DE3050765C2 - Einrichtung zur Entlüftung eines Flüssigkeitsbehälters, insbesondere Öltanks, unter Berücksichtigung extremer Fluglagen und -bedingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Anhand bisher bekannter Lösungen bereitet es nach wie vor nicht unerhebliche technische Schwierigkeiten, einen Flüssigkeitsbehälter, z. B. einen öltank zu schaf fen, der bei extremen Fluglagen, -J. h. /_ B. Sturzflug, senkrechten Steigflug, Rückflug und Flugzuständen um oder unter Og eine zuverlässige Ölversorgung und Entlüftung des Tanks sicherstellt. Bei bisher bekannten Lösungen werden hierfür bci spielsweise Konstruktionen mit schwerkraftgestcucrtcn Pendeln, Ventilsystemen, flexiblen Schnorcheln, u. a. auch in Verbindung mit systematisch verteilten Entlüftungskanälen vorgesehen, die im Wechsel die Funktion der Entlüftung bei unterschiedlichen Fluglagen über nehmen sollen.

So ist z. B. aus der DE-AS 27 43 994 bzw. aus der US-PS 41 97 870 eine Einrichtung zur Entlüftung gefahrlichen Druckanstiegen ausgesetzter Flüssigkeitsbehälter für Flugzeuge bekannt, bei der innerhalb des Flüssigkeitsbehälters Entlüftungsrohre so angeordnet sind, daß stets die Mündung mindestens eines Entlüftungsrohres oberhalb, die Mündung mindestens eines weiteren Entlüftungsrohres unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, wobei die jeweils anderen Enden der Ent-

M) lüftungsrohrc in voneinander getrennte sowie gegenüber ilen Tiinkinncnriiuin angutlichicicn Kümmern miiiiilcn: hierbei soll ferner ilen Kümmern ein miitels eines durch lieschleiini^iingskriirie verstellbaren (ic wichls fluglageabhiingig steuerbares Drehsehieberven-

b5 til zugeordnet sein, wobei Steuerschlitze dieses Ventils in der Weise zueinander versetzt angeordnet sind, daß bei freiem Strömungsdurchtritt über das mindestens eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegende Entlüf-

tungsrohr gleichzeitig der Strömungsdurchtritt über das mindestens eine weitere unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegende Entlüflungsrohr abgesperrt ist.

All diese zuvor erwähnten bekannten Lösungen haben den Nachteil, daß sie mechanisch aufwendig und störanfällig sind und daß sie bei den eingangs genannten Flugzuständen insbesondere Og-Bedingungen, eine sichere Ölversorgung nicht gewährleisten können. ·

Letzteres trifft auch für eine aus der GB-PS 5 50 326 bekannte Tankanlage für Flugzeuge zu, bei der innerhalb eines äußeren Haupttanks ein Nebentank zentrisch angeordnet ist, innerhalb desselben eine konzentrisch um eine gegen die Atmosphäre entlüftete, statische Hohlwelle schraubenlinienförmig gewundene statische Führungsbahn ausgebildet ist, die seitlich von oben außen vom Rücklauföl beaufschlagbar ist, um so das Rücklauföl stets vor dem Neben- und Haupttankaustritt einer gegen die Nebentankwand abgeschleuderten Bewegungsführung zu unterwerfen. Der dabei zur Ergänzung verbrauchten Öls beiziehbare Haupttank kommuniziert ausschließlich vor dem gemeinsamen Tankaustritt, also stromabwärtig zentrisch mit dem Förderstror-.i des Nebentanks. Ferner sind bei der vorliegenden bekannten Tankanlage von der Haupt- und Nebentankwand seitlich wechselweise in den Haupttank auskragende Ablenk- bzw. »Schlingerplatten« vorgesehen; sowohl mit diesen als auch im Wege der nebentankseitigen Führungsbahnanordnung und -ausbildung soll trotz plötzlicher bzw. unvorhergesehener Tankbewegungen eine ununterbrochene Ölversorgung gewährleistet sein. Allenfalls dürfen im vorliegenden bekannten Fall auftretende »Tankschaukelbewegungen« gedämpft werden können; bereits bei einer Überkopflage, bei der also das Haupttanköl gegen die vom gemeinsamen Tankaustritt abweichende Seite abfließen würde, wurde jegliche Ölversorgung aus dem Haupttank unterbrochen. Trotz eines vergleichsweise hohen erforderlichen Rückflußölenergieaufwands ist im Rahmen der bekannten Tankanlage bezüglich der statischen Nebentankführungsbahn- und EntlüftLiigswellenausbildung keine in Gesamttanklängsrichtung ununterbrochene, »saubere« öl-Lufttrennung bzw. Luftkernausbildung möglich mit der gleichzeitigen Gefahr verhältnismäßig hoher, über die Entlüftungslcitung abfließender Ölmengen. und es ist ferner — im Hinblick auf Og-Bedingungen — keine Gewähr für eine davon vollkommen unbeeinflußte ölentnahme aus dem Nebentank gegeben.

Bei einem weiteren, aus der GB-PS 8 97 329 bekannten Flüssigkeiisvcrsorgungstank für Flugzeuge soll zur sicheren Ölversorgung si>wic zur Luftabscheidung aus dem Kreislauf, u. a. auch unter Og-Bedingungen, innerhalb eines iiußeren Flüssigkeitstanks ein separater weiterer Behälter angeordnet sein, der an seiner Ober- und Unterseite mittels Drosselpassagen ausgestaltet ist. Dabei soll ferner eine sowohl in den äußeren Flüssigkeitstank als auch in den weiteren Behälter hineinragende Entlüftungskammer vorgesehen sein, in welche die ölrücklaufleitung im Wege eines düsenförmigen Endes tangential einmündet, um dabei eine Wirbelkammer innerhalb der Entlüftungskammer so umspülen zu können, daß aus dem zugeführten Öl-Luftgemisch das Öl aus der Wirbelkammer über die Entlüftungskammer in den weiteren Behälter und von dort wieder zum Verbraucher abfließen kann, während die verbleibenden Luftanteile aus dciii Gemisch über ein zentrisch in die Wirbelkammer geführtes Entlüftungsrchr gegen die Atmosphäre ausblasbar sind. Es handelt sich hierbei somit um eine vergleichsweise äußerst aufwendig konzipierte Mehrfach-Tank-in-Tank-Anlage. Es ist dabei nicht möglich, im Wege eines einzigen Flüssigkeitstanks denselben auf vergleichsweise einfache Weise und im wesentlichen über die gesamten Tankinncnlängc hinweg, bei allen vorkommenden Flugzuständen wirksam zu entlüften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer mechanisch einfachen Konfiguration eine stets sichere Behälterentlüftung unter spezieller Berücksichtigung

to extremer Fluglagen und -bedingungen, insbesondere um oder gar unter Og, zu gewährleisten.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung

hauptsächlich gemäß Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Nach der Erfindung kann also in einem rotationssym-

metrischen Flüssigkeitsbehälter, ζ. Β. einem Ölbehälter, der Ölinhalt in Drehung versetzt werden, so daß sich z. B. auch bei Horizontalflug ein ölfreier Kern im Behälterinnern ausbildet, aus dem die Entlüftung des Behälters vorgenommen wird. Unter positiven und negativen ^-Belastungen wird dieser Kern eine exzentrische Lage einnehmen, bei Og befindet er sich as«olut im Zentrum des Behälters. In Sturz- und Steigfluglagen wird die Form dieses Kerns annähernd diejenige einer Parabel annehmen. Form, Lage und Größe dieses Kerns sind eine Funktion der auf den Behälterinhalt einwirkenden ;?-Belastung, der Fluglage und der Drehgeschwindigkeit des Bchälterinhaltes bzw. des rotierenden Elements. Unter den Betriebsbedingungen von Triebwerken, die extremen Fluglagen ausgesetzt sind, gelingt es somit

z. B., Ölbehälter nach dem der Erfindung zugrunde liegenden Prinzip so zu gestalten, daß es in jedem Fall möglich ist, über ein statisches Element aus dem Kernbereich den Ölbehälter zu entlüften. Die Ölentnahme kann zweckmäßigerweise mittig zur Behälterlänge sowie seitlich außen an bzw. über die Behälterwand erfolgen, also in einem Gebiet, in dem der durch Zentrifugation erzeugte Flüssigkeits- bzw. Ölmantelring am meisten ausgeprägt ist
Um auch bei vergleichsweise geringem Ölinhait des Behälters eine wirksame Versorgung aus diesem aufrechterhalten zu können, kann es sich als äußerst zweckmäßig erweisen, daß die seitliche Tankwandölentnahmestelle etwa in der Art eines Ölsumpfes, d h. z. B. im Sinne einer ölrestauffangstelle, von innen nach außen gesehen, konisch sich verjüngend ausgebildet ist.

Als äußerst vorteilhaft kann es sich z. B. ferner erweisen, das zur Entlüftung vorgesehene statische Element als seitlich von der einen Behäl'.erendwand zentrisch soweit ins BehäUerinnerc bzw. bis zur lichältermitie

so auskragendes Entlüftungsrohr auszubilden, daß dessen endseitige Luftentnahmeöffnung bei statischem Behälter- bzw. Ölinhalt stets oberhalb des ölspiegels liegt.

Sol'*e närnlich der Zentrifugationseffekt über das rotierende Element aus irgend einem Grunde ausfüllen, so könnte der Pilot dr>^c. Flugzeug dann — unter Vermeidung extremer Fluglagen und -bedingungen — sofort in den »normalen« Horizontalflug übergehen, also in eine Fluglage, in der das Entlüftungsrohr parallel oberhalb des ölspiegels lieg« und in der gleichzeitig der ölinhalt der die Ent.iahmestelle enthaltenden Bchälterseite zugewandt ist, so daß Entlüftung und Versorgung aus dem Behälter auch für diesen Fall einwandfrei gewährleistet sind. Im Falle des geschilderten Ausfalles des Zentrifugationseffektes und des damit cinhergehenden »Kollap-

b5 ses« des ölmantelring würde lediglich eine gegebenenfalls im Behälter befindliche überschüssige ölmenge, also diejenige, welche bei statischem Ölinhalt die Luftentnahmemündungsposition des Entnahmelüftungsrohrs

im Behälter übersteigt, infolge Überdrucks über die Entlüftungsleitung entweichen.

Ein mit seiner Luftentnahmeöffnung bis etwa zur Behältermitte auskragendes Entlüftungsrohr erweist sich auch im Hinblick auf eine gegebenenfalls leicht exzentrische sowie parabolisch vor einer Behälterendwand sich möglicherweise schließende Luftkernausbildung für eine wirksame Entlüftung als vorteilhaft.

Um den Flüssigkeitsbehälter bzw. ölbehälter über die zentrale Entlüftungsstelle befüllen zu können, kann unter dem Gesichtspunkt der bei Triebwerken üblichen Druckbefüllung eine öffnung verhältnismäßig kleinen Durchmessers im äußeren Bchälterendwandbereich angeordnet und dort mit der Entlüftungsleitung verbunden sein. Während des Füllvorganges kann damit der ölspiegel bis zu der Position dieser öffnung steigen. Während des Betriebes, d. h. bei Rotation des ölinhaltes, wird durch diese öffnung öl in den EntlUftungskanal austreten: bezogen auf die umgewälzte ölmenge im ölsystem eines Gasturbinenstrahltriebwerkes kann diese Leckmenge als vernachlässigbar angesehen werden.

Die Vorteile des fremdgetriebenen rotierenden Elements bzw. Schaufelrads liegen u. a. darin, daß in kürzester Zeit die erforderlichen Umfangsgeschwindigkeiten des Schaufelrads erreicht werden können, um einen gezielt über die gesamte Behälterlänge ausgeprägten 01-rotationsmantel, und damit selbst bei extremen Belastungen (Og-Bedingungen) eine einwandfreie Entlüftung über den im wesentlichen zentralen Luftkern im Behälter zu gewährleisten.

Bei unmittelbarer Koppelung des rotierenden Elements z. B. mit einem Gasturbinenstrahltriebwerk (Gasoder Luftturbinenantrieb) kann ein entsprechend mit dem Hochfahrvorgang des Triebwerks einhergehender rascher Hochfahrvorgang des rotierenden Elements erreicht werden.

Vorteilhaft kann jedoch der gewählte Fremdantrieb auch völlig unabhängig erfolgen, ohne Ankopplung an das Triebwerk oder Integration der Antriebsfluidversorgung in ein vorhandenes Schmiersystem, um von vornherein extrem rasche Hochfahrzeiten des fremdgetriebenen Elements zu erreichen, die gegebenenfalls über denjenigen des Triebwerks liegen oder, auf der anderen Seite, keinerlei trägem Ansprechverhalten aus dem vorhandenen Schmierkreislaufsystem ausgesetzt sind. Die z. B. bei einem Schmieröl besondere Flüssigkeitsträgheit kann sich somit nicht nachteilhaft auf eine rasche, stabile Luftkernausbildung auswirken.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Patentansprüchen 2 bis 9 hervor.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise weiter erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine als Längsschnitt dargestellte Flüssigkeitsbehältervariante, bei der die Rotation des ölinhalts durch ein als Schaufelrad ausgebildetes, fremd angetriebenes rotierendes Element erzwungen wird,

Fig.2 ein schematisch wiedergegebenes Schaltbild hinsichtlich des ölkreislaufs unter Zuordnung zu einem Geräteträger eines Triebwerkes einschließlich einer weiteren Flüssigkeitsbehältervariante, bei der eine Fiügelradpumpe vorgesehen ist. um ein Schaufelrad im Behälter in Rotation zu versetzen,

F i g. 3 eine weitere als Längsschnitt dargestellte Flüssigkeitsbehältervariante in Kombination mit einer Flügelradpumpe zum Antrieb eines im Behälter angeordneten Schaufelrads und

Fig.4 eine gegenüber Fig.3 weiter abgewandelte Behältervariante, hier als Querschnitt dargestellt.

Der in F i g. 1 dargestellte Flüssigkeitsbehälter B, ?.. B. ein öltank, besteht aus einer rotationssymmetrisch zur Tanklängsachse 1 angeordneten äußeren ßewandung 2. Die in der Zeichnung linke Endwand des Behälters B ist mit 3 bezeichnet, wobei ein in der Zeichnung auf der rechten Seite liegender Tragkörper 4 den der Endwand 3 gegenüberliegenden Behälterboden 5 bildet. In der rotationssymmetrischen Bewandung 2 ist eine etwa mittig bezogen auf die Behälterlänge angeordnete Einfüllöffnung 6 für das öl vorgesehen, während auf der der Einfüllöffnung gegenüberliegenden Seite an der Bewandung 2 ein Anschiußstück mit der ölentnahmeöffnung 7 vorgesehen ist. Der in der Zeichnung nach Fig. 1 auf der rechten Seite liegende Tragkörper 4 weist Leitungsanschlußstücke 8 und 9 auf, wobei das Leitungsanschlußstück 8 eine in den Tragkörper 4 eingearbeitete Leitung IO für die Entlüftung aufweist, die sich in Richtung zur Tankmitte hin in Form eines zentrisch angeordneten Entlüftungsrohrs 11 fortsetzt, die mit einer LuftPntnahmeöffnung 12 versehen ist. Es ist dabei wichtig, daß bei stillstehendem Behälterinhalt die Entnahmeöffnung 12 des Entlüftungsrohrs U stets oberhalb des ruhenden Flüssigkeitsspiegels liegt. Das zuvor schon erwähnte Leitungsanschlußstück 9 setzt sich in Form eines im Tragkörper 4 angeordneten Raums 13 fort, der im Betrieb vom Rücklauföl beaufschlagt ist. so daß mindestens eine in den Tragkörper 4 bzw. in den Behälterboden ^β eingearbeitete, am äußeren Umfangswandbereich angeordnete ölzufuhröffnung 18 das Rücklauföl in

jo den Behälter B einspeisen kann. Infolge der Rotation des ölinhalts bildet sich je nach auftretenden Flugkonfigurationen und auf den Tankinhalt einwirkenden Beschleunigungskräften z. B. ein leicht exzentrisch angeordneter Luftkern a im Behälter B aus bzw. kann sich dieser Luftkern parabelförmig ausbilden, und zwar gemäß Position b. wobei diese Parabclform von deren geöffneter Seite, also vom Behälterende 3 ausgehend, in Richtung auf den gegenüberliegenden Behälterboden 5 rotationssymmetrisch zusammenfließend ausgebildet ist. Eine weitere parabelförmige Ausbildung dieses Luftkerns ist gemäß Position c gegeben, wobei diese Parabelstruktur des Luftkerns so erfolgt, daß die Parabel vom Behälterboden 5 ausgehend geöffnet ist, während sie in Richtung des gegenüberliegenden Behälterendes 3 parabelförmig sowie rotationssymmetrisch zusammenfließend ausgebildet ist.

Zur Erreichung des schon erwähnten Zentrifugationseffekts des Behälterinhalts ist innerhalb des Behälters B ein um dessen Längsachse 1 verdrehbar angeordnetes, trommeiförmig ausgebildetes Schaufelrad 15 als fremdgetriebenes rotierendes Element angeordm-i, das sich in Tanklängsrichtung erstreckende Schaufeln 15' aufweist. Dieses Schaufelrad 15 ist zum einen über ein Kugellager 16 an der Entlüftungsleitung 11 gelagert, auf der gegenüberliegenden Seite ist das Schaufelrad 15 über ein weiteres Kugellager 17 an der Behälterwand 3 verdrehbar gelagert. Infoige Rotation dieses Schaufelrads 15 kann also der Behälterinhalt, z. B. öl, derart in Rotation versetzt werden, daß sich z. B. die schon erwähnten, mit a. b und c bezeichneten Konfigurationen für die betreffenden Luftkerne ausbilden, aus denen der ' Behälter B über das achsmittig in diesen hineinragende Entlüftungsrohr 11 nach der Atmosphäre entlüftet werden kann. Das in F i g. 1 mit 8 bezeichnete Leitungsanschlußstück kann über eine entsprechende Leitung zu einem in den Zeichnungen nicht weiter dargestellten Geräteträger eines Gasturbinentriebwerkes geführt werden, wobei im letzteren Fall davon ausgegangen

wird, daß der Geräteträger selbst in irgendeiner Form nach der Atmosphäre entlüftet ist.

Die Rotation des Schaufelrads 15 nach F i g. 1 kann durch einen beliebig gestalteten Fremdantrieb erzeugt werden. Es kann sich hierbei um eine mit dem Wellenzapfen 19 gekoppelte Flügelradpumpe handeln; es kann sich hierbei ferner um eine von einem Gasturbinenstrahltriebwerk mittels aus diesem abgezapfter Luft oder Gases angetriebene kleine Turbine handeln, wobei für die jeweiligen Fremdantriebsarten durchaus die Möglichkeit mit eingeschlossen werden kanA, die in den entsprechenden ölkreislaufsystemen anfallenden Strömungsenergien für den Fremdantrieb mit auszunutzen

Gemäß der in dem Schaltbild nach F i g. 2 angegebenen Einrichtung ist eine Druckölpumpe 20 vorgesehen, die das öl über eine Leitung 21 aus dem Behälter 22 ansaugt. Die Druckölpumpe fördert dann das Frischöl über eine Druckölleitung 23 in den Geräteträger 24 ei-

Das zum Antrieb der Flügelpumpe 27 benötigte öl wird aus der Druckölleitung 23 über die Leitung 29 abgezweigt, wobei ein Absteuerventil 28 die Aufgabe hat, die Druckdifferenz über die Flügelradpumpe 27 und zum Geräteträger 24 zu begrenzen sowie überschüssiges Öl über die Leitung 26 in die Leitung 25' abzusteuern, über die das vom Geräteträger 24 abgesaugte öl-Luft-Gemisch nach Durchlaufen eines nicht weiter dargestellten Kühlers zum Behälter 22 zurückgeführt wird.

In einer anderen Ausführungsform des ölsystems ist vorstellbar, daß kein Absteuerventil 28 und keine Ab-Steuer jitung 26 vorgesehen werden, sondern daß die Begrenzung der ölmenge zur Flügelradpumpe 27 durch einen Restriktor in der Leitung 29 erfolgt. Über eine Entlüftungsleitung 25 ist der Behälter 22 zum Geräteträger 24 entlüftet, der selbst in irgendeiner Form nach der Atmosphäre entlüftet ist. Die Entlüftungsleitung 25 ist derart geführt, daß sie den ölspiegel bei Stillstand übersteigt.

Wie man aus F i g. 2 weiter erkennt, soll die Flügelradpumpe 27 mit dem Schaufelrad 33 auf einem gemeinsamen Rotor 31 angeordnet sein. Der Rotor 31 ist dabei im Bereich der seitlichen Behälterwandungen zentrisch sowie in Umfangsrichtung verdrehbar gelagert und innen hohl ausgebildet. Im mittleren Rotorbereich befindet sich eine Versperrung 30. In Achsrichtung vor und hinter der Versperrung 30 befinden sich schlitzförmige, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte öffnungen 42 bzw. 43 in der Rotorwandung. Die Schaufeln erstrecken sich in Längsrichtung bis in die Nähe der seitlichen Behälterwandungen sowie von der Rotoraußenseite bis in die Nähe der angrenzenden rotationssymmetrischen inneren Behälterwand. Im Betrieb, d. h. bei rotierenden ölinhalt, strömt das aus der Leitung 25' kommende öi-Luft-Gemisch in das Rotorinnere und über die öffnungen 42 stromaufwärts der Versperrung 30 in den sich zentrisch ausbildenden Luftkern 32 gemäß Pfeilrichtung F. Durch die zwangsweise Umlenkung beim Umströmen der Versperrung 30 findet eine Trennung zwischen öl und Luft statt, so daß in die öffnungen 43, stromabwärts von der Versperrung 30, Luft in das Rotorinnere gemäß Pfeilrichtung C und in die anschließende Entlüftungsleitung 25 strömt.

Unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für im wesentlichen unveränderter Bauteile der Fig.2 ist F i g. 3 eine näher präzisierte, fremd getriebene Ausführung der Einrichtung mit Schaufelradanordnungen im Behälter B'.

Im Falle der Fig.3 ist das rotierende Element als trommclförmiges Schaufelrad 35 ausgebildet;das im äußeren Umfangswandbercich des Behälters B' sich erstreckende, gleichförmig in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnete Schaufeln 36 aufweist. Das trommeiförmige Schaufelrad 35 kann z. B. mit dem zentrisch gelagerten, als hohlzylindrischer Drehkörper ausgebildeten Rotor 31 verschweißt sein. Auf dem Rotor 31 sitzen ferner die Schaufelblätter 37 der Flügclradpumpe 27. Der Rotor 31 ist über Kugellager 38 bzw. 39 an radialen Wandabschnitten 40, 41 innerhalb des Behälters B' verdrehbar gelagert.

Anstelle der Kugellager 38 bzw. 39 sind auch Gleitlager vorstellbar

Im Betrieb erfolgt die Entlüftung des Behälters B' in zu F i g. 2 beschriebener Weise.

Im Hinblick auf eine sichere Ölversorgung bei geringer Tankbefüllung wäre eine zum Behälterinneren hin konisch erweitert ausgebildete Behälterwand im Bereich dsr Entn2hme^^P'^lncr ^^ yr»rtpilhpft

Zurückblickend auf die F i g. 1 wäre noch zu vermerken, daß es vorteilhaft ist, wenn im jeweiligen betreffenden Tragkörper 4 des Behälters B, und zwar in der Nähe der äußeren konzentrischen Bewandung 2, eine als Drosselstelle ausgebildete Luftentnahmeöffnung 50 vorgesehen ist. Diese Entnahmeöffnung 50 ist im Hinblick auf eine Druckbefüllung des Tanks vorteilhaft, die gegebenenfalls über das Entlüftungsrohr 11 vorgenommen werden soll, so daß hier bei geschlossener Einfüllöffnung 6 (F i g. 1) und erfolgender Druckbefüllung eine Entlüftung über diese Entnahmeöffnung 50 erfolgen kann, die ihrerseits über das Anschlußstück 8 an die Tankentlüftung angeschlossen ist. Etwaige im Betrieb bei Rotation des Behälters aus der Entnahmeöffnung 50 entweichende Leckmengen dürften als verhältnismäßig gering zu veranschlagen sein. Im Hinblick auf Fig. 1 sei weiter erwähnt, daß die Behälterwand im Bereich der betreffenden Entnahmeöffnung 7, also zur Entnahmestelle hin, hier ebenfalls z. B. konisch erweitert ausgebildet sein könnte, um besonders im Hinblick auf eine geringe Behälterfüllung eine sichere ölentnahme zu gewährleisten.

Unter Verwendung gleicher Be/.ugs/eichcn für funktionsmäßig im wesentlichen unveränderte Bauteile veranschaulicht Fig.4 eine gegenüber Fig.3 im wesentlichen dahingehend abgewandelte Ausführungsform des Behälters ß', daß in dessen ansonsten konzentrische Bewandung 51 ein sich in Umfangsrichtung erstreckender, spiralenförmig sich zur Entnahmeöffnung 34 hin im Querschnitt kontinuierlich erweiternder Flüssigkeits-, d. h. hier ölentnahmekanal 52, integriert ist. In Abweichung von F i g. 3 sind ferner in F i g. 4 die einzelnen Schaufeln 53 des fremd getriebenen rotierenden Elements unmittelbar am Rotor 31 angeordnet.

Die beschriebene und aufgezeichnete Anordnung des ölentnahmekanals 52 dient der Ausnutzung der durch Fremdantrieb erzeugten Rotationsenergie des Behälter-, hier Ölinhaltes durch Umwandlung in Druckenergie, so daß zur Ölversorgung der entsprechenden Geräte und Schmierzellen auf eine Druckölpumpe verzichtet werden kann.

Im Hinblick auf die Behälter- und Entlüftungskonfigurationen z. B. nach F i g. 1 und 3 ergibt sich die Möglichkeit, ein verhältnismäßig großes nutzbares Behältervolumen bei gleichzeitig verhältnismäßig kleinen Behälterabmessungen bereitzustellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Entlüftung eines Flüssigkeitsbehälters, insbesondere Öltanks, unter spezieller Berücksichtigung extremer Fluglagen und -bedingungen von Flugkörpern oder Luftfahrzeugen, wie Flugzeugen, bei der das Behälterfluid derart in Rotation versetzbar ist, daß sich infolge des in Richtung der rotationssymmetrischen Behälterinnenwand zentrifugierten Behälterfluids ein im wesentlichen fluidfreier. zentrischer Raum für die Behälterentlüftung ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotation des Behälterfluids mittels eines fremd angetriebenen, zentrisch im Behälterinneren verdrehbar gelagerten, rotierenden Elementes, z. B. eines Schaufelrades (15,33), erzeugt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschaufelung des rotierenden Elements bis zum drehachsnahen Bereich hin verlaufend angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (35) eines rotierenden Elements mittels einer unmittelbar am Flüssigkeitsbehälter (B') konzentrisch zur Drehachse (V) angeordneten Flügelradpumpe (27) antreibbar ist, der vorzugsweise ei? mit dem Schaufelrad (35) des rotierenden Elements gemeinsamer Rotor (31) zugeordnet ist, der zumindest teilweise als Entlüftungsleitung bzw. mit letzterer kommunizierend ausgebildet ist

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad eines rotierenden Elements anhand der in Richtung auf den Flüssigkeit' behälter zurückströmenden Flüssigkeit oder anhand eines gesondert abgesteuerten Flüssigkeitsstromes antreibbar ist.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine geringfügig unterhalb der Ebene einer Einfüllöffnung (6) in einem Endwandabschnitt des Flüssigkcilsbehältcrs (B) angeordnete, als Drosselstcllc ausgebildete, mit der Entlüftungslcitung (10) in Verbindung stehende Öffnung (50).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drosselstelle ausgebildete öffnung (50) in dem zugleich eine Behälterwand (Boden 5) bildenden Abschnitt eines Tragkörpers (4) angeordnet ist und von dort aus unmittelbar mit der Entlüftungsleitung (10) im Tragkörper (4) in Verbindung steht, die sich als axsymmetrisch in den Flüssigkeitsbehälter (B) ragendes, vorn offenes Rohr (11) fortsetzt, auf dem ein Lager (16) für das Schaufelrad (15) sitzt und welches (11), mit seiner Luftentnahmeöffnung (12) stets oberhalb des statischen Behälterinhalts liegend, etwa bis zur Behältermitte geführt ist.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Kraftstoff oder ein flüssiges Schmiermittel oder eine Hydraulikflüssigkeit cnthailende Flüssigkeitsbehälter Bestandteil einer (iusiiirbincniriL'bwLM'k.siinliigc für (''liigZcuge ist, d;idiiivh gekennzeichnet. ikilJ zumindest ein Teil der für ilen Antriet·» lies beircITeuileii fremilgelriebenen rotierenden Elements benötigten Energie entweder aus einem der betreffenden Flüssigkeitskreisläufe der Triebwerksanlage bereitgestellt oder über eine geeignete Luft- oder Gasentnahme aus dem aero-/thermodynamischen Kreißprozeß derTriebswerks-

anlage gewonnen wird, wobei entweder eine gas- oder eine luftbeaufschlagte Turbine zum Antrieb des betreffenden rotierenden Elements vorgesehen ist

8. Einriclttung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als kohlzylindrischer Drehkörper ausgebildete Rotor (31) etwa im mittleren Rotorbereich mit einer Versperrung (30) ausgestattet ist, und hierbei in Achsrichtung vor und hinter dieser VerspeiTung (30) in der Rotorbewandung in Umfangsrichtung gleichförmig verteilt angeordnete Öffnungen (42, 43) vorgesehen sind, wobei als Folge der über die Versperrung (30) hervorgerufenen Umlenkung des ÖI-Luft-Gemisches eine Trennung desselben im Sinne des in den Flüssigkeitsbehälter (B') abfließenden ölanteils und des aus dem Luftkern (32) über die Öffnungen (43) stromab der Versperrung (30) ins Rotorinnere abströmenden Luftanteils stattfindet, und hierbei der stromab der Versperrung (30) liegende Abschnitt des Rotors (31) über eine Entlüftungsleitung (25) mit dem gegen die Atmosphäre entlüfteten Geräteträger (24) eines Gasturbinentriebwerkes bzw. Strahltriebwerks in Verbindung steht

9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Flüssigkeitsbehälterbewandung (51) ein sich in Umfangsrichtung erstreckender, spiralförmig sich zur Entnahmeöffnung (34) hin kontinuierlich im Querschnitt erweiternder Flüssigkeitsentnahmekanal (52) integriert ist, mit welchem die im Betrieb benötigte Druckenergie für die Flüssigkeit- bzw. Ölversorgung bereitstellbar ist