dem äußeren Teil (34) abgedeckt ist.
Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schalenteile (33, 34) der Energieabsorptionsmittel (30) derart geformt sind, dass sie alle in radialer Richtung weiter Innen liegenden Komponenten zumindest teilweise aufnehmen können.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionsmittel (30) einteilig sind und die wenigstens eine Öffnung (32) durch Schneiden entlang einer Linie und anschließendes Ausstellen des Materials der Energieabsorptionsmittel (30) gebildet ist.
Schutzvorrichtung nach einem Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (40) mit einem Indikatormaterial (44) versehen ist, welches auf Kontakt mit dem in der Druckleitung (20) enthaltenen Fluid mit einer Indikation reagiert.
Schutzvorrichtung nach einem Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Energieabsorptionsmittel (30), als auch der Außenmantel (40) derart ausgeführt sind, dass ein Nachrüsten bereits vorhandener Druckleitungen (30) möglich ist.
Druckleitungsabschnitt (10) für unter Druck stehende Fluide mit einer Druckleitung (20) für die Förderung unter Druck stehender Fluide mit einer Erstreckung in Längsrichtung, einer Erstreckung in radialer Richtung und einer auf die radiale Richtung bezogene Umfangsrichtung und einer Schutzvorrichtung für die Druckleitung (20), welche Energieabsorptionsmittel (30), welche einen von der Schutzvorrichtung geschützten Innenbereich (12), in welchem sich die Druckleitung (20) befindet, in Umfangsrichtung entlang der Längsrichtung derart umgeben, dass im Falle einer Leckage der Druckleitung (20) die kinematische Energie des entweichenden Fluids durch das Auftreffen des Fluids auf die Energieabsorptionsmittel (30) reduziert wird, einen Außenmantel (40), welcher die Energieabsorptionsmittel (30) zumindest teilweise umgibt und derart ausgeführt ist, dass er porös und/oder siebartig und damit für das in der Druckleitung (20) befindliche Fluid durchlässig ist und Abstandshalter 60, welche die Energieabsorptionsmittel (30) und den Außenmantel (40) örtlich festlegen aufweist und zwischen der Druckleitung (20) im Innenbereich (12) und dem Außenmantel (40) vollständig Energieabsorptionsmittel (30) vorgesehen sind, so dass im Falle der Leckage der Druckleitung (20) austretendes Fluid ausschließlich zuerst auf die Energieabsorptionsmittel (30) treffen kann und die Energieabsorptionsmittel (30) mit wenigstens einer derart gestalteten Öffnung (32) versehen sind, dass das Fluid mit reduzierter kinematischer Energie in Kontakt mit dem Außenmantel (40) treten und durch diesen hindurch die Schutzvorrichtung verlassen kann.
Druckleitungsabschnitt (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung die Merkmale eines der Ansprüche 7 bis 12 aufweist.
Hydrauliksystem für ein Flugzeug mit einer Vielzahl von Hydraulikleitungen, deren Hydraulikleitungen zumindest teilweise als Druckleitungsabschnitt (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 13 und 14 oder eines der Ansprüche 4 und 5 ausgebildet sind.