DE3315300C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bestimmte Strahltriebwerke reagieren sehr empfindlich auf eine kurzzeitige Unterbrechung ihrer Brennstoffver­ sorgung, bedingt durch eine Luftzufuhr zu den Brennern, bei Flugzuständen mit negativem g, die zur Folge haben, daß die Flüssigkeitsmasse im Reservoir nach oben schwappt und somit die Auslaßöffnung freisetzt, die, da sie sich am Boden des Reservoirs befindet nicht mehr von Flüssig­ keit bedeckt ist; die Folge ist, daß Luft angesaugt wird.

Aus der GB-PS 5 00 331 ist eine Trennvorrichtung bekannt, die mittels eines Einlaßanschlusses und eines Auslaß­ anschlusses in eine Leitung für ein erstes Strömungsmittel einsetzbar ist, mit einer Hülle, die bei normalem Betrieb mit dem die Leitung durchlaufenden ersten Strömungsmittel gefüllt ist, die jedoch ein in dem Einlaßanschluß kurz­ zeitig auftretendes zweites Strömungsmittel in Form einer Blase aufnehmen und im Inneren der Hülle fern von dem Auslaßanschluß festhalten kann, damit der Auslaßanschluß ständig mit dem ersten Strömungsmittel versorgt bleibt, wobei der Auslaßanschluß ein Tauchrohr aufweist, das in die Hülle vorsteht.

Bei dieser Trennvorrichtung ist die Hülle so ausgebildet, daß an der Oberseite ein weiterer Anschluß vorgesehen ist, durch den das gasförmige Medium (Luft- bzw. Benzindampf) zur Atmosphäre entweicht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trennvorrichtung der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß das in der Hülle kurzzeitig aufgehaltene Strömungsmittel nicht in die Atmosphäre abgeleitet zu werden braucht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichnete Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Trennvorrichtung wird das blasenförmige zweite Strömungsmittel allmählich durch Injektorwirkung in das erste Strömungsmittel absor­ biert. Dadurch wird vermieden, daß das zweite Strömungs­ mittel in die Atmosphäre abgeleitet werden muß und auch ein gesonderter zusätzlicher Anschluß ist nicht erforder­ lich.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung des Anschlusses einer Trennvorrichtung;

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt in größerem Maßstab durch ein Ausführungsbeispiel einer Trennvor­ richtung;

Fig. 3A-3D vier aufeinanderfolgende Betriebsphasen der Trennvorrichtung.

In Fig. 1 sind sehr schematisch zwei getrennte Brennstoff­ reservoirs R dargestellt, die jeweils an ihrer Unterseite, wie üblich, mit einer Pumpe P aus­ gerüstet sind. Die Pumpe P fördert über ein Einwegven­ til C in eine Zufuhrleitung T, die in einer Brennstoff­ einspritzanlage eines Motors M mündet. Um einen Ausfall zu verhindern, sind die beiden Kreise über eine Verbin­ dungsleitung I miteinander verbunden. Die Verbindungslei­ tung I ist mit Ventilen V versehen, die bei Versagen einer der Pumpen P geöffnet wird; die Brennstoffversorgung wird dann durch die andere Pumpe sichergestellt, die aus ihrem Reservoir R ansaugt, ohne daß es deswegen dank des Einweg­ ventiles C zu einer Förderung von dem einen Reservoir zum anderen kommt.

In jeder Zufuhrlei­ tung T ist eine Trennvorrichtung 1 eingesetzt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Inneren des Reservoirs R angeordnet ist, während sie gegenüber dessen Inhalt isoliert bleibt.

Eine solche Trennvorrichtung ist in Fig. 2 im einzelnen darge­ stellt. Sie wird im wesentlichen von einer länglichen, dichten Hülle 2 gebildet, die eine mehr oder weniger vertikale Achse besitzt und deren Fassungsvermögen im Vergleich zu dem entsprechenden Reservoirs R geringer ist. Sie ist mit der Zufuhrleitung T an der Unterseite durch einen rohrförmigen Einlaßanschluß 3 verbunden, der den Boden der Hülle 2 durchquert und in deren Inneren mit­ tels eines offenen Endes 4 mündet, und sie ist mit der Zu­ fuhrleitung T an der Oberseite durch einen rohrförmigen Auslaßanschluß 5 verbunden, der die Oberseite der Hülle 2 durchquert und sich bis ungefähr auf halbe Höhe der Hülle 2 erstreckt, um dort mittels großer Fangöffnungen 6 zu mün­ den, die hinter einer großen, horizontalen, überstehenden Ablenkplatte 7 geschützt angeordnet sind. Der Einlaßanschluß 3 ist mit dem untersten Abschnitt der Hülle 2 durch große Öffnungen 8 verbunden, während der Auslaßanschluß 5 seiner­ seits mit dem obersten Teil der Hülle 2 durch kleine Löcher 9 verbunden ist.

Um mechanische Beanspruchungen aufnehmen zu können, die durch die Bewegung der in der Hülle 2 enthaltenen Flüssig­ keit auf die freien Abschnitte der rohrförmigen Anschlüsse 3 und 5 ausgeübt werden können, sind diese durch Arme bzw. durchbrochene Bleche 10 und 11 abgestützt.

Jede Trennvorrichtung 1, die auf diese Weise ausgebildet und an­ geschlossen ist, arbeitet wie folgt:

• 1. Bei normalem Betrieb mit positivem g ist die Hülle 2 mit Brennstoff gefüllt (vgl. Fig. 3A), und dies gilt auch noch für den Augenblick, wenn plötzlich g negativ wird, d. h. im Zeitpunkt t = 0 bei einem Flugzustand mit nega­ tivem Belastungsfaktor, wenn der flüssige Brennstoff des Reservoirs R sich zur Oberseite des Reservoirs be­ wegt und die Pumpe B Luft anzusaugen und somit abzugeben beginnt.
• 2. Es bildet sich eine Luftblase, die durch die Zufuhrleitung T wandert und in den Einlaßanschluß 3 an der Unterseite der Hülle 2 eindringt (vgl. Fig. 3B). Die Abmessungen derselben wie auch die Höhe, auf der sich die Fangöffnungen 6 des Auslaßanschlusses 5 befinden, sind so ausgelegt, daß bei Berücksichtigung des Durchsatzes und der voraussichtlichen Dauer des Flugzustandes mit nega­ tiver Belastung (beispielsweise t = 5 Sekunden) die Trenn­ fläche S der Luft und des Brennstoffes nicht die Fangöff­ nungen 6 erreicht, die immer unter Brennstoff stehen und dank der Ablenkplatte 7 gegen die Luft geschützt sind. Anders ausgedrückt: Wenn, wie bereits gesagt, die Fang­ öffnungen 6 sich auf halber Höhe der Hülle 2 befinden, ist das Volumen, das von der Luft im unteren Teil der Hülle eingenommen wird, kleiner als die Hälfte ihres Fassungsvermögens. Während der gesamten Flugphase mit negativem g wird daher der Motor weiterhin mit Brennstoff versorgt, während die Luftblase im unteren Teil der Hülle 2 festgehalten wird.
• 3. Sobald wieder der normale Flugzustand mit positivem g erreicht ist, wandert die Luft von der Unterseite zur Oberseite der Hülle 2 (vgl. Fig. 3C); da aber dieses Vo­ lumen kleiner als die Hälfte des Fassungsvermögens der Hülle 2 ist und die Fangöffnungen 6 sich auf halber Höhe befinden, bleiben sie immer in dem Brennstoff eingetaucht, den nun die Pumpe P zu fördern beginnt.
• 4. Die im oberen Teil der Hülle 2 eingeschlossene Luft­ masse wird nun bei dieser Rückkehr zum Normalbetrieb wie­ der allmählich absorbiert, indem sie langsam durch die kleinen Löcher 9 entweicht, und zwar durch Induktion bzw. durch einen Injektoreffekt, der von dem Kraftstoff­ strom in dem Auslaßanschluß 5 ausgeübt wird (vgl. Fig. D).

Die Trennvorrichtung 1 kehrt - beispielsweise in T = 30 Sekunden - in ihren Ausgangszustand wieder zurück, in dem sie mit Kraftstoff (vgl. Fig. 3A) gefüllt und somit für eine neue Phase eines Flugzustandes mit negativem g be­ reit ist.

Es versteht sich, daß das beschriebene Ausführungsbei­ spiel in mannigfacher Weise abgewandelt werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann insbesondere die horizontale ebene Ablenkplatte 7 durch eine nach oben konkave Platte ersetzt werden, was zur Folge hätte, daß ein Aufsteigen der Trennfläche S (Fig. 3B) über das Niveau der Fangöffnungen 6 möglich wäre, ohne daß deswegen dort Luft eindringt (hierzu wäre erforder­ lich, daß die Trennfläche S das Niveau des oberen Randes der Ablenkplatte erreicht).

Ferner könnte man die beschriebene Trennvorrichtung in anderen Bereichen einsetzen, überall dort, wo zwei Strö­ mungsmittel unterschiedlicher Dichte getrennt werden sollen, während gleichzeitig ihre proportionale Wieder­ vereinigung sichergestellt sein soll.

Claims (7)

1. Trennvorrichtung, die mittels eines Einlaßan­ schlusses und eines Auslaßanschlusses in eine Leitung für ein erstes Strömungsmittel einsetzbar ist, mit einer Hülle, die bei normalem Betrieb mit dem die Leitung durchlaufenden ersten Strömungsmittel gefüllt ist, die jedoch ein in dem Einlaßanschluß kurzzeitig auftretendes zweites Strömungsmittel mit vom ersten Strömungsmittel unterschiedlicher Dichte in Form einer Blase aufnehmen und im Inneren der Hülle fern von dem Auslaßanschluß fest­ halten kann, damit der Auslaßanschluß ständig mit dem ersten Strömungsmittel versorgt bleibt, wobei der Auslaß­ anschluß ein Tauchrohr aufweist, das in der Hülle vor­ steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßanschluß (5) so ausgebildet ist, daß das in der Hülle (2) festgehaltene zweite Strömungsmittel durch Injektor­ wirkung im Bereich des Auslaßanschlusses (5) in das erste Strömungsmittel absorbiert wird.

2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hülle (2) so montier­ bar ist, daß der Einlaßanschluß (3) unten und der Auslaß­ anschluß (5) oben liegt.

3. Trennvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hülle (2) eine läng­ liche Form hat und ihre Achse vertikal verläuft.

4. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Tauch­ rohr in der Hülle (2) im Bereich ihrer halben Länge mittels einer oder mehrerer Fangöffnungen (6) mündet.

5. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fangöffnung bzw. Fangöffnungen (6) unter dem Schutz einer Ablenkplatte (7) angeordnet sind.

6. Trennvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßanschluß (5) mit dem Tauchrohr ein oder mehrere kleine Löcher (9) aufweist, die benachbart zum Auslaßende der Hülle (2) angordnet sind und auf Grund der Injektorwirkung des in dem Tauchrohr fließenden ersten Strömungsmittels das zweite Strömungsmittel ansaugen.

7. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Tauch­ rohr des Auslaßanschlusses (5) durch ein entsprechendes Bauteil (11) abgestützt ist, das an der Wand der Hülle (2) befestigt ist.