DE2743994B2 - Einrichtung zur Entlüftung von Flüssigkeitsbehältern für Flugzeuge - Google Patents
Einrichtung zur Entlüftung von Flüssigkeitsbehältern für FlugzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Entlüftung gefährlichen Druckanstiegen ausgesetzter
Flüssigkeitsbehälter für Flugzeuge, wobei eine in allen Lagen des Flugzeugs oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
mündende, den Behälter entlüftende Rohrleitung vorgesehen ist.
Durch die DE-AS 2347635 ist eine Entlüftungseinrichtung
an einem Getriebegehäuse bekannt, bei der ein Entlüftungsrohr seitlich mittig so in das Getriebegehäuse
hineinragt, daß die Mündung des Entlüftungsrohrs in jeder Lage des Getriebegehäuses
oberhalb des im Gehäuse sich ausbildenden Schmiermittelspiegels liegen soll.
Unter Zugrundelegung der für eine ausreichende Schmierung benötigten Schmiermittelmenge wird bei
der bekannten Einrichtung ein Tankvolumen vorausgesetzt, das um ein Vielfaches größer sein muß als
das vom Schmiermittel beanspruchte Tankvolumen.
Im bekannten Fall ergibt sich demnach ein Schmiermittelbehälter mit verhältnismäßig großen
Abmessungen und einem verhältnismäßig hohen Ei-
gengewjcht.
Insbesondere hiasichtlich der Nutzraumbeanspruchung und des Gewichts wird man sich deshalb einem
Einsatz einer derartigen Einrichtung bei Flugzeugen nur ungern zuwenden.
Des weiteren sind Flüssigkeitsbehälter hinsichtlich einer wirksamen Entlüftung bei Flugzeugen wesentlich
extremeren Betriebsbedingungen ausgesetzt, als dies beispielswehe bei in verschiedenen Lagen zu
handhabenden Arbeitsmaschinen, wie Bohrmaschinen oder dergleichen, der Fall ist.
Hierzu gehört beispielsweise die Konstanthaltung des Tankinnendrucks trotz verhältnismäßig starker
auf den Flüssigkeitsbehälter einwirkender Beschleunigungskräfte,
wie sie z. B. bei plötzlich eintretendem, verhältnismäßig rasch zu vollziehendem Sink- oder
Steigflug oder bei verhältnismäßig rasch vollzogenen Drehbewegungen eines Flugzeugs um dessen Längsachse
(Rollen) auftreten können, und zwar unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Massenträgheit
der im Tank enthaltenen Flüssigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zum eingangs genannten Stand der Technik vorgebrachten
Nachteile zu beseitigen und eine Einrichtung zu schaffen, die bei verhältnismäßig geringem Tankvolumen
eine in möglichst allen Fluglagen optimale Entlüftung des Flüssigkeitsbehälters gewährleisten soll.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet:
a) innerhalb des Flüssigkeitsbehälters sind Entlüftungsrohre so angeordnet, daß stets die Mündung
mindestens eines Entlüftungsrohrs oberhalb, die Mündung mindestens eines weiteren Entlüftungsrohrs
unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, wobei die jeweils anderen Enden der Entlüftungsrohre
in voneinander getrennte sowie gegenüber dem Tankinnenraum abgedichtete Kammern münden;
b) den Kan:nern ist ein mittels eines durch Beschleunigungskräfte
verstellbaren Gewichts fluglageabhängig steuerbares Drehschieberventil zugeordnet, wobei Steuerschlitze dieses Ventils
in der Weise zueinander versetzt angeordnet sind, daß bei freiem Strömungsdurchtritt über
das mindestens eine oberhalb Jes Flüssigkeitsspiegels liegende Entlüftungsrohr gleichzeitig
der Strömungsdurchtritt über das mindestens eine weitere unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
liegende Entlüftungrrohr abgesperrt ist.
Vorteiihafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Untrransprüchen angegeben.
Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung nachfolgend
beispielsweise erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die seitliche Ansicht der Einrichtung nebst zugeordnetem Getriebe am Triebwerk in schematischer
Darstellung,
Fig. 2 die teilweise aufgeschnitten dargestellte Einrichtung unter Zuordnung eines gegenüber dem
Triebwerk schematisiert wiedergegebenen ölkreislaufs,
Fi g. 3 einen Querschnitt des zur Einrichtung gehörigen Drehschieberventils einschließlich zugehöriger
Befestigungsmittel am Flüssigkeitsbehälter,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 eine Ansicht r"cs Drehschieberventils in
Blickrichtung B der Fig. 3 und
Fig. 6 eine Ansicht des Drehschieberventils in Blickrichtung C der Fig. 3, wobei in Fig. 6 jedoch
das Drehschieberventil gegenüber Fig. 3 verdreht angeordnet ist.
Fig. 1 erläutert die Anordnung des Flüssigkeitsbehälters 10, z. B. eines Öltanks und eines zugeordneten
Getriebes 11 an einem Turbinenstrahltriebwerk 12. Der normale ölspiegel ist mit 13 bezeichnet, 14 stellt
das Drehschieberventil dar.
F i g. 2 zeigt schematisch die Lage des hier beispielsweise
zur Häute mit öl gefüllten Flüssigkeitsbehälters im ölkreislauf. Der ölrücklauf 15 vom Triebwerk 12
führt direkt in den Flüssigkeitsbehälter 10; von dort wird das öl über eine Leitung 16 zu einer Pumpe 16'
geführt, die es über eine weitere Leitung 12' zurück ins Triebwerk befördert.
Einen Druckanstieg im Tank bei schwankendem ölspiegel und/oder anderen Fluglagen als der dargestellten,
normalen, wird dadurch verhindert, daß an einem das Ventil 14 umhüllenden Gehäuse 14' eine
Entlüftungsleitung 17 vorgesehen ist, die im vorliegenden Falle in das Getriebe 11 führt. Dessen Druck
wird durch andere Maßnahmen konstant gehalten, z. B. über ein Druckhalteventil.
• Die dauernde Tankentlüftung ist so gedacht, daß stets die Mündung des oberen Entlüftungsrohres 18 oder des unteren Entlüftungsrohres 19 oberhalb des ölspiegels liegt. Dem zugeordnet müssen im Drehschieberwinkel 14 jeweils entsprechende Querschnitte in später noch näher erläuterter Weise geöffnet bzw. geschlossen werden. Das öffnen und Schließen der Querschnitte muß - wie der ölspiegel 13 - fluglageabhängig sein, was dadurch geschieht, daß ein mittels eines Gewichts 27 belasteter Hebel 26 einen Drehschieber 22 in die jeweils benötigte Stellung fallen läßt.
• Die dauernde Tankentlüftung ist so gedacht, daß stets die Mündung des oberen Entlüftungsrohres 18 oder des unteren Entlüftungsrohres 19 oberhalb des ölspiegels liegt. Dem zugeordnet müssen im Drehschieberwinkel 14 jeweils entsprechende Querschnitte in später noch näher erläuterter Weise geöffnet bzw. geschlossen werden. Das öffnen und Schließen der Querschnitte muß - wie der ölspiegel 13 - fluglageabhängig sein, was dadurch geschieht, daß ein mittels eines Gewichts 27 belasteter Hebel 26 einen Drehschieber 22 in die jeweils benötigte Stellung fallen läßt.
Fig. 3 und 4 zeigen die Bauteile des Drehschieberventils
14. In einem Gehäuse 20 ist ein Einsatz 21 eingelötet. Im Einsatz 21 ist der Drehschieber 22 einschließlich
eines zugehörigen hülsenartigen Einsatzes 23 drehbar gelagert, die beide miteinander durch eine
Schraubenverbindung 24 verbunden und gegen Verdrehung durch den Stift 25 gesichert sind. Der Drehschieber
22 weist am Hebel 26 das Gewicht 27 auf, dessen Weg in Umfangsrichtung, bezogen auf die
Mitte des Drehschiebers, durch die gehäuseseitigen Anschläge 28, 29 begrenzt ist. Das Gehäuse 20 ist
in diesem Falle mittels Schrauben 30 an einer Grundplatte 31 befestigt, die ihrerseits wiederum über
Schrauben 32 mit dem Flüssigkeitsbehälter 10 verschraubt ist. Es ist aber auch eine Gußausführung Gehäuse
(20/Grundplatte 31 denkbar.
Innerhalb des Flüssigkeitsbehälters 10 befinden sich zwei Kammern 33, 34 (Fig. 2 und 3), wobei die
Kammer 33 mit dem oberen Entlüftungsrohr 18 und die Kammer 34 mit dem unteren Entlüftungsrohr 19
verbunden sind. Beide Kammern 33, 34 sind gegenüber dem Flüssigkeitsbehälter 10 mittels der Wände
35 und 36 abgeschlossen, untereinander sind die Kammern 33. 34 durch den Steg 37 voneinander getrennt
(Fig. 3).
In der Grundplatte 31 befinden sich zv/ei Öffnungen
38, 39 (Fig. 5), wobei die Öffnung 38 der Kammer 33 und die Öffnung 39 der Kammer 34 zugeordnet
ist. Im Gehäuse 20 befinden sich ebensolche Öffnungen 40, 41 (Fig. 3), die mit zwei koaxial zur
Längsachse des Drehschiebers 22 angeordneten, voneinander getrennten Ringkanälen 42,43 des Einsatzes
21 verbunden sind (Fig. 3 und 4). Die Ringkanäle 42,43 sind durch einen Steg 44 voneinander getrennt.
Wie ans Fig. 3 bis 5 hervorgeht, sind die Öffnungen
38, 40 einerseits und 39, 41 andererseits einander so zugeordnet, daß sie nicht nur durch einen Steg 37 voneinander
getrennt, sondern auch seitlich zueinander versetzt angeordnet sind, so daß die Öffnungen 38/40
mit dem einen Ringkanal 42 und die Öffnungen 39/41 mit dem anderen Ringkanal 43 verbunden sind. Der
Einsatz 21 besitzt in diesem Falle pro Ringkanal vier Schlitze 45,46, wobei die Schlitze 45 dem einen Ringkanal
42 und die Schlitze 46 dem anderen Ringkanal 43 zugeordnet sind. Es sind pro Ringkana! 42, 43 wegen
des Druckausgleichs zwischen dem Einsatz 21 und dem Drehschieber 22/23 jeweils zwei einander gegenüberliegende
Schlitze vorzusehen.
Im übrigen sind die jeweils vier Schlitze 45 bzw. 46 des Einsatzes 21 gleichförmig in Umfangsrichtung
untereinander beabslandet sowie parallel zur Längsachse L des Drehschiebers 22 übereinander liegend
angeordnet.
Der Drehschieber 22 weist ebenfalls vier in Höhe des einen oder des anderen Ringkanals 42, 43 liegende,
bzw. in Höhe der Schlitze 45, 46 des Einsatzes 21 liegende Steuerschlitze 50, 51 auf, wobei jedoch
die Steuerschlitze 51 gegenüber den Steuerschlitzen 50 versetzt angeordnet sind.
Der Drehschieber 22 besitzt weiter zwei Zylinderkammern 47, 48, wobei die Zylinderkammer 47 von
dem hülsenartigen Einsatz 23 gebildet ist, welcher mit Durchströmschlitzen 52 versehen ist, die stets dekkungsgleich
zu den Schlitzen 50 des Drehschiebers 22 angeordnet sind. Der hülsenartige Einsatz soll zur
axialen Fixierungsämtlicher sich drehender Teile vorgesehen sein. Im übrigen sind die Zylinderkammern
47, 48 durch eine Wand 49 getrennt (Fig. 4).
Gemäß Fig. 3 sind die Steuerschlitze 51 zu den Steuerschlitzen 50 in Achsrichtung um den Winkel β
versetzt angeordnet, wobei ß—2a ist. Die Steuerschlitze
50 decken sich in der gezeichneten Lage mit den Schlitzen 45 des Einsatzes 21. Wird der Schieber
um 2a = β gedreht, kommen die Steuerschlitze 51 des Drehschiebers 22 mit den Schlitzen 46 des Einsatzes
zur Deckung. Der Winkel β ist so abgestimmt, daß entweder eine Strömung Rohr 18/Kammer 33/öffnungen
38 und 40/Ringkanal 42/Schlitze 45, 50, 52/ Zylinderkammer 47 möglich ist, wobei eine Strömung
Rohr 19/Kammer 34/Offnungen 39 und 41/Ringkanal
43/Schlitze 46 und 51/Zylinderkammer 48 durch
die versetzten Schlitze 46 und 51 unterbrochen ist, oder umgekehrt.
Die entweder aus der Zylinderkammer 47 oder 48 austretende Luftströmung gelangt über den vom Gehäuse
14' umschlossenen Raum des Drehschieberventils 14 (Fig. 2) in die Entlüftungsleitung 17, die
an das Getriebe 11 angeschlossen ist.
Der Flüssigkeitsbehälter 10 wird also immer dann voll entlüftet, wenn die Lage des ölspiegels im Behälter
eine der beiden Entlüftungsrohre 18 oder 19 freigibt und gleichzeitig das Gewicht 27 infolge der zur
Zeit darauf wirkenden Resultierenden aller Beschleunigungen an einem der Anschläge 28 oder 29 so anliegt,
daß eine Entlüftung Rohr 18 bis Kammer 47 und eine Blockierung Schlitz 46 gegenüber 51 besteht
(Anschlag bei 29), oder eine Entlüftung Rohr 19 bis Kammer 48 und eine Blockierung Schlitz 45 gegenüber
Schlitz 50 besteht (Anschlag bei 28).
Das Drehschieberventii soll selbst dann wirksamer einsetzbar sein, wenn das Gewicht 27 seine Endstelluno
vprljiRt iinH tpij« Hip pntliiftpnHpn S^hÜ'Z? Schon
verschließt bzw. teils die verschließenden Schlitze bereits öffnet (z. B. 90° Steigflug).
Eine Optimierung der Funktionsfähigkeit kann erfolgen durch geeignete Wahl der Lage der Mündungen
der beiden Entlüftungsrohre 18,19 im Flüssigkeitsbehälter, "nd indem das gesamte Ventil gegenüber dem
Flüssigkeitsbehälter 10 verdreht wird (Fig. 6), wobei es in dieser verdrehten Stellung mittels der Schrauben
32 wieder am Flüssigkeitsbehälter 10 festgelegt werden kann.
In den Zeichnungen nicht weiter dargestellt, besteht die Möglichkeit diverser Variationen hinsichtlich
des Aufbaus der Einrichtung in Abhängigkeit von den betrieblichen Anforderungen.
So ist es z. B. möglich, daß innerhalb des Flüssigkeitsbehälters mehrere voneinander getrennte Kammern
vorgesehen sind, wobei diesen Kammern sinngemäß mehrere voneinander getrennte Ringkanäle
des Drehschiebers zugeordnet sind, die jeweils für sich
über Durchströmschlitze mit entsprechend zugeordneten, voneinander getrennten Kammern des Drehschiebers
in Verbindung bringbar sind, wobei z. B. bei drei innerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordneten,
voneinander getrennten Kammern neben den beiden durch die äußeren Gehäuseanschläge begrenzten
Endstellungen des Drehschiebers eine mittlere Endstellung desselben für die Tankentlüftung einstellbar
ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Einrichtung zur Entlüftung gefährlichen
Druckanstiegen ausgesetzter flüssigkeitsbehälter für Flugzeuge, wobei eine in allen Lagen des Flugzeugs
oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mündende, den Behälter entlüftende Rohrleitung vorgesehen
ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) innerhalb des Flüssigkeitsbehälters (10) sind Entlüftungsrohre (18,19) so angeordnet, daß
stets die Mündung mindestens eines Entlüftungsrohrs oberhalb, die Mündung mindestens
eines weiteren Entlüftungsrohrs unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, wobei die
jeweils anderen Enden der Entlüftungsrohre in voneinander getrennte sowie gegenüber
dem Tankinnenraum abgedichteten Kammern (.S3, 34) münden;
b) den Kammern (33, 34) ist ein mittels eines durch Beschleunigungskräfte verstellbaren
Gewichts (27) fluglageabhängig steuerbares Drehschieberventil (14) zugeordnet, wobei
Steuerschlitze (50,52 bzw. 51) dieses Ventils in der Weise zueinander versetzt angeordnet
sind, daß bei freiem Strömungsdurchtritt über das mindestens eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
liegende Entlüftungsrohr gleichzeitig der Strömungsdurchtritt über das mindestens eine weitere unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
liegende Entlüftungsrohr abgesperrt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehschieber (22) des Drehschieberventils (14) in einem mit dem Flüssigkeitsbehälter
(10) verbundenen Gehäuse (20) schwenkbar gelagert ist, welches zwei Anschläge (28, 29) für den maximalen Verstellweg des mit
dem Drehschieber (22) verbundenen Gewichts •(27) aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (20)
und dem Drehschieber (22) über einen mit dem Gehäuse verbundenen Einsatz (21) zwei nebeneinanderliegende,
voneinander getrennte Ringkanäle (42,43) gebildet sind, die mit jeweils voneinander
getrennten Gehäuseöffnungen (40, 41) korrespondieren, die ihrerseits über weitere öffnungen
38, 39) einer Grundplatte (31) mit den beiden voneinander getrennten Kammern (33,34)
in Verbindung stehen, wobei der Drehschieber (22) zwei durch eine Wand (49) voneinander getrennte
zylindrische Kammern (47, 48) aufweist, die an den äußeren, der Trennebene abgewandten
Enden offen sind und in einen das Ventil umgebenden, mit einer Entlüftungsleitung (17) in Verbindung
stehenden Raum münden, wobei der Einsatz (21) sowohl in Höhe des einen (42) als auch in Höhe des anderen Ringkanals (43) in gemeinsamen
Längsebenen liegende, jeweils gleichförmig in Umfangsrichtung beabstandete Schlitze
(45,46) aufweist, während der Drehschieber (22) ebenfalls in Höhe des einen (42) und anderen
Ringkanals (43) liegende, jedoch pro Ringkanal bzw. -kammer in Umfangsrichtung zueinander
versetzte Steuerschlitze (50, 51) aufweist, so daß je nach der augenblicklich erreichten Endstellung
des Drehschiebers (22) entweder der eine Ringkanal (42) über die Schlitze (45,50) mit der zylindrischen
Kammer (47) oder der andere Ringkanal (43) über die Schlitze (46, 51) mit der weiteren
zylindrischen Kammer (48) verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine zylindrische Kammer
(47) des Drehschiebers (22) von einem hülsenartigen, mit dem Drehschieber drehfest verbundenen
Einsatz (23) gebildet ist, der mit gegenüber den Steuerschlitzen (50) des Drehschiebers im
wesentlichen deckungsgleich fluchtenden Durchströmschlitzen (52) versehen ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Flüssigkeitsbehälters
mehrere voneinander getrennte Kammern vorgesehen sind, wobei diesen Kammern sinngemäß mehrere voneinander getrennte
Ringkanäle des Drehschiebers zugeordnet sind, die jeweils für sich über Durchströmschlitze mit
entsprechend zugeordneten, voneinander getFennten Kammern des Drehschiebers in Verbindung
bringbar sind, wobei z. B. bei drei innerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordneten, voneinander
getrennten Kammern neben den beiden durch die äußeren Gehäuseanschläge begrenzten
Endstellungen drs Drehschiebers eine mittlere Endstellung desselben für die Tankentlüftung einstellbar
ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des
Drehschiebers in einer Ebene liegt, die durch die Längs- und Querachse des Flugzeuges gebildet ist.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des
Drehschiebers zu der durch die Längs- und Querachse des Flugzeugs gebildeten Ebene geneigt angeordnet
ist.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil
am Flüssigkeitsbehälter in unterschiedlichen Lagen festlegbar angeordnet ist.
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DE3047719A1 (de) * | 1980-12-18 | 1982-07-01 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Fluessigkeitsbehaelter,,insbesondere oeltank, mit einrichtungen zur behaelterentlueftung unter beruecksichtigung extremer fluglagen und -bedingungen |
DE3050765C2 (de) * | 1980-12-18 | 1985-07-18 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Einrichtung zur Entlüftung eines Flüssigkeitsbehälters, insbesondere Öltanks, unter Berücksichtigung extremer Fluglagen und -bedingungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2743994A1 (de) | 1979-04-05 |
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