Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft doppelwandige Rohre. Insbesondere betrifft die Erfindung ein doppelwandiges Rohr vorzugsweise für ein Transportmittel, ein Transportmittel mit einem doppelwand igen Rohr und ein Verfahren zum Herstellen eines doppelwan- digen Rohres. Technologischer Hintergrund

In Transportmitteln, und insbesondere in Luftfahrzeugen, werden doppelwandige Rohre zu Rohrleitungen für Kraftstoffsysteme zusammengefügt. Diese Rohre weisen ein Innenrohr und ein das Innenrohr unter Bildung eines Zwischenraums um- gebendes Aufienrohr auf. Die Rohrleitungen können dann beispielsweise zur Treibstoffversorgung eines zusätzlichen, turbinenbetriebenen Hilfsaggregats im Heck des Luftfahrzeugs oder zur Verbindung des in der Regel im Höhenleitwerk untergebrachten Trimmtanks mit dem Haupttank des Luftfahrzeugs verwendet werden.

Die Rohrieitungen für Luftfahrzeuge sollten nach Maßgabe einschlägiger Sicher- heits- und Luftfahrtvorschriften zur Verhinderung von Unglücksfällen doppelwandig ausgeführt sein, um beispielsweise ein unkontrolliertes Austreten von Treibstoff zu verhindern.

Darüber hinaus ist der Einsatz der doppelwandigen Rohre zum Zwecke der Wärmeübertragung möglich. Hierbei wird das innere Rohr von einem Fluid durchströmt. Der Raum zwischen Innen- und Außenrohr wird ebenfalls von einem Fluid durchströmt, wobei zwischen diesen beiden Fluids eine Temperaturdifferenz be- steht. Die Fließrichtung ist abhängig vom Einsatzgebiet, ebenso der Aggregatszu- stand der beiden Fluids. Die Wärmeübertragung wird unter anderem auch durch die Leitfähigkeit der Werkstoffe der beiden Rohre beeinflusst. Das Einsatzgebiet ist sowohl im stationären und mobilen Anlagenbau, als auch in Transportmitteln möglich.

Doppelwandige, gekrümmte Rohre weisen beispielsweise ein Außenrohr auf, in welches ein Schlauch koaxial eingeschoben ist. Der Abstand zwischen dem Schlauch und dem Außenrohr wird durch Abstandshalter (Spacer) sichergestellt, welche den Schlauch koaxial zum Außenrohr abstützen. Aus geometrischen Gründen kann es jedoch sein, dass ein starres gebogenes Innenrohr in ein ebenso geformtes Außenrohr nicht integriert (bzw. eingeschoben) werden kann, wie es insbesondere bei starken bzw. Mehrfachkrümmungen der Fall ist.

DE 102005 028 766 B4 und US 2009/0025815 A1 beschreiben gekrümmte Rohr- leitungen mit einem metallischen Innenrohr. Bei der Herstellung wird um das Innenrohr ein Stützkern aus Styropor gelegt, der daraufhin mit faserverstärktem Epoxidharzmaterial umwickelt wird. Nach dem Aushärten des so entstandenen Außenrohres aus faserverstärktem Epoxidharzmaterial wird der Stützkem aus Styropor durch Ausspülen mit einem Lösungsmittel entfernt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein alternatives doppeiwandiges Rohr sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein doppeiwandiges Rohr angege- ben, wobei das Rohr ein Außenrohr und ein in dem Außenrohr verlaufendes Innenrohr aufweist. Das Innenrohr ist zur Leitung eines Fluids (beispielsweise eines Gases, eines Gasgemisches oder einer Flüssigkeit) ausgeführt und beabstandet zum Außenrohr angeordnet. Insbesondere kann das doppelwandige Rohr ais Treibstoffleitung ausgeführt sein. Das Außenrohr weist zwei halbschalenartige oder zwei oder mehr rinnenartige Rohrsegmente auf, die zur Ausbildung des Außenrohres entlang ihrer längsseitigen Ränder zusammengefügt sind.

Auf diese Weise ist es möglich, robuste doppelwandige Rohre anzugeben, welche einen vergleichsweise geringen Außendurchmesser und somit ein vergleichsweise geringes Gesamtgewicht aufweisen. Ebenso ist es möglich doppelwandige Rohre mit starker bzw. Mehrfachkrümmung anzugeben.

Auf entsprechende Weise können auch T-Verbindungen für derartige Rohre her- gestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Innenrohr metallisch. Auf diese Weise kann die Wandstärke des Innenrohres entsprechend niedrig dimensioniert sein, so dass sich ein verhältnismäßig geringer Außendurchmesser realisie- ren lässt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Außenrohr metallisch. Beispielsweise kann das Außenrohr aus Aluminium, einer bestimmten Aluminiumlegierung, Eisen, Nickelbasis, Zink, Magnesium oder Titan bestehen. Ebenso kann das Innenrohr aus Aluminium, einer bestimmten Aluminiumlegierung, Eisen, Nickel, Magnesium oder Titan bestehen. Als Außenrohr kann jedes Metall verwendet werden, das schweißbar ist. Als Innenrohr können zusätzlich Rohre verwendet werden, die aus nicht schmelzschweißbaren Legierungen bestehen. Je nach An- wendung kann das Innenrohr auch aus Kunststoff bestehen oder ein verstärkter Kunststoff sein.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn sowohl Außen- als auch Innenrohr aus ei- nem schweißbaren Material bestehen, so dass die Rohrsegmente des Außenroh- res bei der Fertigung aneinandergeschweißt werden können und so dass

Flanschverbindungen an den beiden Enden der doppelwandigen Rohre angeschweißt werden können. Die Flanschverbindungen an den Enden können auch geswaget werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die zwei halbschalen- artigen Rohrsegmente des Außenrohres durch Teilen eines Ausgangsrohres hergestellt. Das Ausgangsrohr kann also unabhängig von dem Innenrohr gefertigt werden und wird dann entlang seiner Längserstreckung in zwei oder mehr Teile geteilt. Das Innenrohr kann mit Abstandshaltern versehen werden und die verschiedenen Teile (Segmente) des Ausgangsrohres können dann um das Innenrohr herumgelegt und miteinander verbunden (gefügt) werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem doppelwandigen Rohr um ein gebogenes Rohr. Beispielsweise werden die zwei halbschalenartigen Rohrsegmente des Außenrohres durch Teilen des Ausgangsrohres entlang der neutralen Biegelinie des gebogenen Ausgangsrohres herge- stellt. Natürlich kann das Ausgangsrohr auch auf jeder anderen geraden oder gekrümmten Linie getrennt werden.

Bei der neutralen Biegelinie handelt es sich um die gemeinsame Mittellinie von Innen- und Außenrohr, nachdem die verschiedenen Rohrbestandteile zusammen- gesetzt sind. Die neutrale Biegelinie zeichnet sich dadurch aus, dass sie bezüglich dem Außenrohr die Ebene darstellt, in welcher beim Biegen das Außenrohr nicht oder zumindest nur geringfügig gedehnt oder gestaucht wird. Zudem ist hier mit dem geringsten "Verzug" beim Trennen zu rechnen und das Zusammenfügen ist spanntechnisch relativ einfach möglich. Diese Ebene definiert die Trennlinien (auch Trennstellen genannt), entlang denen das Außenrohr nach dem Biegevor- gang aufgetrennt wird. Ebenso definiert diese Ebene die Position der beim Zusammenfügen der Außenrohrsegmente entstehenden Fügelinien, bei denen es sich beispielsweise um Schweißnähte handelt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem doppelwandigen Rohr um ein Rohr einer Treibstoffleitung. Eine solche Treibstoffleitung kann aus mehreren dieser doppelwandigen Rohre bestehen, welche anei- nandergesetzt sind. Alternativ kann es sich auch um eine Hydraulikleitung handeln. In der Regel wird es sich um eine Leitung mit besonderer Sicherheitsrelevanz handeln.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Transportmittel mit einem oben und im Folgenden beschriebenen doppelwandigen Rohr angegeben.

Bei dem Transportmittel handelt es sich beispielsweise um ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Schienenfahrzeug oder ein Straßenfahrzeug.

Insbesondere kann es sich um ein Passagierflugzeug handeln.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind ein Verfahren zum Herstellen eines doppelwandigen Rohres und ein Verfahren zum Herstellen einer T-

Verbindung zum Verbinden doppelwandiger Rohre angegeben. Zunächst wird ein Innenrohr ausgebildet. Weiterhin wird ein von dem Innenrohr getrenntes Aus- gangsrohr ausgebildet, welches einen größeren Durchmesser aufweist als das Innenrohr. Daraufhin erfolgt ein Teilen des Ausgangsrohres in zwei oder mehr Rohrsegmente. Falls das Ausgangsrohr in genau zwei Rohrsegmente geteilt wird, kann es sich beispielsweise um halbschalenartige, also weitgehend ähnliche, sich gegenseitig ergänzende Rohrsegmente handeln. Die Teilung des Ausgangsrohres erfolgt hier- bei beispielsweise entlang der neutralen Biegelinie des Ausgangsrohres, insbesondere wenn es sich bei dem doppelwand igen Rohr um ein gebogenes Rohr handelt. Es kann auch entlang einer anderen geraden oder gekrümmten Linie getrennt werden. Daraufhin erfolgt ein Positionieren des Innenrohres in dem ersten halbschalenarti- gen Rohrsegment, woraufhin die beiden halbschalenartigen Rohrsegmente zur Ausbildung des Außenrohres zusammengefügt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem so hergestellten Rohr um ein oben und im Folgenden beschriebenes doppelwandiges Rohr, insbesondere um eine Treibstoffleitung. Alternativ kann es sich um eine Hydraulikleitung handeln.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den Schritt des Anfügens eines bzw. zweier Flansche an einem bzw. beiden Enden des Außenrohres auf, so dass verschiedene so hergestellte doppelwandige Rohre miteinander verbunden werden können, um eine komplette Rohrleitung auszubilden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt daraufhin das Aufbringen eines Oberflächenschutzes auf eine Innenseite und auf eine Außenseite des Außenrohres.

Insbesondere können Innenrohr und Außenrohr aus Metall oder einer Metalllegie- rung hergestellt sein, in welchem Falle die Rohrsegmente, in welche das Ausgangsrohr geteilt wurde, durch Schweißen zusammengefügt werden können. Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 A zeigt ein doppelwandiges, gebogenes Rohr gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 B zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittstelle A-A der Fig. 1 A.

Fig. 2 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 zeigt ein Luftfahrzeug mit doppelwandigen Rohren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein. Fig. 1 A zeigt ein doppelwandiges Rohr 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das doppelwandige Rohr 100 weist ein Innenrohr 101 und ein das In- nenrohr zumindest teilweise umgebendes Außenrohr 102 auf. Am einen Ende 111 des Außenrohres 102 ist ein Flansch 109 angebracht, der beispielsweise an das Außenrohr 102 angeschweißt oder anderweitig mit dem Außenrohr 102 verbunden ist. Beispielsweise ist es möglich, den Flansch anzuschrauben und/oder zu ver- kleben. Auch am entgegengesetzten Ende kann ein Flansch angebracht sein.

Das Anschweißen des Flansches erfolgt beispielsweise entlang der endseitigen Schweißlinie 114. Auf der Mittelachse der beiden Rohre 101 , 102 befindet sich die neutrale Biegelinie 112, die vorzugsweise als Trennebene verwendet wird, und die Lage der Trennstellen 113 des Ausgangsrohres definiert.

Weiterhin können mehrere Distanzhalter (Spacer) 116 vorgesehen sein, welche dafür sorgen, dass das Innenrohr 101 koaxial zum Außenrohr 102 positioniert ist.

Diese Abstandshalter 116 können hierfür beispielsweise ringförmig um das Innenrohr gelegt sein und mehrere„Beine" 117, 118, 119 aufweisen, die beispielsweise einen Winkel von jeweils 120 Grad zueinander einschließen und für die Abstüt- zung zwischen dem Innenrohr 101 und der Innenwandung des Außenrohres 102 sorgen. Dies ist in Fig. 1B zu erkennen, welche eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 1 A darstellt.

Auch sind in der Fig. 1 B die beiden Schweißnähte entlang der beiden Trennlinien 113 zu erkennen, durch welche die obere Halbschale 104 des Außenrohres mit der unteren Halbschale 103 des Außenrohres verbunden ist.

Es ist zu beachten, dass in den Fig. 1 A und 1B das Verhältnis von Länge zu Durchmesser eines typischen Rohres verkürzt dargestellt ist. Es können Rohr- durchmesser von bis zu 145 mm oder darüber hinaus vorgesehen sein. Insbesondere können die Außenrohre Durchmesser von 50 mm aufweisen. Eine mögliche Rohrlänge beträgt 1 m. Es können aber auch längere oder kürzere Rohre bereitgestellt werden.

Weiterhin sind der Abstandshalter und der Flansch am Außenrohr nur beispielhaft dargestellt. Es können auch andere Flansche und andere Arten von Abstandshaltern eingesetzt werden. Auch mag es sein, dass die Anbringung eines Flansches nicht notwendig ist, da beispielsweise keine Anbindung zu einem weiteren Rohr gewünscht ist oder die Anbindung auf andere Weise erfolgt. Im übrigen kann natürlich auch ein entsprechender Flansch am anderen Rohrende vorgesehen sein.

Die Schweißverbindung zwischen den beiden Rohrsegmenten des Außenrohres erfolgt beispielsweise durch Laserstrahlschweißen.

Fig. 2 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines doppelwandigen Rohres gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zunächst werden das Innenrohr 101 und ein das spätere Außenrohr darstellendes Ausgangsrohr 110 getrennt voneinander geformt, so dass sie über eine gleichartig verlaufende neutrale Biegelinie 112 verfügen. Das Ausgangsrohr 110 wird vorzugsweise entlang der neutralen Biegelinie getrennt, so dass zwei halbschalenartige Rohrsegmente 103, 04 entstehen. Anschließend wird das mit Abstandshaltern versehene Innenrohr 101 in die untere Halbschale 103 des Außenrohres eingebracht. Daraufhin wird das Außenrohr entlang der vormals aufgetrennten Biegelinie wieder zusammengefügt. Hierfür werden die beiden halbschalenartigen Rohrsegmente 103, 104 entlang ihrer längsseitigen Ränder 105, 106, 107, 108 beispielsweise durch Schweißen zusammengefügt. Dabei entstehen an den ehemaligen Trennstellen 113

Schweißnähte. Im nächsten Schritt werden die Flansche des Außenrohres gefügt und es erfolgt die Aufbringung des Oberflächenschutzes auf die Innen- und Außenseite des Au- ßenrohres. Die Flansch bereiche und elektrischen Kontaktflächen können hierzu abgedeckt werden.

Somit kann eine signifikante Reduktion des Bauteilgewichts erzielt werden. Ein Kriterium für den Innendurchmesser des Außenrohres ist der einzuhaltende in- destabstand zum Innenrohr (oder, wie im Stand der Technik, zum Innenschlauch), so dass bei Verwendung eines metallischen Innenrohres infolge seiner höheren Festigkeit der Außenrohrdurchmesser verkleinert werden kann. Dies kann zu einem reduzierten Platzbedarf für das Leitungssystem und zu verringerten Herstel- lungskosten führen, da die Halbzeuge kleiner dimensioniert werden können und weniger Material erforderlich ist, um das Außenrohr herzustellen.

Fig. 3 zeigt ein Luftfahrzeug 300, welches die oben beschriebenen doppelwandi- gen Rohre aufweist. Diese Rohre werden beispielsweise als Kraftstoffleitungen zwischen einem Kraftstofftank und einem Triebwerk oder zur Verbindung eines Trimmtanks mit einem Haupttank eingesetzt.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 401 erfolgt eine Ausbildung eines Innenrohres. In Schritt 402 erfolgt eine davon getrennte Ausbildung eines Ausgangsrohres, das einen entsprechend größeren Durchmesser als das Innenrohr aufweist. In Schritt 403 wird dieses Ausgangsrohr entlang zweier Trennlinien in zwei halbschalenför- mige Rohrsegmente aufgetrennt und in Schritt 404 wird dann das Innenrohr mit Abstandshaltern versehen und in Schritt 405 in eines der beiden Rohrsegmente eingelegt. In Schritt 406 wird das zweite Rohrsegment in Position gebracht und die beiden Rohrsegmente werden in Schritt 407 miteinander verbunden, beispielsweise durch Schweißen entlang der beiden Trennlinien.

In Schritt 408 können an den Rohrenden Flansche angebracht werden und in Schritt 409 erfolgt die Aufbringung eines Oberflächenschutzes auf Innen- und Außenseite des Außenrohres. Durch den Einsatz von metallischen doppelwandigen Rohren (sog. Rohr-in-Rohr- Baugruppen) lässt sich das gesamte Bauteilgewicht im Vergleich zu doppelwandigen Rohren mit koaxial angebrachten Innenschläuchen deutlich reduzieren, da der schwere Schlauch, der bei der herkömmlichen Lösung verwendet wird, durch ein leichtes Innenrohr ersetzt wird. Der eingebrachte Schlauch ist verhältnismäßig teuer, wohingegen das eingebrachte Rohr sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Zudem sind auf diese Weise doppelwandige Rohre mit starker bzw. Mehrfachkrümmung möglich. Für die Erfindung ist es unerheblich, welche metallischen Werkstoffe für das Innen- bzw. Außenrohr eingesetzt werden. Sollen für den Fügevorgang Schweißverfahren angewendet werden, bietet sich der Einsatz von schweißbaren Metallen oder Metalllegierungen an. Beispielsweise können die Rohre aus Titan oder Aluminium gefertigt sein. Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass„umfassend" und„aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben be- schriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.