DE102010050000A1

DE102010050000A1 - Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010050000A1
Application number: DE201010050000
Authority: DE
Inventors: Manfred HAUG; Hartmut Kresalek
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2030-11-03
Also published as: DE102010050000B4; US20120104172A1; US8973872B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohrleitungssegment einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen. Um eine Kraftstoffführung in einem Luftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, die hinsichtlich, beispielsweise, Beschädigung oder Leckage bessere Eigenschaften aufweist, ist ein Rohrleitungssegment (50) vorgesehen, das einen Wandungskörper (58) aufweist, der einen durchgehenden Hohlraum (60) bildet. Der Wandungskörper weist wenigstens drei Anschlussöffnungen (62, 64, 66) auf, zur Verbindung des durchgehenden Hohlraums mit jeweils einer Rohrleitung. Der Wandungskörper ist zwischen den Anschlussöffnungen derart doppelwandig ausgebildet, dass ein Zwischenhohlraum (68) ausgebildet ist, der den durchgehenden Hohlraum ummantelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohrleitungssegment einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen, ein Luftfahrzeug mit einer Rohrleitung zur Verbindung von Tankzellen, die Verwendung eines Rohrleitungssegments in einem Luftfahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrleitungssegments.
Kraftstoffleitungen werden in Luftfahrzeugen verwendet, um Kraftstofftanks mit Verbrauchseinrichtungen zu verbinden, sowie beispielsweise auch zur Verbindung von mehreren Kraftstofftanks untereinander. In der EP 1217286 A2 ist beispielsweise eine doppelwandig verlegte Rohrleitung beschrieben. Zusätzliche Kraftstofftanks werden beispielsweise in Tankflugzeugen eingesetzt, mit denen z. B. andere Luftfahrzeuge in der Luft betankt werden können. Es hat sich gezeigt, dass die Anschluss- und Verbindungsleitungen zunehmend komplexer werden und höhere Sicherheitsanforderungen erfüllen müssen. Neben den einfachen Leitungssegmenten trifft dies auch auf diejenigen Rohrleitungssegmente zu, mit denen mehrere Leitungen miteinander verbunden werden, beispielsweise zum Anschluss einer Tankeinheit an eine Versorgungsleitung.
Es besteht daher ein Bedarf, eine Kraftstoffführung in einem Luftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, die beispielsweise hinsichtlich Beschädigung oder Leckage bessere Eigenschaften aufweist.
Dies wird durch ein Rohrleitungssegment einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen, durch ein Luftfahrzeug, durch die Verwendung eines Rohrleitungssegments in einem Luftfahrzeug sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrleitungssegments einer Kraftstoffleitung nach einem der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Rohrleitungssegment einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen vorgesehen, das einen Wandungskörper aufweist, der einen durchgehenden Hohlraum bildet. Der Wandungskörper weist wenigstens drei Anschlussöffnungen auf, zur Verbindung des durchgehenden Hohlraums mit jeweils einer Rohrleitung. Der Wandungskörper ist zwischen den Anschlussöffnungen derart doppelwandig ausgebildet, dass ein Zwischenhohlraum ausgebildet ist, der den durchgehenden Hohlraum ummantelt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen die Anschlussöffnungen in verschiedene Richtungen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Wandungskörper eine innere Wandung und eine äußere Wandung auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der durchgehende Hohlraum an den Anschlussöffnungen einen runden Querschnitt auf, wobei der Hohlraum derart ausgebildet ist, dass die Anschlussöffnungen über abgerundete innere Wandungsbereiche miteinander verbunden sind.
Beispielswiese sind die abgerundeten Wandungen für einen Kraftstoffdurchfluss von mindestens ca. 1200 kg/min, insbesondere von mindestens 1800 kg/min ausgelegt. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Rohrleitungssegment für einen derartigen Durchfluss in beide Richtungen ausgelegt, um sowohl ein schnelles Auffüllen der Tanks als auch ein schnelles Abgaben von Kraftstoff an andere Einrichtungen, z. B. beim Betanken anderer Flugzeuge in der Luft, zu ermöglichen.
Dabei sind auch die hohen inneren Drücke bei unterschiedlichen Umgebungsdrücken zu berücksichtigen, d. h. die Wandungen müssen entsprechend stabil ausgeführt werden, gleichzeitig jedoch möglichst leicht sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bildet die innere Wandung den durchgehenden Hohlraum, d. h. die innere Wandung umschließt den durchgehenden Hohlraum bis auf diejenigen Bereiche, in denen die Öffnungen vorgesehen sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die äußere Wandung mit Abstand zur inneren Wandung angeordnet und umschließt die innere Wandung vollständig, d. h. bis auf diejenigen Bereiche, in denen die Öffnungen vorgesehen sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die innere und die äußere Wandung gleichmäßig voneinander beabstandet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die innere und die äußere Wandung konzentrisch zueinander angeordnet, d. h. in denjenigen Bereichen, in denen ein runder Querschnitt vorliegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die innere Wandung einstückig hergestellt.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Wandungskörper eine innere Wandung und eine äußere Wandung auf, wobei wenigstens die äußere Wandung aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die innere Wandung und die äußere Wandung jeweils als Gusswerkstück vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die äußere und/oder innere Wandung als Presswerkstück oder als tiefgezogenes Werkstück vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist an den Anschlussöffnungen jeweils ein Anschlussflansch ausgebildet, wobei die innere Wandung und die äußere Wandung über die Anschlussflansche miteinander verbunden sind.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist an den Anschlussöffnungen jeweils ein Anschlussflansch ausgebildet, wobei die innere Wandung und die äußere Wandung über die Anschlussflansche miteinander verbunden sind. Die Anschlussflansche weisen zwei Anschlussstege auf, die auf der gegenüberliegenden Seite der Anschlussflächen ausgebildet sind und in Richtung der anzuschließenden Wandungen abstehen. Die innere Wandung und die äußere Wandung sind mit den Stirnseiten der Anschlussstege verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung verlaufen die Anschlussstege konzentrisch, wobei ein innerer und ein äußerer Steg ausgebildet sind. Die Innenwandung ist mit dem inneren Steg und die äußere Wandung mit dem äußeren Steg verbunden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Rohrleitungssegment ein T-Stück, das einen T-Steg und einen T-Flansch aufweist, wobei ein erster Anschluss am Ende des T-Stegs vorgesehen ist und wobei ein zweiter und ein dritter Anschluss an den beiden Enden des T-Flansches vorgesehen sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die äußere Wandung aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, wobei bei dem T-Stück die zwei Halbschalen spiegelsymmetrisch zu einer Ebene sind, die in der Achse des T-Stegs verläuft und die quer zur Richtung des T-Flansches angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die zwei Halbschalen spiegelsymmetrisch zu einer Ebene, die in der Achse des T-Stegs und in der Achse des T-Flansches verläuft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die zwei Halbschalen durch eine Schnittebene zusammengesetzt, die durch die Achse des T-Flansches und in einer Ebene senkrecht zum T-Steg verläuft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die innere Wandung an der dem durchgehenden Hohlraum abgewandten Seite eine erste Verstärkungsstruktur auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die äußere Wandung eine zweite Verstärkungsstruktur auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die äußere Wandung die zweite Verstärkungsstruktur an der dem Zwischenhohlraum abgewandten Seite auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Verstärkungsstruktur bei dem T-Stück an den seitlichen Bereichen des T-Stegs vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umgreift die Verstärkungsstruktur der inneren Wandung von den beiden seitlichen Bereichen des T-Stegs ausgehend den T-Flansch.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung eine Rippenstruktur vorgesehen, die wenigstens eine Rippe aufweist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung eine Rippenstruktur vorgesehen, die wenigstens eine Rippe aufweist, wobei die wenigstens eine Rippe einstückig mit der inneren Wandung ausgebildet ist, und wobei die beiden Halbschalen der äußeren Wandung an der Rippe befestigt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Rippe bei dem T-Stück an den seitlichen Bereichen des T-Flansches vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Rippe bei dem T-Stück an dem T-Flansch an der Seite vorgesehen, die dem T-Steg gegenüberliegt, d. h. an derjenigen Seite, an der keine Abzweigung vorgesehen ist, also an der Seite, die der Abzweigung des T-Stegs gegenüberliegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Rippe bei dem T-Stück an den seitlichen Bereichen des T-Stegs vorgesehen, wobei die Rippe von der ersten Öffnung ausgehend den T-Flansch umgreift.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind mehrere Rippen nach den vorhergehenden Beispielen kombiniert vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens eine Rippe vorgesehen, die bezogen auf T-Steg, T-Flansch und deren gedachten Achsen schräg angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bildet die Rippe mit der inneren Wandung im Querschnitt ein H-förmiges Profil mit zwei über einen H-Steg verbundenen H-Flanschen, wobei die innere Wandung einen der H-Flansche bildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die äußere Wandung an dem anderen der beiden H-Flansche befestigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die äußere Wandung jeweils an den Stirnseiten des anderen H-Flansches befestigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Wandungen aus Metall und sind an den Stirnseiten verschweißt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Einzelkomponenten, z. B. die Wandungen und/oder die Anschlussflansche, durch Wachstum aus einem Werkstoff hergestellt.
Beispielsweise sind die Bauteile für das Leitungssegment mittels Lasersintern aufgebaut, z. B. mittels Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing etc..
Gemäß einem weiteren Aspekt sind die Teile durch Laserauftragsschweißen angefertigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Einzelkomponenten, z. B. die Wandungen und/oder die Anschlussflansche, mittels eines Lasers unter Zufuhr von Titandraht aufgebaut (Rapid Prototyping).
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung unterteilt die Rippenstruktur den Zwischenhohlraum in wenigstens zwei Zwischenraumbereiche, wobei die wenigstens eine Rippe, wenigstens eine Rippenöffnung aufweist, mit der zwei angrenzende Zwischenraumbereiche miteinander in Verbindung stehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens einer der Anschlussflansche wenigstens eine Flanschöffnung auf, die eine stirnseitige Öffnung des Zwischenhohlraums bildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen bei einem T-Stück die sich gegenüberliegenden Anschlussflansche, d. h. die an den Enden des T-Flansches vorgesehenen Anschlussflansche, jeweils wenigstens eine Flanschöffnung auf. Beispielsweise sind mehrere Flanschöffnungen vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung stehen die Zwischenraumbereiche des Zwischenhohlraums über eine Vielzahl von Öffnungen in der Rippenstruktur derart miteinander in Verbindung und sind über die jeweils an den Anschlussflanschen vorgesehene Flanschöffnungen zugänglich, dass in den Zwischenraum bei einer Leckage austretender Kraftstoff an einer geeigneten Stelle erfasst werden kann. Beispielsweise kann dafür in einem unteren Bereich einer Kraftstoffleitung ein Leckageabfluss (Leakmonitor) vorgesehen sein, zur Kontrolle und Erfassung von Leckagemengen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind bei dem T-Stück an den seitlichen Bereichen des T-Stegs Befestigungspunkte zum Anschluss an Last abtragende Strukturen vorgesehen.
Die Erfindung betrifft auch ein Luftfahrzeug mit einer Rumpfkonstruktion, einer Auftriebseinrichtung, einer Vortriebseinrichtung und einer Kraftstoffspeichereinrichtung, wobei die Kraftstoffspeichereinrichtung wenigstens zwei Tankzellen aufweist, die mit einer Rohrleitung verbunden sind. Die Rohrleitung weist ein Rohrleitungssegment nach einem der vorhergehend genannten Ausführungsbeispiele und Aspekte der Erfindung auf.
Die Vortriebseinrichtung kann beispielsweise ein oder mehrere Düsentriebwerke oder Propellerantriebseinheiten umfassen. Die Auftriebseinrichtung umfasst beispielsweise zwei von der Rumpfkonstruktion seitlich abstehende Flügel. Der Begriff Auftriebseinrichtung umfasst dabei beispielsweise auch im Bereich der Haupttragflügel sowie im hinteren Bereich des Flugzeugs vorgesehene Höhenruder sowie ein oder mehrere Seitenleitwerke. Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind neben den für den eigentlichen Flugbetrieb erforderlichen Tankeinrichtungen auch zusätzliche Tankzellen vorhanden, mit denen die Reichweite des Luftfahrzeugs vergrößert werden kann oder mit denen auch ein Betanken von anderen Luftfahrzeugen während des Aufenthalts in der Luft möglich ist.
Beispielsweise können in einer Rumpfkonstruktion, die sich beispielsweise auch für Transportzwecke eignet, im Frachtraum mehrere Tankzellen angeordnet werden, beispielsweise im vorderen und im hinteren Bereich, wobei ein Rohrleitungssystem vorhanden sein kann, mit dem die beiden Tankzellen miteinander verbunden werden.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Rohrleitungssegments nach einem der vorhergehend genannten Ausführungsbeispiele sowie Aspekte in einem Luftfahrzeug.
Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrleitungssegments einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen mit wenigstens drei Anschlüssen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Anordnen einer ersten Halbschale einer äußeren Wandung an einer einstückigen inneren Wandung derart, dass zwischen der inneren und der äußeren Wandung ein Zwischenhohlraum ausgebildet ist. Die innere Wandung bildet einen Wandungskörper, der einen durchgehenden Hohlraum umschließt. Der Wandungskörper weist wenigstens drei Anschlussöffnungen auf, zur Verbindung des durchgehenden Hohlraums mit jeweils einer Rohrleitung;
b) Anordnen einer zweiten Halbschale einer äußeren Wandung an der inneren Wandung derart, dass zwischen der inneren und der äußeren Wandung ein Zwischenhohlraum ausgebildet ist, wobei der Zwischenhohlraum den durchgehenden Hohlraum ummantelt;
c) Verbinden der ersten Halbschale der äußeren Wandung mit der zweiten Halbschale der äußeren Wandung; und
d) Verbinden der äußeren Wandung mit Anschlussflanschen, von denen einer an jeder Anschlussöffnung vorgesehen ist, wobei die Verbindung derart erfolgt, dass die äußere Wandung mit der inneren Wandung über den Anschlussflansch verbunden ist.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird vor Schritt d) ein Anschlussflansch an jeder Anschlussöffnung angeordnet und in Schritt d) werden die Anschlussflansche auch mit der inneren Wandung verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die innere Wandung einstückig mit den Anschlussflanschen zur Verfügung gestellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Verbindungen wenigstens teilweise als Stoßverbindungen ausgeführt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Bereiche für die Stoßverbindungen stärker ausgebildet und vor dem Anordnen werden die Bereiche durch Abarbeitung von Material aneinander angepasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind an zu verbindenden Stellen wenigstens teilweise Positionierungseinrichtungen vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Stoßverbindungen als Schweißverbindungen vorgesehen und die Positionierungseinrichtungen sind als Schweißmaterialzusatzkanten vorgesehen, wobei das Zusatzmaterial in den Verbindungsschritten für das Schweißen verwendet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist an der inneren Wandung eine Verstärkungsrippe vorgesehen und in Schritt c) werden die erste und die zweite Halbschale über die Verstärkungsrippe miteinander verbunden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung werden die erste und die zweite Halbschale als einstückige Wandung hergestellt. Die einstückige Wandung wird mittels eines Trennverfahrens entlang einer Trennfuge in zwei Halbschalen getrennt. An der inneren Wandung ist eine Verstärkungsrippe vorgesehen, wobei die Verstärkungsrippe und die Trennfuge in ihren Abmessungen aufeinander abgestimmt sind. Die Verbindung erfolgt in Schritt c) im Bereich der Trennfuge, wobei die erste und die zweite Halbschale über die Verstärkungsrippe miteinander verbunden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Anschlussflansche in ihrer Anschlussfläche nach Schritt d) nachbearbeitet.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Ausführungsbeispiele und Aspekte des Rohrleitungssegments sowie des Luftfahrzeugs auch für Ausführungsformen des Verfahrens sowie Verwendung des Rohrleitungssegments gelten und umgekehrt.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Luftfahrzeugs mit einem Kraftstoffleitungssystem mit einem Rohrleitungssegment gemäß der Erfindung;
2 ein Kraftstoffrohrleitungssystem mit erfindungsgemäßen Rohrleitungssegmenten in einer perspektivischen Ansicht;
3 einen Ausschnitt einer Kraftstoffleitung mit einem erfindungsgemäßen Rohrleitungssegment;
4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rohrleitungssegments;
5 einen Längsschnitt durch das Rohrleitungssegment gemäß 4;
6 ein Detail des Rohrleitungssegments aus 5;
7 ein weiteres Detail des Rohrleitungssegments aus 5;
8 ein weiteres Detail des Rohrleitungssegments aus 5;
9 ein weiteres Detail des Rohrleitungssegments aus 5;
10 eine schematische Darstellung der für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Rohrleitungssegments verwendeten Komponenten;
11 eine schematische Darstellung von Arbeitsschritten zur Herstellung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
12 ein weiteres Detail bei der Herstellung nach 10;
13 ein weiteres Detail bei der Herstellung eines Rohrleitungssegments;
14 ein weiteres Detail bei der Herstellung eines Rohrleitungssegments gemäß der Erfindung;
15 eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Rohrleitungssegments während einer beispielhaften Herstellung;
16 eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Rohrleitungssegments und dessen schematischen Herstellungsschritte;
17 einen Ausschnitt des in 15 gezeigten Ausführungsbeispiels eines Rohrleitungssegments;
18 eine weitere Ansicht des Rohrleitungssegments aus 16;
19 einen schematischen Schnitt durch einen Ausschnitt des Rohrleitungssegments aus 16 und 17;
20 schematische Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rohrleitungssegments;
21 schematische Schritte eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Luftfahrzeugs 10. Das Luftfahrzeug 10, beispielsweise ein Transportflugzeug, weist eine Rumpfkonstruktion 12, eine Auftriebseinrichtung 14, eine Vortriebseinrichtung 16 und eine Kraftstoffspeichereinrichtung 18 auf, z. B. zwei Tankzellen 20, 22, die mit einem Rohrleitungssystem 24, bzw. einer Rohrleitung 26 des Rohrleitungssystems 24 verbunden sind. Die Rohrleitung 26 weist wenigstens ein Rohrleitungssegment 50 (2) gemäß der Erfindung auf, welches Rohrleitungssegment im Weiteren näher beschrieben werden soll.
Bei dem gezeigten Luftfahrzeug 10 handelt es sich z. B., wie bereits angedeutet, um ein Transportflugzeug, was durch einen schematisch dargestellten Frachtbereich 28 angedeutet ist. Bei der gewählten Darstellung handelt es sich um eine Kombination aus Ansicht und Schnitt, zum besseren Verständnis. Die gezeigte Version des Transportflugzeugs weist im Inneren des Frachtbereichs 28 die zwei Tankzellen 20, 22 auf und eine Betankungseinrichtung 30, mit der beispielsweise andere Flugzeuge während des Aufenthalts in der Luft betankt werden können. Um anderen Luftfahrzeugen, beispielsweise Kampflugzeugen, Treibstoff zuführen zu können, sind die beiden Tankzellen 20, 22 untereinander mit dem Rohrleitungssystem 24 verbunden, um zwischen den beiden Tankzellen Kraftstoff hin- und her pumpen zu können. Außerdem ist eine Verbindung 32 angedeutet, um Kraftstoff der Betankungseinrichtung 30 zuführen zu können. Weiter ist eine Entlüftungsleitung 34 angedeutet, mit der das Rohrleitungssystem 24 über Bord entlüftet werden kann, beispielsweise zum Druckausgleich und beim Leeren bzw. Füllen der Kraftstofftanks bzw. der Tankzellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können die zusätzlichen Tankzellen 20, 22 auch mit den nicht weiter gezeigten bordeigenen Kraftstofftanks verbunden werden, um so beispielsweise die Reichweite des Luftfahrzeugs 10 zu verlängern.
In 2 ist das bereits in 1 angedeutet Rohrleitungssystem 24 in einer perspektivischen Darstellung schematisch gezeigt. Zum besseren Verständnis wurde auf die Darstellung der beiden Tankzellen 20, 22 verzichtet. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass die perspektivische Darstellung in 2 in einer anderen Blickrichtung auf das Luftfahrzeug gemäß 1 erfolgt, was durch einen Pfeil 36 angedeutet ist, der die Flugrichtung anzeigt.
Zur Verbindung der nicht gezeigten Tankzellen, die in der 2 am rechten oberen Ende und linken unteren Ende des Rohrleitungssystems 24 angeordnet sind, ist eine Verbindungsleitung 38 vorgesehen, die mittels Anschlüsse 40, 42, 44 an die Tankzellen angeschlossen ist. Weiter ist ein Anschluss 46 zur Verbindung mit der Kraftstofffördereinrichtung bzw. Betankungseinrichtung 30 angedeutet. Zusätzlich ist die bereits erwähnte Entlüftungsleitung 34 dargestellt, die über eine Entlüftungsverteilleitung 48 mit den beiden Tankzellen 20, 22 verbunden ist.
Die Kraftstofftransportleitung 38 stellt eine Rohrleitung 26 des Systems dar und weist beispielsweise im Bereich der Anschlüsse 42 und 44 jeweils ein Rohrleitungssegment 50 gemäß der Erfindung auf, welches im Weiteren näher beschrieben werden soll.
Außerdem sei noch darauf hingewiesen, dass die 2 zusätzlich ein Wasserdrainageleitungssystem 51 aufweist, auf welches jedoch nicht näher eingegangen werden soll.
In 3 ist ein Ausschnitt aus einer Rohrleitung 26, beispielsweise im Bereich unterhalb der Anschlüsse 42, 44 gezeigt, bei dem das erfindungsgemäße Rohrleitungssegment 50 in einer Leitung derart eingesetzt ist, dass es der Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen dient. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist das Rohrleitungssegment 50 mit einer im oberen Bereich angeschlossenen ersten Leitung 52, einer im unteren Bereich angeschlossenen zweiten Leitung 54 und einer im rechten Bereich angeschlossenen dritten Leitung 56 verbunden, wobei die dritte Leitung nur schematisch angedeutet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Rohrleitungssegment 50 einen Wandungskörper 58 auf, der im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher dargestellt werden soll.
Wie in 4 und 5 in einer schematischen, Perspektivansicht bzw. einer perspektivischen Schnittansicht gezeigt, bildet der Wandungskörper 58 einen durchgehenden Hohlraum. Ferner weist der Wandungskörper 58 wenigstens drei Anschlussöffnungen auf, beispielsweise eine obere Anschlussöffnung 62, eine untere Anschlussöffnung 64 sowie eine seitliche Anschlussöffnung 66. Die drei Anschlussöffnungen 62, 64, 66 dienen der Verbindung des durchgehenden Hohlraums 58 mit jeweils einer Rohrleitung, beispielsweise den im Zusammenhang mit 3 beschriebenen drei Rohrleitungen 52, 54, 56.
Wie in 5 gut zu erkennen ist, ist der Wandungskörper 58 zwischen den Anschlussöffnungen 62, 64, 66 derart doppelwandig ausgebildet, dass ein Zwischenhohlraum 68 ausgebildet ist, der den durchgehenden Hohlraum ummantelt.
Wie aus den Figuren zu erkennen ist, weisen die Anschlussöffnungen in verschiedene Richtungen.
In 5 ist außerdem ersichtlich, dass der durchgehende Hohlraum 60 an den Anschlussöffnungen 62, 64, 66 einen runden Querschnitt aufweist, und derart im Inneren ausgebildet ist, dass die Anschlussöffnungen 62, 64, 66 über abgerundete innere Wandungsbereiche, von denen der Einfachheit halber nur eine Wandung mit der Bezugsziffer 70 gekennzeichnet ist, miteinander verbunden.
Der Wandungskörper 58 weist eine innere Wandung 72 und eine äußere Wandung 74 auf. Die äußere Wandung ist mit Abstand zur inneren Wandung angeordnet und umschließt die innere Wandung vollständig. Beispielsweise sind die innere und die äußere Wandung gleichmäßig voneinander beabstandet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die innere Wandung 72 einstückig ausgeführt und die äußere Wandung 74 ist aus zwei Halbschalen 76, 78 zusammengesetzt, was im Weiteren im Zusammenhang auch mit dem Verfahren zur Herstellung näher erläutert wird.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass in den Figuren an mehreren Stellen dünnere Linien 99 in den gekrümmten Flächen eingezeichnet sind, die lediglich die beispielhafte Kontur andeuten und größtenteils zeichentechnisch bedingt sind. Diese Linien 99 stellen keine Unterteilungen oder gar Fugen dar und dienen nur der Darstellung.
Beispielsweise sind die äußere Wandung 74 und die innere Wandung 72 aus Gussmaterial hergestellt, beispielsweise als Titangusswerkstück.
Gemäß einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die äußere und die innere Wandung als tiefgezogenes Werkstück zur Verfügung gestellt.
Bevor auf die Ausbildung der einstückigen inneren Wandung und der aus zwei Halbschalen zusammengesetzten äußeren Wandung eingegangen wird, erfolgt zunächst eine kurze Darstellung der Bereiche der Anschlussöffnungen 62, 64, 66.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist an den Anschlussöffnungen jeweils ein Anschlussflansch ausgebildet, beispielsweise in 4 ein oberer Anschlussflansch 80, ein unterer Anschlussflansch 82 sowie ein seitlicher Anschlussflansch 84.
Wie in 5 im Schnitt zu sehen ist, sind die innere Wandung 72 und die äußere Wandung 74 über die Anschlussflansche 80, 82, 84 (aus 4) miteinander verbunden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist wenigstens einer der Anschlussflansche eine Flanschöffnung auf. Beispielsweise weist der obere Anschlussflansch 80 und der untere Anschlussflansch 82 jeweils eine Vielzahl von länglichen Öffnungen 86 auf, die stirnseitige Öffnungen des Zwischenhohlraums 68 bilden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, im Bereich zwischen der inneren und der äußeren Wandung ausgetretenen Kraftstoff, d. h. eine Leckage, zu erfassen, da der Kraftstoff aus diesem Bereich abgeführt werden kann. Beispielsweise ist in 3 ein Anschluss 88 im unteren Bereich eines an das erfindungsgemäße Rohrleitungssegment angeschlossenen Rohrbogens 90 gezeigt, bei dem es sich beispielsweise um einen Nippel handelt, mit dem ein Leckageabfluss ermöglicht wird.
Ebenfalls mit Bezug auf 3 kann an den seitlichen Bereichen des Rohrleitungssegments ein oder mehrere Befestigungspunkte 92 zum Anschluss an lastabtragende Strukturen vorgesehen sein, beispielsweise um insbesondere bei längeren Rohrleitungsbereichen eine bessere Stabilität des Rohrleitungssystems zu gewährleisten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist zwischen der inneren Wandung 72 und der äußeren Wandung 74 eine Rippenstruktur 94 vorgesehen, die wenigstens eine Rippe 96 aufweist. Wie in 6 im Ausschnitt gezeigt, ist die wenigstens eine Rippe 96 einstückig mit der inneren Wandung 72 ausgebildet.
Wie bereits oberhalb erwähnt, ist die äußere Wandung 74 aus zwei Halbschalen 76, 78 zusammengesetzt; beispielsweise aus einer, mit Bezug auf die Figurendarstellungen 4, obere und untere Halbschale, die mit den Bezugszeichen 76 und 78 angedeutet sind. In 6 ist dargestellt, dass die beiden Halbschalen, d. h. die obere Halbschale 76 und die untere Halbschale 78 der äußeren Wandung 74, an der Rippe 96 befestigt sind.
Beispielsweise ist die Rippe 96 als umlaufende Rippe mit einem H-Profil Querschnitt 98 ausgebildet. Wie in 6 gezeigt, bildet die Rippe 96 mit der inneren Wandung 72 im Querschnitt das H-förmige Profil mit zwei über einen H-Steg 102 verbundenen H-Flanschen, d. h. einen zum Hohlraum 60 hin angeordneten H-Flansch 104 und einen nach außen hin angeordneten H-Flansch 106. Die innere Wandung bildet dabei den inneren H-Flansch 104.
Die äußere Wandung ist an dem anderen der beiden H-Flansche, d. h. dem äußeren H-Flansch befestigt. Dazu ist beispielsweise vorgesehen, dass die beiden Halbschalen, d. h. die obere Halbschale 76 und die untere Halbschale 78, jeweils an den Stirnseiten 108 des äußeren H-Flansches befestigt sind. Beispielsweise sind die Wandungen sowie das Rippenprofil aus Metall und die Wandungen sind an den Stirnseiten verschweißt, z. B. mit einer I-Schweißnaht.
Wie ebenfalls in 6 dargestellt, unterteilt die Rippenstruktur 94 den Zwischenhohlraum 68 in wenigstens zwei Zwischenraumbereiche, d. h. einen oberen Zwischenraumbereich 110 und einen unteren Zwischenraumbereich 112. Die wenigstens eine Rippe 96 weist dabei wenigstens eine Rippenöffnung 114 auf, mit der die zwei angrenzenden Zwischenraumbereiche 110, 112 miteinander in Verbindung stehen. Diese Rippenöffnung 114 gewährleistet die bereits oberhalb angesprochene Leckagedetektierungsfunktion über das Rohrleitungssegment 50 hinweg.
Wie in 7 gezeigt, und wie bereits oberhalb erwähnt, sind die innere Wandung 72 und die äußere Wandung 74 über die Anschlussflansche miteinander verbunden, beispielsweise über den in 7 in einer perspektivischen Darstellung gezeigten seitlichen Anschlussflansch 84.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass sich die Begriffe „seitlich” bzw. „oben” und „unten” auf die Lage in der Figurenbeschreibung beziehen und lediglich der Unterscheidung der einzelnen Elemente, beispielsweise der Anschlussflansche dient. Bei den Begriffen „seitlich”, „oben”, „oberhalb”, „unten” oder „unterhalb” handelt es sich daher keinesfalls um Lagebezeichnungen für den tatsächlichen Einbauort oder gar mögliche Einbaubeschränkungen bei der Verwendung in einem Luftfahrzeug. Mit anderen Worten, das erfindungsgemäße Rohrleitungssegment eignet sich für die unterschiedlichsten Einbaulagen und Anschlussrichtungen.
Die Anschlussflansche weisen jeweils zwei Anschlussstege auf. Beispielsweise weist der seitliche Anschlussflansch 84 in 7 einen inneren Anschlusssteg 116 und einen äußeren Anschlusssteg 118 auf, die beispielsweise konzentrisch verlaufen. Die Anschlussstege 116, 118 sind auf der gegenüberliegenden Seite der Anschlussflächen der Anschlussflansche ausgebildet, und stehen in Richtung der anzuschließenden Wandungen, d. h. in Richtung der inneren Wandung 72 und der äußeren Wandung 74, ab.
Die innere Wandung 72 und die äußere Wandung 74 sind mit ihren Stirnseiten 120 mit den Stirnseiten 122 der Anschlussstege verbunden.
Beispielsweise sind die Verbindungen als Schweißverbindung hergestellt. Dabei können die bereits angesprochenen Flanschöffnungen 86 in 5 im Zusammenhang mit der Rippenöffnung 114 (6) auch den bei bestimmten Schweißvorgängen erforderlichen Zugang des hinter der Schweißnaht befindlichen Hohlraums zur Verfügung stellen, beispielsweise für eine Gasspülung.
In 8 ist der untere Anschlussflansch 82 in einer perspektivischen Schnittdarstellung gemäß 5 gezeigt. Im Gegensatz zu dem seitlichen Anschlussflansch 84 sind hier die Flanschöffnungen 86 gut zu erkennen.
Ebenfalls zu erkennen sind in 8 die Anschlussstege 116, 118, mit denen die äußere Wandung 74 bzw. die innere Wandung 72 an dem Anschlussflansch 82 mittels Schweißverbindung an den bereits erwähnten Stirnseiten 120, 122 befestigt sind und somit die äußere Wandung 74 mit der inneren Wandung 72 über den Anschlussflansch und dessen Anschlussstege miteinander verbunden sind.
In 9 ist der bereits erwähnte seitliche Anschlussflansch 84 aus 7 in einer Schnittansicht gezeigt.
Wie durch eine Strichelung 124 angedeutet, werden beispielsweise die Randbereiche der inneren Wandung 72 und der äußeren Wandung 74, d. h. die Bereiche, in denen die Stirnseiten 120 ausgebildet sind, zunächst mit einer größeren Materialstärke hergestellt, beispielsweise in einem Gießvorgang.
Wie ebenfalls mit einer zweiten Strichelung 126 angedeutet, werden auch die Anschlussstege, d. h. der innere Anschlusssteg 116 sowie der äußere Anschlusssteg 118, zunächst mit einer größeren Materialstärke in diesem Bereich angefertigt.
Da es insbesondere bei Gießvorgängen oftmals schwierig ist, die erforderlichen Genauigkeiten zu erreichen, erfolgt eine Materialbearbeitung derart, dass das zuviel vorhandene Material vor dem Verbinden durch eine entsprechende Bearbeitung abgetragen wird, beispielsweise durch Abdrehen. Dabei erfolgt die Ausbildung der Anschlussbereiche, d. h. der Anschlussstege 116, 118, sowie der Stirnseiten 120 der äußeren und inneren Wandung 72, 74 mit der erforderlichen Präzision zueinander.
Die stehen gelassenen Querschnittsverdickungen dienen außerdem auch der Versteigfung der Wandbereiche.
Bei der Abarbeitung des Materials und der Anpassung der Bereiche für die Stoßverbindung zueinander, können an den zu verbindenden Stellen wenigstens teilweise Positionierungseinrichtungen 128 vorgesehen werden. Beispielsweise sind die Positionierungseinrichtungen auch als Schweißmaterialzusatzkanten 130 ausgebildet, um Zusatzmaterial zur Verfügung zu stellen, das für die Schweißvorgänge zur Verbindung der äußeren und inneren Wandung mit den Anschlussstegen benötigt wird.
Beispielsweise können die Positionierungseinrichtungen nur teilweise, beispielsweise an drei Stellen über den Umfang verteilt, angeordnet werden oder auch als durchgehende Anschlagskanten, was sich insbesondere dann anbietet, wenn die Positionierungseinrichtungen auch als Schweißzusatz verwendet werden.
Die Verbindung der oberen und unteren Halbschale mit der Rippenstruktur bzw. der Rippe 96 (6 und 12) erfolgt beispielsweise ohne eine Schweißzusatzkante, wie dies beispielsweise für den Anschluss der Anschlussstege an den Anschlussflanschen in 9 dargestellt ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann jedoch auch an dem Anschluss der Rippe 96 zu den Halbschalen der äußeren Wandung eine derartige Schweißkante vorgesehen sein.
Das Rohrleitungssegment 50 kann beispielsweise ein T-Stück 132 sein (10), wie dies in den vorangegangenen Figuren beispielhaft beschrieben worden ist. Das T-Stück 132 weist einen T-Steg 134 auf und einen T-Flansch 136. In der gezeigten Ausführungsform ist der T-Flansch zwischen der oberen Öffnung 62 und der unteren Öffnung 64 ausgebildet, wohingegen der T-Steg 134 zwischen der seitlichen Öffnung 66 und der Verbindungslinie zwischen der oberen und der unteren Öffnung 62, 64 ausgebildet ist.
Mit anderen Worten, ein erster Anschluss, d. h. der seitliche Anschluss, ist am Ende des T-Stegs vorgesehen und ein zweiter und ein dritter Anschluss, d. h. der obere und der untere Anschluss, sind an den beiden Enden des T-Flansches vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der jedoch nicht näher dargestellt ist, ist das erfindungsgemäße Rohrleitungssegment mit einer Y-Form ausgebildet, bei der beispielsweise die drei anzuschließenden Rohrleitungen in gleichmäßig verteilten Winkeln aufeinander treffen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, ebenfalls nicht gezeigt, ist eine erste Leitung mit zwei weiteren Leitungen in einer Y-Form verbunden, wobei die beiden weiteren Leitungen in einem wesentlich kleineren Winkel zueinander angeordnet sind als die beiden Leitungen jeweils zu der ersten Leitung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Leitungen in einer Ebene angeordnet, wie dies beispielsweise bei dem T-Stück gemäß 4 ff. dargestellt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Leitungen in unterschiedlichen Ebenen angeordnet, d. h. zwei Leitungen spannen eine Ebene auf, und die dritte, an dem Rohrleitungssegment gemäß der Erfindung angeschlossene Leitung liegt in einer davon abweichenden Ebene, bzw. spannt mit einer der beiden Leitungen eine weitere Ebene auf.
In 10 ist schematisch in einer Art Explosionszeichnung gezeigt, aus welchen Einzelelementen sich das erfindungsgemäße Rohrleitungssegment 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zusammensetzt.
Die innere Wandung 72 ist in 10 mit der bereits erwähnten Rippe 96 dargestellt, wobei die Rippe 96 bei dem T-Stück 132 an den seitlichen Bereichen, mit Bezugsziffer 138 gekennzeichnet, des T-Stegs 134 vorgesehen ist, wobei sich die Rippe von der ersten Öffnung, d. h. der seitlichen Öffnung 66 aus erstreckt.
In 10 ist gezeigt, dass die Rippe 96 beispielsweise den Bereich des T-Flansches 136 umgreift, d. h. sich von der einen (Vorder-)Seite aus auf die andere Seite erstreckt, also bis auf die Rückseite (mit Bezug zur Darstellung in 10).
Gemäß einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Rippe bei dem T-Stück an dem T-Flansch an der Seite vorgesehen, die dem T-Steg gegenüberliegt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) ist die Rippe bei dem T-Stück an den seitlichen Bereichen des T-Flansches vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die äußere Wandung 74 aus den bereits erwähnten zwei Halbschalen 76 und 78 zusammengesetzt. Beispielsweise wird die äußere Wandung 74 zunächst als einstückige Wandung hergestellt und anschließend mittels eines Trennverfahrens entlang einer Trennfuge, angedeutet mit Bezugsziffer 140 in 10, in zwei Halbschalen getrennt, nämlich in die mit Bezug auf 10 obere Halbschale 76 und die untere Halbschale 78. Die Trennfuge 140 ist in ihrer Abmessung, d. h. in ihrer Breite, auf die Verstärkungsrippe 96 abgestimmt, so dass die obere Halbschale 76 und die untere Halbschale 78 an den stirnseitigen Bereichen der Anschlussstirnseite der Flansche des H-Profils der Rippe, wie bereits bei 6 erläutert, angeschlossen und miteinander verbunden werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die äußere Wandung 74 aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, wobei bei dem T-Stück die zwei Halbschalen spiegelsymmetrisch zu einer Ebene sind, die in der Achse des T-Stücks verläuft und die quer zur Richtung des T-Flansches angeordnet ist.
Dieses strukturelle Prinzip ist in 10 dahingehend abgewandelt, dass die obere Halbschale 76 und die untere Halbschale 78 unterschiedliche Anschlusslängen für den oberen bzw. den unteren Anschluss und auch unterschiedliche bzw. vom rechten Winkel abweichende Anschlusswinkel der Anschlussleitungen zueinander aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die zwei Halbschalen spiegelsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die in der Achse des T-Stegs und in der Achse des T-Flansches verläuft (nicht näher gezeigt).
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die zwei Halbschalen durch eine Schnittebene zusammengesetzt, die durch die Achse des T-Flansches und in einer Ebene senkrecht zum T-Steg verläuft.
In 11 sind schematisch sechs verschiedene Schritte während der Anfertigung bzw. Herstellung eines erfindungsgemäßen Rohrleitungssegments gezeigt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Abfolge der einzelnen Bilder in 11 zunächst in der oberen Reihe von links nach rechts und dann in der unteren Reihe von links nach rechts zu lesen ist.
In dem ersten Bild ist die innere Wandung 72 mit der bereits vorgesehenen, d. h. einstückig angefertigten Rippenstruktur mit der Rippe 96 gezeigt. In einem ersten Schritt wird dann in dem zweiten Bild die obere Halbschale 76 der äußeren Wandung 74 derart über die innere Wandung 72 angeordnet, d. h. von oben hinüber gestülpt, dass die obere Halbschale 76 an den stirnseitigen Anschlussrändern der Rippe 96 anliegt und beispielsweise mittels eines Schweißvorgangs an der Rippe befestigt werden kann. In einem weiteren Schritt, in dem dritten Bild gezeigt, wird die untere Halbschale 78 von unten derart über die erste Wandung 72 gestülpt, dass die untere Halbschale 78 an der Rippe 96 bzw. deren Ränder anliegt. Die untere Halbschale 78 kann dann ebenfalls mit der Rippe 96 verschweißt werden.
In dem nächsten, d. h. im vierten Bild gezeigten Schritt wird dann der untere Anschlussflansch 82 positioniert und die innere Wandung 72 sowie die untere Halbschale 78 der äußeren Wandung 74 werden mit dem unteren Anschlussflansch 82, bzw. mit dessen Anschlussstegen, verschweißt.
Im nächsten Schritt, d. h. dem im fünften Bild gezeigten Schritt wird der seitliche Anschlussflansch 84 positioniert und ebenfalls mit der inneren und der äußeren Wandung verschweißt.
In einem weiteren, im sechsten Bild gezeigten Schritt wird der obere Anschlussflansch 86 mit der äußeren und der inneren Wandung verbunden, d. h. verschweißt.
In 12 ist schematisch angedeutet, wie mittels eines automatisch geführten Schweißapparats 142 die obere Halbschale 76 bzw. die untere Halbschale 78 an der Rippe 96 mit umlaufenden I-Nähten 143 verschweißt wird. Beispielsweise kann dies mittels Zuführen eines Zusatzwerkstoffs erfolgen oder mittels der bereits erwähnten Schweißzusatzkanten, die auch als Zentrierungsmöglichkeit dienen (siehe 9).
In 13 und 14 ist schematisch angedeutet, wie mittels der Schweißvorrichtung 142 die innere Wandung 72 mit dem Anschlusssteg eines Anschlussflansches, beispielsweise des unteren Anschlussflansches 86, verschweißt werden kann. In 14 ist dies für die Verbindung der äußeren Wandung mit den äußeren Anschlussstegen der Anschlussflansche beispielhaft für den seitlichen Anschlussflansch 84 dargestellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die innere Wandung 72 an der dem durchgehenden Hohlraum 60 abgewandten Seite eine erste Verstärkungsstruktur 144 auf, die in 15 schematisch angedeutet ist.
Beispielsweise kann auch die äußere Wandung eine Verstärkungsstruktur, d. h. eine zweite Verstärkungsstruktur 146 aufweisen. In 15 ist gezeigt, dass die äußere Wandung 74 die zweite Verstärkungsstruktur 146 an der dem Zwischenhohlraum abgewandten Seite aufweist, d. h. nach außen hin sichtbar ist.
Beispielsweise ist die Verstärkungsstruktur bei dem T-Stück an den seitlichen Bereichen des T-Stegs vorgesehen, wie in 15 dargestellt. Die erste Verstärkungsstruktur der inneren Wandung 74 geht dabei von den beiden seitlichen Bereichen des T-Stegs von dem seitlichen Anschlussflansch 84 aus und umgreift den T-Flansch.
In 15 ist außerdem ein weiterer Aspekt der Erfindung gezeigt. Wie durch die schematische Explosionsdarstellung angedeutet, ist die äußere Wandung 74 in eine erste Halbschale 148 und eine zweite Halbschale 150 unterteilt, die durch eine Schnittebene voneinander getrennt sind, welche durch die Achse des T-Flansches und durch die Achse des T-Stegs verläuft. Mit anderen Worten, die in 15 gezeigte Halbschalenunterteilung erfolgt nicht durch einen, mit Bezug auf die Figurendarstellung, horizontalen Schnitt, sondern durch einen vertikalen Schnitt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die beiden Halbschalen einzeln gefertigt, z. B. gegossen, was die Kosten für das Gießwerkzeug verringert, und es müsste somit kein äußeres T-Stück gegossen und anschließen zerteilt werden.
An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die unterschiedlichen Aspekte der verschiedenen Figurendarstellungen durchaus auch getrennt voneinander betrachtet und dementsprechend kombiniert werden können. Beispielsweise lässt sich die Rippenstruktur 94, die in den 4 ff. dargestellt ist, auch statt horizontal vertikal anordnen und mit der Schalenausbildung aus 15 kombinieren.
Als weiteres Beispiel der Kombinierbarkeit der unterschiedlichen Aspekte sei außerdem darauf hingewiesen, dass die in 15 gezeigte Verstärkungsstruktur auf der äußeren Seite der inneren Wandung und auch die Verstärkungsstruktur der äußeren Wandung mit der Schalenausbildung aus 4 ff. kombiniert werden kann.
Diese genannten Kombinationsmöglichkeiten sind lediglich beispielhaft und keineswegs abschließend genannt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der sich ebenfalls mit den unterschiedlichen Aspekten kombinieren lässt, ist in 15 dargestellt, dass die innere Wandung 72 bereits mit angegossenen Flanschen zur Verfügung gestellt wird. Dabei können die Anschlussbereiche mit oder ohne Schweißmaterialzusatzkante ausgebildet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der ebenfalls auf die unterschiedlichen Figuren und die genannten Aspekte, die nicht durch Figuren illustriert sind, angewendet werden kann, besteht darin, dass die Flansche der Anschlussflansche nachträglich bearbeitet werden können, um hier die erforderliche Präzision für die Anschlussflächen zur Verbindung mit den anzuschließenden Leitungen zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann bei Ausbildung der inneren Wandung 72 mit der ersten Verstärkungsstruktur 144 die Herstellung derart erfolgen, dass zunächst die innere Wandung 72 beispielsweise mittels Leerdornen, angedeutet durch drei Pfeile 152 zentriert werden, so dass sich die eine Halbschale, beispielsweise die hintere Halbschale 148 der äußeren Wandung 74 ausgerichtet zu der inneren Wandung 72 positionieren lässt. Dies ist in 16 im linken Bild dargestellt. In einem weiteren Schritt wird dann die zweite Halbschale, beispielsweise die vordere Halbschale 150 ausgerichtet und positioniert und mit der hinteren Halbschale 148 verbunden, beispielsweise mittels Schweißverbindung. Dabei können die Anschlussbereiche mit oder ohne Schweißzusatzkante ausgebildet werden.
In einem weiteren Schritt, der in dem rechten Teil der 16 dargestellt ist, werden die Flansche positioniert und mittels Schweißverbindung mit der äußeren und inneren Wandung verbunden. Erst zu diesem Zeitpunkt erfolgt somit eine Verbindung zwischen der inneren Wandung 72 und der äußeren Wandung 74, da die gezeigte Verstärkungsstruktur 144 nicht stark genug ausgebildet ist, um einen Kontakt zwischen den beiden Wandungen herzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der jedoch nicht näher dargestellt ist, weist die Verstärkungsstruktur wenigstens teilweise eine derartig ausgebildet Dimension auf, dass die Positionierung der äußeren Halbschalen mittels dieser Verstärkungsstrukturvorsprünge erfolgen kann.
In 17 und 18 ist die Ausbildung der ersten Verstärkungsstruktur 144 sowie die Ausbildung der zweiten Verstärkungsstruktur 146 in zwei verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt.
Mit Bezug auf die Darstellung in 16 zeigt 17 eine seitliche Ansicht aus Richtung des seitlichen Anschlusses des Zustands, der in 16 in der Mitte dargestellt ist, d. h. bei ausgerichteter innerer und äußerer Wandung.
In 18 ist der Zustand aus 16 in der Mitte in einer Draufsicht, d. h. in einer Blickrichtung von oben, d. h. von der oberen Öffnung dargestellt. In beiden 17 und 18 sind die Anschlussflansche nicht dargestellt.
In 19 ist der Zustand aus 16 im linken Teil in einer Ansicht gezeigt. Wie deutlich zu erkennen ist, umgreift die erste Verstärkungsstruktur 144 den Bereich des T-Flansches. Aufgrund der Schweißnähte bei der Verbindung der beiden äußeren Halbschalen kommt es in diesen Bereichen, die in 19 mit Bezugsziffer 152 für den senkrechten Nahtbereich und mit der Bezugsziffer 154 für die beiden anderen gekrümmten Nahtbereiche angedeutet ist, zu einer Verstärkung der äußeren Wandung, da es im Bereich der Nähte zu lokalen Materialverdickungen kommt, die vorgesehen sind, um durch einen Bearbeitungsvorgang die Anschlussbereiche präzise aufeinander abstimmen zu können, wie dies bereits oberhalb ausführlich erläutert worden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der jedoch nicht näher gezeigt ist, kann auch die äußere Wandung mit einer umlaufenden bzw. umgreifenden Verstärkungsstruktur ausgebildet sein, die jedoch durch die Nahtverbindung 152 unterbrochen ist, bzw. an dieser Stelle separat verbunden werden muss.
In 20 ist schließlich ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohrleitungssegments einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens zwei Rohrleitungen mit wenigstens drei Anschlüssen mit den folgenden Schritten dargestellt: In einem ersten Anordnungsschritt 210 wird eine erste Halbschale einer äußeren Wandung an einer einstückigen inneren Wandung derart angeordnet, dass zwischen der inneren und der äußeren Wandung ein Zwischenhohlraum ausgebildet ist, wobei die innere Wandung einen Wandungskörper bildet, der einen durchgehenden Hohlraum umschließt, und wobei der Wandungskörper wenigstens drei Anschlussöffnungen aufweist, zur Verbindung des durchgehenden Hohlraums mit jeweils einer Rohrleitung. In einem zweiten Anordnungsschritt 212 wird eine zweite Halbschale einer äußeren Wandung an der inneren Wandung derart angeordnet, dass zwischen der inneren und der äußeren Wandung ein Zwischenhohlraum ausgebildet wird, wobei der Zwischenhohlraum den durchgehenden Hohlraum ummantelt.
In einem ersten Verbindungsschritt 214 wird die erste Halbschale der äußeren Wandung mit der zweiten Halbschale der äußeren Wandung verbunden, und in einem zweiten Verbindungsschritt 216 wird anschließend die äußere Wandung mit Anschlussflanschen verbunden, von denen einer an jeder Anschlussöffnung vorgesehen ist, wobei die Verbindung derart erfolgt, dass die äußere Wandung mit der inneren Wandung über den Anschlussflansch verbunden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der erste Anordnungsschritt 210 auch als Schritt a) bezeichnet, der zweite Anordnungsschritt als Schritt b), der erste Verbindungsschritt 214 als Schritt c), der zweite Verbindungsschritt 216 als Schritt d).
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vor Schritt d), d. h. vor dem zweiten Verbindungsschritt 216 ein Anschlussflansch an jede Anschlussöffnung angeordnet, und in Schritt d) werden die Anschlussflansche auch mit der inneren Wandung verbunden.
Wie bereits oberhalb in anderem Zusammenhang erläutert, ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass in Schritt a), d. h. im ersten Anordnungsschritt 210 die innere Wandung einstückig mit den Anschlussflanschen zur Verfügung gestellt wird, wobei die Verbindungen wenigstens teilweise als Stoßverbindung ausgeführt werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Bereiche für die Stoßverbindungen stärker ausgebildet sind und vor dem Anordnen durch Abarbeitung von Material aneinander angepasst werden, wobei an den zu verbindenden Stellen wenigstens teilweise Positionierungseinrichtungen vorgesehen sind. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Stoßverbindungen Schweißverbindungen und die Positionierungseinrichtungen sind als Schweißmaterialzusatzkanten vorgesehen. Das Zusatzmaterial wird in den Verbindungsschritten 214, 216 für das Schweißen verwendet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der in 21 schematisch dargestellt ist, werden die erste und die zweite Halbschale als einstückige Wandung in einem Herstellungsschritt 218 hergestellt und anschließend mittels eines Trennverfahrens in einem Trennschritt 220 entlang einer Trennfuge in zwei Halbschalen getrennt. An der inneren Wandung ist dabei beispielsweise eine Verstärkungsrippe vorgesehen, und die Verstärkungsrippe und die Trennfuge sind in ihren Abmessungen aufeinander abgestimmt. Anschließend erfolgt in Schritt c), d. h. in dem ersten Verbindungsschritt 214, der nach dem ersten Anordnungsschritt 210 sowie dem zweiten Anordnungsschritt 212 vorgesehen ist, im Bereich der Trennfuge und die erste und die zweite Halbschale werden über die Verstärkungsrippe miteinander verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden zunächst eine Vielzahl von Halbschalen angefertigt, indem zunächst eine einstückige Herstellung erfolgt und danach ein Auftrennen in zwei (oder auch mehrere) Halbschalen bzw. Teilschalen. Anschließend erfolgen dann die Schritte des Zusammenfügens und Verbindens.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Rippe 96 (11) als von der inneren Wandung abstehendes I-Profil ausgebildet, d. h. ein Steg ohne seitlich noch einmal abzweigende Flansche, wie dies bei dem H-Profil der Fall ist. Die Verbindung bzw. der Anschluss der beiden äußeren Halbschalen erfolgt dann ebenfalls mittels Schweißnaht, wobei die Nähte nicht als durchgehende I-Nähte ausgebildet werden, sondern als Kehlnähte.
Als Material ist beispielsweise ein Titanwerkstoff vorgesehen, mit dem die dargestellten Formen in einem Gießvorgang hergestellt werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann als Material auch eine Aluminium oder Magnesiumlegierung verwendet werden, wobei dabei selbstverständlich die Verbindungsvorgänge, d. h. die Schweißvorgänge entsprechend auf das Material abgestimmt sind.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1217286 A2 [0002]

Claims

Rohrleitungssegment (50) einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen, mit einem Wandungskörper (58), der einen durchgehenden Hohlraum (60) bildet; wobei der Wandungskörper wenigstens drei Anschlussöffnungen (62, 64, 66) aufweist, zur Verbindung des durchgehenden Hohlraums mit jeweils einer Rohrleitung; wobei der Wandungskörper zwischen den Anschlussöffnungen derart doppelwandig ausgebildet ist, dass ein Zwischenhohlraum (68) ausgebildet ist, der den durchgehenden Hohlraum ummantelt.
Rohrleitungssegment nach Anspruch 1, wobei der Wandungskörper eine innere Wandung (72) und eine äußere Wandung (74) aufweist; und wobei wenigstens die äußere Wandung aus zwei Halbschalen (76, 78) zusammengesetzt ist.
Rohrleitungssegment nach Anspruch 1 oder 2, wobei an den Anschlussöffnungen jeweils ein Anschlussflansch (80, 82, 84) ausgebildet ist; wobei die innere Wandung und die äußere Wandung über die Anschlussflansche miteinander verbunden sind; wobei die Anschlussflansche zwei Anschlussstege (116, 118) aufweisen, die auf der gegenüberliegenden Seite der Anschlussflächen ausgebildet sind und in Richtung der anzuschließenden Wandungen abstehen; und wobei die innere Wandung und die äußere Wandung mit ihren Stirnseiten (120) mit den Stirnseiten (122) der Anschlussstege verbunden sind.
Rohrleitungssegment nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Rohrleitungssegment ein T-Stück (132) ist, das einen T-Steg (134) und einen T-Flansch (136) aufweist, wobei ein erster Anschluss (66) am Ende des T-Stegs vorgesehen ist und wobei ein zweiter (62) und dritter Anschluss (64) an den beiden Enden des T-Flansches vorgesehen sind.
Rohrleitungssegment nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, wobei zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung eine Rippenstruktur (94) vorgesehen ist, die wenigstens eine Rippe (96) aufweist; wobei die wenigstens eine Rippe einstückig mit der inneren Wandung ausgebildet ist; und wobei die beiden Halbschalen der äußeren Wandung an der Rippe befestigt sind.
Luftfahrzeug (10) mit einer Rumpfkonstruktion (12), einer Auftriebseinrichtung (14), einer Vortriebseinrichtung (16) und einer Kraftstoffspeichereinrichtung (18), wobei die Kraftstoffspeichereinrichtung wenigstens zwei Tankzellen (20, 22) aufweist, die mit einer Rohrleitung (26) verbunden sind, wobei die Rohrleitung wenigstens ein Rohrleitungssegment (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Verwendung eines Rohrleitungssegments nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem Luftfahrzeug.
Verfahren (200) zur Herstellung eines Rohrleitungssegments einer Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug zur Verbindung von wenigstens drei Rohrleitungen mit wenigstens drei Anschlüssen, umfassend die folgenden Schritte: a) Anordnen (210) einer ersten Halbschale einer äußeren Wandung an einer einstückigen inneren Wandung, derart, dass zwischen der inneren und der äußeren Wandung ein Zwischenhohlraum ausgebildet ist; wobei die innere Wandung einen Wandungskörper bildet, der einen durchgehenden Hohlraum umschließt, und wobei der Wandungskörper wenigstens drei Anschlussöffnungen aufweist, zur Verbindung des durchgehenden Hohlraums mit jeweils einer Rohrleitung; b) Anordnen (212) einer zweiten Halbschale einer äußeren Wandung an der inneren Wandung, derart, dass zwischen der inneren und der äußeren Wandung ein Zwischenhohlraum ausgebildet ist, wobei der Zwischenhohlraum den durchgehenden Hohlraum ummantelt; c) Verbinden (214) der ersten Halbschale der äußeren Wandung mit der zweiten Halbschale der äußeren Wandung; und d) Verbinden (216) der äußeren Wandung mit Anschlussflanschen, von denen einer an jeder Anschlussöffnung vorgesehen ist; wobei die Verbindung derart erfolgt, dass die äußere Wandung mit der inneren Wandung über den Anschlussflansch verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei vor Schritt d) ein Anschlussflansch an jeder Anschlussöffnung angeordnet wird; und wobei in Schritt d) die Anschlussflansche auch mit der inneren Wandung verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die erste und die zweite Halbschale als einstückige Wandung hergestellt werden (218) und mittels eines Trennverfahrens entlang einer Trennfuge in zwei Halbschalen getrennt werden (220); wobei an der inneren Wandung eine Verstärkungsrippe vorgesehen ist; und wobei die Verstärkungsrippe und die Trennfuge in ihren Abmessungen aufeinander abgestimmt sind; wobei die Verbindung in Schritt c) im Bereich der Trennfuge erfolgt und wobei die erste und die zweite Halbschale über die Verstärkungsrippe miteinander verbunden werden.