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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrische Steuer-/Regelsysteme,
und bezieht sich insbesondere auf einen elektrischen Anschluss für Flugzeugtreibstoffpumpen.
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Ein
herkömmlicher
elektrischer Anschluss 10 für Flugzeugtreibstoffpumpen
ist in 1 dargestellt. Der elektrische Anschluss umfasst
ein becherförmiges
Anschlussgehäuse 12 mit
einem näherungsweise
2,03 mm (0,080 Zoll) dicken, äußeren radialen
Anschlussflansch 14 sowie eine in dem becherförmigen Anschlussgehäuse angebrachte
Elektroisolierglasverschlusskappe 16. Eine Mehrzahl von
Anschlussstiften 18 ist in der Isolierglasverschlusskappe
angebracht, wobei jeder der Anschlussstifte einen sich ausgehend
von der Isolierglasverschlusskappe erstreckenden Abschnitt 20 aufweist,
der ferner z. B. durch eine Kapsel 22, wie beispielsweise
durch einen Epoxidharzeinkapselungsverbundstoff, bedeckt ist. Elektrische
Kabel (nicht gezeigt) würden
sich ebenfalls durch die Kapsel zu den einzelnen Anschlussstiften
erstrecken.
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In
einem Flugzeug kann eine elektrische Bogenentladung bei Anwesenheit
eines Treibstofflecks zu katastrophalen Folgen führen. Die Flugtüchtigkeitsdirektive
(AD 97-030-17) berichtete folgende Befunde von Treibstofflecks beim
Treibstoffschubbetrieb und bei Überdruck/Schnellablasspumpen,
sowie von einer bei dem Flugzeug JAL 747 aufgetretenen elektrischen
Bogenentladung, die aus einer Formierung einer Leitungsschicht zwischen
der Kapsel des Anschlusses und dem Elektroisolierglas des Anschlusses
resultierte. Die Leitungsschicht stellte einen elektrischen Weg
zur Bogenentladung bereit, die zwischen Anschlussstiften oder zwischen
einem oder mehrere der Anschlussstifte und der Verkleidung des Anschlusses
auftrat, wobei die Bogenentladung ausreichend schwerwiegend war,
um durch das Anschlussgehäuse
zu brennen, was ermöglichte,
dass der Treibstoff zu der Umgebungsseite der Treibstoffpumpe auslief.
Die Kapsel des Anschlusses bildete eine mangelhafte Dichtung mit
dem Anschluss und trug zur Schwere der Bogenentladungsbedingungen bei,
indem einer Verschmutzung ermöglicht
wurde, in den die Bogenentladung einleitenden Anschluss eingefangen
zu werden. Ferner ermöglichte
die das Bogenentladungsereignis enthaltende Anschlusskapsel extremer
Hitze und extremen Druck sich aufzubauen. Anschließende Karburierung
der Kapsel stellte einen Leitungsweg für die Bogenentladung sowie
zusätzliches
Material bereit, um die Bogenentladungsreaktion aufrecht zu erhalten,
die sich durch das Umgebungsmaterial derart brennen konnte, dass
ein Auftreten eines Treibstofflecks zugelassen wurde.
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Demnach
wäre es
wünschenswert,
eine verbesserte, nicht-eingekapselte offene Bauform für einen
elektrischen Anschluss für
Flugzeugtreibstoffpumpen bereitzustellen, die potentiellen Verschmutzungen
gestattet auszutreten oder von dem elektrischen Anschluss entfernt
zu werden. Es wäre
weiterhin wünschenswert,
einen verbesserten elektrischen Anschluss für Flugzeugtreibstoffpumpen
mit einer verbesserten hermetischen Glasdichtung, einen Anschlussflansch
sowie elektrisch isolierende Steigleitungen bereitzustellen, um
eine elektrische Isolierung und einen erhöhten Ableitstromweg zwischen
jedem Stift des Anschlusses sowie zwischen den Anschlussstiften
und der Anschlussverkleidung bereitzustellen. Weiterhin wäre es wünschenswert,
eine Zugentlastung sowie eine verbesserte elektrische Isolierung
des elektrischen Anschlusses bereitzustellen. Demnach besteht ein
Erfordernis für
einen verbesserten elektrischen Anschluss für Treibstoffpumpen, insbesondere
für Flugzeuge.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diese und andere Sachverhalte.
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EP-A-0450153
beschreibt ein hermetisches Anschlusselement zum Führen eines
elektrischen Stroms in eine Verkleidung, bei der der elektrische Anschluss
von dem Gehäusekasten
des Anschlusses durch eine Glasdichtung isoliert ist, die dann vollständig durch
einen dichtenden Kleber abgedichtet wird.
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ÜBERBLICK
DER ERFINDUNG
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In
allgemeiner Hinsicht sieht kurz gesagt die vorliegende Erfindung
einen verbesserten elektrischen Anschluss für Flugzeugtreibstoffpumpen
vor. Der verbesserte elektrische Anschluss weist eine nicht-eingekapselte,
offene Bauform auf, der potentiellen Verschmutzungen ermöglicht auszutreten
oder von dem elektrischen Anschluss entfernt zu werden, und umfasst
eine verdickte hermetische Glasdichtung sowie Anschlussflanschabschnitte,
elektrisch isolierende Steigleitungen, die einen erhöhten Ableitstromweg
zwischen Anschlussstiften und zwischen Anschlussstiften und der
Anschlussverkleidung bereitstellen, sowie eine verbesserte Zugentlastung und
eine elektrische Isolierung, die sich über einen Abschnitt der elektrischen
Kabel, die mit den Anschlussstiften und Steigleitungen des elektrischen Anschlusses
verbunden sind, erstrecken.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein elektrischer Anschluss für Flugzeugtreibstoffpumpen,
wie in Anspruch 1 beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung sieht demgemäß einen verbesserten elektrischen
Anschluss für
Flugzeugtreibstoffpumpen vor. Der verbesserte elektrische Anschluss
umfasst ein becherförmiges
Anschlussgehäuse
oder eine Verkleidung, das bzw. die ein erstes Ende und ein zweites
Ende aufweist, welche einander gegenüberliegen, wobei das erste Ende
geschlossen und das zweite Ende geöffnet ist, sowie einen äußeren radialen
Anschlussflansch an dem ersten Ende. Das becherförmige Anschlussgehäuse ist
bevorzugt einteilig, als ein einheitliches Anschlussgehäuse gebildet
und kann z.B. aus Edelstahl oder einem korrossionsbeständigen Stahl
ausgebildet sein. Das becherförmige
Anschlussgehäuse
ist ferner bevorzugt derart konfiguriert, dass der Abstand zwischen
Anschlussstifte und geerdeten Abschnitten des Anschlussgehäuses vergrößert ist,
um somit die Länge
jeglicher potentieller Bogenentladung zu vergrößern. Eine Elektroisolierglasverschlusskappe
ist in dem ersten Ende des becherförmigen Anschlussgehäuses angebracht
und bildet eine hermetische Dichtung des ersten Endes des becherförmigen Anschlussgehäuses. Eine
Mehrzahl von röhrenförmigen Steigleitungen
sind an der Isolierglasverschlusskappe an dem ersten Ende des Anschlussgehäuses angebracht,
wobei jede der röhrenförmigen Steigleitungen
einen sich ausgehend von dem ersten Ende des Anschlussgehäuses erstreckenden
Abschnitt aufweist. Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
können
die röhrenförmigen Steigleitungen
keramische, elektrisch isolierende Steigleitungen sein. Eine Mehrzahl
von Anschlussstiften sind in der Isolierglasverschlusskappe angebracht
und erstrecken sich der Länge
nach durch entsprechende röhrenförmige Steigleitungen
sowie durch das Anschlussgehäuse.
Bei einem Aspekt umfasst jeder Anschlussstift einen Lötmittelbecher
an dem ersten Ende des Anschlussgehäuses zum Aufnehmen eines entsprechenden
elektrischen Kabels. Eine Mehrzahl von elektrischen Kabeln sind
jeweils mit entsprechenden Anschlussstiften verbunden.
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Bei
einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
ist wenigstens eine äußere Schicht
des elektrisch isolierenden Schlauchmaterials dazu bereitgestellt,
um wenigstens einen Abschnitt einer oder mehrerer der Steigleitungen,
einen sich ausgehend von den entsprechenden röhrenförmigen Steigleitungen erstreckenden
Abschnitt der Anschlussstifte sowie die entsprechenden elektrischen
Kabel abzudecken. Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
kann die äußere Schicht
des elektrisch isolierenden Schlauchmaterials ein Schrumpfschlauch,
wie beispielsweise ein quervernetztes Fluorpolymerschlauchmaterial
sein, und kann aus zwei Schichten des quervernetzten Schrumpfschlauch-Fluorpolymerschlauchmaterials
geformt sein. Wahlweise kann die isolierende röhrenförmige Verlängerung ferner über der äußeren Schicht
des isolierenden Schlauchmaterials, den entsprechenden röhrenförmigen Steigleitungen,
dem entsprechenden Abschnitt der sich ausgehend von den röhrenförmigen Steigleitungen
erstreckenden Anschlussstifte und den entsprechenden elektrischen Kabel
angeordnet sein.
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Diese
und andere Aspekte sowie Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden
detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich,
welche beispielhaft die Merkmale der Erfindung darstellen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht eines elektrischen Anschlusses des Stands der
Technik für
Flugzeugtreibstoffpumpen.
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2 ist
eine Schnittansicht des verbesserten elektrischen Anschlusses der
Erfindung für
Flugzeugtreibstoffpumpen.
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3 stellt
eine vergrößerte Ansicht
eines der Anschlussstifte des verbesserten elektrischen Anschlusses
aus 2 dar, und zeigt den Zusatz einer optionalen elektrischen
isolierenden röhrenförmigen Verlängerung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie
in den Zeichnungen dargestellt, die zum Zweck der Darstellung, jedoch
nicht limitierend, vorgesehen sind, wird die Erfindung durch einen
elektrischen Anschluss für
Flugzeugtreibstoffpumpen verkörpert,
wie in
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2 dargestellt.
Der elektrische Anschluss umfasst ein becherförmiges Anschlussgehäuse oder eine
Verkleidung 32 mit einem ersten Ende 34, das einem
zweiten Ende 36 gegenüberliegt.
Das erste Ende 34 ist geschlossen und das zweite Ende 36 ist zum
Aufnehmen eines entsprechenden Anschlussabschnitts von einer Treibstoffpumpe
(nicht gezeigt) geöffnet.
Ein äußerer radialer
Anschlussflansch 38 ist an dem ersten Ende vorgesehen.
Das becherförmige Anschlussgehäuse ist üblicherweise
einteilig, als einheitliches becherförmiges Gehäuse gebildet und kann z.B.
aus einem korrosionsbeständigen
Metall, wie beispielsweise Edelstahl oder korrosionsbeständigen Stahl,
gebildet sein. Der elektrische Anschluss der Erfindung ist derart
konfiguriert, dass der Abstand zwischen Anschlussstiften und geerdeten
Abschnitten des Gehäuses
vergrößert wird,
um somit den Weg des elektrischen Stroms jeglicher Bogenentladung
zu vergrößern. Der äußere radiale
Anschlussflansch ist bevorzugt 4,57 mm (0,180 Zoll) dick, was um
2,54 mm (0,100 Zoll) dicker ist als der äußere radiale Anschlussflansch
eines konventionellen elektrischen Anschlusses. Eine Elektroisolierglasverschlusskappe 40 ist
in dem ersten Ende des becherförmigen
Anschlussgehäuses
angebracht und bildet eine hermetische Dichtung des ersten Endes
des becherförmigen
Anschlussgehäuses
und ist bevorzugt 1,65 mm (0,065 Zoll) dicker als die Isolierglasverschlusskappe
des konventionellen elektrischen Anschlusses. Eine Mehrzahl von
röhrenförmigen Steigleitungen 42 sind
an die Isolierglasverschlusskappe des ersten Endes des Anschlussgehäuses angebracht,
wobei jede einen ausgehend von dem ersten Ende des Anschlussgehäuses erstreckenden
Abschnitt 44 aufweist. Die röhrenförmigen Steigleitungen sind üblicherweise
aus einem elektrisch isolierenden Keramikmaterial, wie beispielsweise
der bearbeitbaren, von Corning unter dem Handelsnamen „MACOR" erhältlichen
Glaskeramik, konstruiert.
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Eine
Mehrzahl von Anschlussstiften 46 sind in Öffnungen 48 der
Isolierglasverschlusskappe angebracht und erstreckt sich der Länge nach
durch entsprechende röhrenförmige Steigleitungen
sowie durch das Anschlussgehäuse.
Jeder der Anschlussstifte umfasst einen Abschnitt 50, der
sich ausgehend von der entsprechenden röhrenförmigen Steigleitung an dem
ersten Ende des Anschlussgehäuses
erstreckt, mit einem Lötmittelbecher 52,
der an dem ersten Ende des Anschlussgehäuses zum Aufnehmen eines entsprechenden
elektrischen Kabels 54 angeordnet ist. Eine Mehrzahl von
elektrisch isolierenden elektrischen Kabeln 54 sind jeweils üblicherweise
mit entsprechenden Anschlussstiften verbunden. Wenigstens eine zusätzliche äußere Schicht
eines elektrisch isolierenden Schlauchmaterials 56 ist dazu
vorgesehen, wenigstens einen Abschnitt wenigstens einer der Steigleitungen,
die sich ausgehend von dem ersten Ende des Anschlussgehäuses erstrecken,
einen entsprechenden Abschnitt der Anschlussstifte, die sich ausgehend
von den entsprechenden röhrenförmigen Steigleitungen
an dem ersten Ende des Anschlussgehäuses erstrecken, sowie ein
entsprechendes der Mehrzahl von elektrischen Kabeln zu bedecken,
um eine zusätzliche
elektrische Isolierung und Zugentlastung an der Verbindung der elektrischen
Kabeln zu den Anschlussstiften bereitzustellen. Das isolierende
Schlauchmaterial ist üblicherweise
ein Schrumpfschlauch, wie beispielsweise ein quervernetztes Fluorpolymer-Schlauchmaterial, welches
von Raychem unter dem Handelsnamen RT-555 erhältlich ist. Üblicherweise
sind zwei Schichten des Schrumpfschlauchmaterials über jede
der Verbindungen der elektrischen Kabel mit den Anschlussstiften
und den röhrenförmigen Steigleitungen
vorgesehen.
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Wahlweise,
wie in 3 gezeigt, ist wenigstens eine isolierende röhrenförmige Verlängerung 58 aus
einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise Keramik,
Glas, Gummi, Plastik oder ähnlichem,
gebildet, wobei diese ferner über
der äußeren Schicht
des isolierenden Schlauchmaterials, der röhrenförmigen Steigleitungen, der
Anschlussstifte sowie der elektrischen Kabel angeordnet sein kann.
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Aus
dem Obigen ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung gegenüber bisherigen
Flugzeugtreibstoffpumpen-Elektroanschlüssen Vorteile bereitstellt und
sich mit signifikante Bedenken und Mängel gegenüber bisheriger Anschlüsse befasst.