DE1804449C3 - Bewegliches Kraftstoffleitungsstück für Flugzeuge oder Flugkörper mit Schwenkflügeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein bewegliches aus starrem Werkstoff bestehendes Leitungsstück in oder an Flugzeugen und Flugkörpern mit Schwenkflügeln, insbesondere zum Anschluß von Außenbehältern. Ein Teil des Kraftstoffs ist bei diesem Flugzeugtyp in den Tragflächen untergebracht, und zwar auch in dem Teil der Tragfläche, der während des Fluges ein- und vor der Landung wieder ausgeschwenkt wird. Aus diesem Grunde muß der im Schwenkflügel liegende Kraftstoffbehälterteil durch ein bewegliches Leitungsstück mit dem in den festen Teilen der Zelle angeordneten Kraftstoffbehälterteil verbunden sein. Das Leitungsstück bzw. die Verbindungsleitung muß entsprechend der Scnwenkflügelbewegung beweglich ausgebildet sein. Ein Schlauchstiick aus beweglichem Material, etwa aus einem geeigneten Kunststoff bestehend, kommt für den vorliegenden Zweck, gerade bei den relativ schnell fliegenden Schwenkflüglern, nicht in Frage, da der Schlauch in gefülltem Zustam eine bertthiliche, frei bewegliche Masse daiaii.'llt, ili sich in bestimmten Flugzustanden nachteilig, ja soga gefährlich auf das Flugzeug auswirken kann. Au diesem Grunde ist auch schon der Versuch unter nommen worden, die betreffenden Kraflstoffbehälte durch ein starres nicht schwingendes Rohr miteinan der zu verbinden. Dabei ist beispielsweise in de Wand des im Schwenkflügel liegenden Tankteils ein.

ίο drehbar gelagerte Kugel angeordnet, die eine den Außendurchmesser des Rohres entsprechende Zen traibohrung aufweist. Durch diese wird das Roh beim Ausschwenken des Flügels in den Tank einge schoben. Nachteil dieser Lösung ist vor allem, dal die Rohrlänge den Schwenkbereich des Flügels be grenzt und daß außerdem das in den Tank eintau chende Rohrstück im Bereich des Endzustandes da' Entleeren des Tankbehälters sehr erschwert, da ei auf Grund der manigfaltigen Bewegungen die dei

ao Schwenkflügel während des Fluges ausführt, ir einem gewissen Abstand vom Tankboden gehalter werden muß.

Alle bekannten einschlägigen Lösungen sind abci aus weiteren Gründen noch nicht befriedigend. Ne-

Λ5 ben der Schwenkbewegung des Tragilügelteils treten bei diesem wie auch bei anderen Flugzeugen nämlich nach weitere Bewegungsarten auf, denen auch da* Kraftstoffverbindungsstück ausgesetzt ist. Hierzu gehören die Auf- und Abbewegungen bzw. die Schwingungen in vertikaler Richtung der gesamten Fiügclpartie bei Start und Landung und während des Fluges, die eine entsprechende Beweglichkeit des Verbindungsstückes in einer Vertikalebene voraussetzen. Weiterhin kommen infolge äußerer Krafteinwirkungen während des Fluges noch Drehbewegungen de-Flügels um seine Längsachse hinzu, die das Verbindungsstück ebenfalls verkraften muß. Bei Schwenkflüglern treten alle Bewegungsarten in einem höheren Maße auf als bei Flugzeugen mit einteiligen Flügeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bewegliches, aus starrem Werkstoff bestehendes Leitungsstück zur Verbindung der Kraftstofftankteiic von Schwenkflüglern zu schaffen, welches in der Lage ist. unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile alle anfallenden Bewegungen während des Fluges ohne Schaden zu nehmen dauerhaft zu ertragen. Gelöst ist diese Aufgabe grundsätzlich dadurch, daß das Leitungsstück aus einem schwenkbaren Teleskop besteht. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß in jeder Stellung des Schwenkflügels nur die betreffenden Ein- bzw. Auslaßöffnungen der Tankteile in Verbindung stehe, ohne daß dabei ein Rohrstück in einen Tankteil hineinragt. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Leitungsstück in jeder Schwenkflügelstellung ein in sich starres Element, so daß bei unruhigem Flug hierdurch keine unkontrollierbaren Schwingungskräfte auftreten können.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung hinsichtlich der Schwenkbarkeit des Leitungsstückes ist vorgtsehen, daß das Teleskop an seinem einen Ende über ein Kugelgelenk mit dem einen Tankteil verbunden ist, während das andere Ende durch die Kombination eines Drehgelenkes mit einem Kugelgelenk mit dem anderen Tankteil gekoppelt ist. Diese Lösung versetzt das erfindungsgemäße Leitungsstück in die Lage, alle erdenklichen Flügelbewegungen während des Fluges aufzunehmen und ohne Schaden dauerhaft zu ertragen.

Insbesondere aus konstruktiven firiinden kann es vorteilhilf¹, hei», wenn die kombinatorische Baueinheit aus Kugelgelenk und Drehgelenk in einem uemcir.samcn Gehäuse untergebracht i-,ι. Hierdurch braucht jedes der beiden Elemente nii-ht gesondert abgesichert zu werden.

Weiterhin ist im Rahmen der Erfindunt! soruesehen, daß eines udcr beide Kugelgelenke durch jeeine aus elastischem Material bestehende Hülse im unbelasteten Zustand auf Nullstellung gehalten werden. Hierdurch können in den Schwenkstdluimcn die Dürchtiillsquerschnitte der Kugelgelenke optimal ausgenützt werden. In Ausgestaltung dieses Gedankens kann die elastische Hülse von einer metallischen Feder umgeben sein. Diese kann drei Funktionen ausüben, nämlich die Hülse unterstützen, sie schützen und außerdem je nach F.instclluna den Schwenkbereich des Kugelgelenke* begrenzen.

In bestimmten Fällen kann im Rahmen der Erfindung das freie Kugelgelenk des erl'indungsi'emäßen Kraftstoffleitungsstückes ersetzt sein durch ein kardanähnlichcs Doppelgelenk. Die Vorteile dieser Sonderlii'.'.mg sind vor allem darin zu sehen, daß der starre Mittelteil des Lcitungssiiickes vergrößert wird.

Schließlich empfiehlt es sich zuweilen, das TeIeskop des Kraftstoffleitungsstückes mit einer ziehharmonikaartigen Schutzhülle zu umgeben, um den anfälligsten Teil des erfindungsgemätkn Kraftstoffleitungsstückes vor mechanischer Zerstörung von außen her zu schützen und um vor ailem beim eventuellen Leckwerden des Kraftstoffleitungsstückes den Kraftstoff abzufangen.

In den Zeichnungen ist die Erfindung zeichnerisch erläutert. Die

Fig. 1 zeigt eine komplette Seitenansicht mit einem teilweisen Längsschnitt des ertindun«ss:emüßen Kraftstof'leitungsstückes; die

F i g. 2 ist eine Draufsicht gemäß der Fig. I: die

Fig. 3 zeigt abschnittsweise und vergrößert das mit dem Kugelkopf versehene Ende des Krafistoffleitungsstückes gemäß der Fig. I, wobei in der F i g. 3 r^';h konstruktive Ergänzungen enthalten sind: die

F i g. 4 zeigt ebenfalls ein Kraftstoffleitungsstück im Rahmen der Erfindung, dessen Mittelteil mit einer Schutzhülle überzogen und kardanisch aufgehängt ist.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffleitungsstück gemäß den Fig. 1 und 2 ist an seinen äußersten Enden beispielsweise mit den Flanschen I und 2 versehen, die zum Anschluß an den miteinander zu verbindenden. sich gegeneinander bewegenden Kraftstoffbehältern dienen. Die reinen Distanzunterschiede zwischen den Kraftstoffbehältern werden dabei erfindungsgemäß durch ein aus ineinander dichtend verschiebbaren Hülsen bestehendes Teleskop 3 ausgeglichen, welches den mittleren Teil des erfindungsgemäßen Kraftstöffleittingsstiickes bildet. Alle anderen Bewe gungen wie Schwenken, Biegen, Tordieren usw. werden in Kombination von dem Drehgelenk 4 und den beiden Kugelgelenken 5 und 6 aufgenommen. Da in den verschiedenen Phasen des Flugzustandes mit allen möglichen Bewegungen einzeln oder kombiniert gerechnet werden muß, jind insbesondere infolge der Auf- und Abbewegungevi der Tragflügelteile beide Kugelgelenkes und6 erforderlich. Darüber hinaus hat die doppelte Anordnung von Kugelgelenken den Vorteil, daß ein größerer Schwenkradius bewältigt werden kann, ohne daß dabei der Durchflußquerschniti de, Kugelgelenke5 und G wesentlich verkleinert wird. Um diese Bedingung /u erfüllen, muß lediglich dafür gesorgt werden, daß beide Kugelgelcnkr die Sdiwenkhewegung'Mi anteilig übernehmen. Erfindungsyemiiß wird diese Forderung durch eine aus elastischem Material, vorzugsweise aus Kunststoll oder Naturkautschuk bestehende Hülse 7 erfüllt, die zwischen den Anschlägen 8 und 9 das Kugelgelenks in der gezeichneten Nullstellung hält. Bei Eintreten einer Schwenkung wird deren erste Phase in dem gezeichneten Beispiel gemäß Fig. I und 2 von dem Kugelgelenk 6 übernommen. Der freie Durchtrittsquerschnilt dieses Kugelgelenkes bleibt bei seiner Schwenkung so lange erhalten, bis sich die beiden Kanten 10 und 11 an irgendeiner Steile berühren. Bis dahin iM aber der Schwenkradius des Kiigelgdenke-i (t ti.'gen Anschlag begrenzt, so daü bei weiterem Schwenken des ■.•rfindungsgemäßen Kraftstoffleitungsstückes die Schwenkbewegung \on dem Kugelgelenks aufgenommen wir". Dabei wird die Hülse 7 elastisch veriormt, und zwar so lange, bis auch das Kugelgelenk 5 gegen Anschlag seine optimale Schwenkung erreicht hat. Die gesamte Schwenküewegung muH selbstverständlich kleiner sein oder höchstens gleich groß wie die zur Verfugung stehende Schwenkkapazität des eriindungsgemäßen Kraftstoffleitungsstückes. Soll erreicht werden, daß zu Beginn jeder Schwenkung sofort beide Kugelgelenke 5 und 6 zum Einsatz kommen, so kann auch das Kugelgelenk 6 mit einer weiteren Hülse 7 ausgerüstet werden. Dabei muß lediglich darauf geachtet werden, daß die Elastizitätsgradc der Hülsen 7 entsprechend den auftretenden Momenten gegenseitig aufeinander abgestimmt werden. Schließlich haben die Hülsen 7 den Vorteil, daß sie auf das gesamte erfindunusgemäße Leitungsstück eine hervorragende Dämpfwirkung ausüben.

Vie aus F i g. 3 hervorgeht, ist die dort gezeigte elastische Hülse 7 von einem metallischen Stabilisierjngselement, in diesem Falle von einer Schraubenfeder 12 umgeben bzw. eingefaßt. Die Feder 12 kann neben ihrer Aufgabe, die Hülse 7 gegen mechanische Zerstörung von außen her zu schützen, die Funktion einer zusätzlichen Elastizität ausüben. Außerdem können die Gänge 13 der Feder 12 in völlig aneinandergedrücktem Zustand für den Schwenkradius des Kugelgelenkes 5 als Anschlag dienen. Wird die Feder einseitig von einer nachstellbaren Spezialmutter 14 gehalten, so kann durch deren Verstellen die Spanning der Hülse 7 wie auch diejenige der Feder 12 reguliert werden. Außerdem kann durch ein Regulieren der Mutter 14 der Anschlag und damit der Schwenkradius des Kugelgelenkes 5 variiert werden.

Der F i g. 3 ist weiterhin eine im Rahmen der Erfindung liegende, günstige Ausführungsform des Kugelgelenkes 5 zu entnehmen. Dieses besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen, jedoch an seinen äußeren Umfang kugelig ausgebildeten Innenteil 15, der sich einseitig zum Teleskop 3 hin fortsetzt und der hierfür entsprechende Anschlußelemente aufweist. Der andere Teil des KugelgelenkesS wird teilweise von dem Rohrkrümmer 16 gebildet, dessen eines Ende 17 innen entsprechend kugelig ausgearbeitet ist. Als entsprechendes äußeres Gegenstück dient eine Überwurfmutter 18. Diese ist innen gleichfalls kugelig ausgebildet. Außerdem besitzt sie wie auch Teil 17 je eine, innen radialumlaufende Aussparung zur Aufnahme von Dichtungen.

Schließlich ist in I·" i μ. 4 ein Kraflstoffleitiingsstück im Rühmen der Lrfindung dargestellt, das sich durch die folgenden Merkmale aiis/cichnel. Zum Schulz gegen Korrosion von außen ist das Teleskop 3 von einer ziehharnionikaartigen Schutzhülse 19 umgeben, die auch beim Leckwerden den Kraftstoff abfängt.

Die Hülse 19 ist in der Gegend der Teleskopenden hefi's'ijit. Dm auf die Dauer ein Durchhängen der Hülle 19 zu vermeiden, kann zu deren Halterung und I'ührung eine Schiene 20 vorgesehen sein. Das Ausfiihriingsbeispicl gemäß der Fig.4 zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß das Kugelgelenke durch ein kardanähnlichcs Doppelgelenk 21 ersetzt ist. Das Doppclgelenk 21 besteht aus den um 90° zueinander versetzten Ijnzelgelenken 22 und 23. Diese Lösung hat den Vorteil, daß das erfindungsgemäße Kraftstoffleitungsstück auf eine wcitmögliche Länge hin starr ausgebildet werden kann. Allerdings muß dann der letzte Teil aus einem elastischen Schlauchstück 24 bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Bewegliches aus starrem Werkstoff bestehendes Leitungsstück zur Verbindung der Kraftstofftankteile in oder an Flugzeugen und Flugkörpern mit Schwenkflügeln, insbesondere zum Anschluß von Außenbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsstück aus einem schwenkbaren Teleskop (3) besteht.

2. Kraftstoff leitungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskop (3) an seinem einen Ende über ein Kugelgelenk (6) mit dem im oder am Schwenkflügelteil angeordneten Tank, gegebenenfalls unter Einschaltung eines Leitungszwischenstückes verbunden ist, während sein anderes EuJe durch die Kombination eines Drehgelenkes (4) mit einem Kugelgelenk (5) mit dem betreffenden Tank, bzw. einem Leitungszwischenstück gekoppelt ist.

3. Kraftstoffleitungsstück nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kugelgelenk (5) und Drehgelenk (<?) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.

4. Kraftstoffleitungstück nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß di.- Kugelgelenke (S) und (6) einzeln oder beide durch eine elastische Hülse (7) zwischen den Anschlägen <8) unt.' (9) in Nullstellung gehalten werden.

5. Kraftstoffleitungsstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) von einer Schraubenfeder (12) umgeben und durch einen Stellring in Form einer Mutter (12) regulierbar ist.

6. Kraftstoffbitungsstück nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk (6) ersetzt ist durch ein kardanähnliches Doppelgelcnk (21).

7. Kraftstoffleitungsstück nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskop(3) von einer zichharmonikaartigen Schutzhülse (19) umgeben ist, die gegebenenfalls gegen Durchliegen gesichert ist.