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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Ablassventils an einem Flugzeugrumpf sowie eine Prüfvorrichtung zur Funktionsprüfung eines Ablassventils an einen Flugzeugrumpf.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Verkehrsflugzeuge weisen oftmals Ablassventile auf, die zum Abführen von Fluiden, beispielsweise Wasser, geeignet sind. Es sind kleinformatige Ablassventile bekannt, die einen Durchmesser von wenigen Zentimetern aufweisen, in Öffnungen des betreffenden Flugzeugrumpfs gesteckt und dort gesichert sind. Es ist bekannt, derartige Ablassventile an einem tiefsten Punkt des Flugzeugrumpf anzuordnen und bei Aufenthalt am Boden Wasser aus der Bilge des Flugzeugrumpfs abzugeben. Ein solches Ventil wird beispielsweise in der Patentschrift
US 4 463 774 beschrieben.
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Ein Ablassventil kann derart ausgebildet sein, dass es sich bei niedrigen Differenzdrücken von beispielsweise weniger als 2 PSI (ca. 138 mbar) öffnet, während es bei größeren Differenzdrücken schließt. Ein Öffnen des Ablassventils während des Flugs und somit ein unerwünschtes Austreten von Luft aus dem Flugzeugrumpf werden so vermieden.
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Nach dem Einbau des Ablassventils ist eine Funktionsprüfung erforderlich. Im Stand der Technik umfasst diese üblicherweise das Beaufschlagen des Flugzeugrumpf mit einem bestimmten Überdruck, um dann das Verhalten der Auslassventile zu prüfen. Öffnen sich diese bei einem Überdruck, der ein definiertes Maß übersteigt, ist das Ablassventil als defekt anzusehen. Das Beaufschlagen des Flugzeugrumpf mit einem entsprechenden Druck sowie das nachfolgende Prüfen der einzelnen Ablassventile ist allerdings recht aufwändig und zeitintensiv.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist folglich eine Aufgabe der Erfindung, ein zuverlässiges Verfahren oder eine Prüfvorrichtung vorzuschlagen, die eine vereinfachte und raschere Prüfung von Ablassventilen ermöglichen.
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Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird durch ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Ablassventils an einem Flugzeugrumpf mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
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Es wird ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Ablassventils an einem Flugzeugrumpf vorgeschlagen, wobei das Ablassventil dazu ausgebildet, bei einem nach außen gerichteten Überdruck eine Ablassöffnung sichtbar zu schließen, das Verfahren aufweisend die Schritte des Anlegens einer zumindest teilweise transparenten Hülse an den Flugzeugrumpf, so dass das zu prüfende Ablassventil vollständig und fluiddicht von einer ersten Axialöffnung der Hülse umgeben ist, des Anlegens eines definierten Unterdrucks an der Hülse, des Messens des in der Hülse vorliegenden Unterdrucks mittels einer Druckmessvorrichtung, und des Vergleichens eines mit der Druckmessvorrichtung gemessenen Unterdrucks mit einem erwarteten Unterdruck und Vergleichen eines Erscheinungsbilds der Ablassöffnung mit einem erwarteten Erscheinungsbild, wobei bei einer Abweichung des gemessenen Unterdrucks von dem erwarteten Unterdruck und/oder bei einer Abweichung des Erscheinungsbildes von dem erwarteten Erscheinungsbild das Ablassventil als defekt angenommen wird.
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Die Hülse ist ein bevorzugt hohlzylindrisches Bauteil, welches die erste Axialöffnung und zumindest eine zweite Axialöffnung aufweist. Die Hülse ist an das betreffende, zu prüfende Ablassventil angepasst ausgebildet und weist an der ersten Axialöffnung einen Durchmesser auf, der zumindest etwas größer als der relevante Durchmesser des Ablassventils ist.
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Die Hülse wird folglich mit einem offenen Ende um das betroffene Auslassventil herum auf den Flugzeugrumpf gedrückt. Dadurch wird eine fluiddichte Verbindung zwischen der ersten Axialöffnung und dem Flugzeugrumpf hergestellt. Dies bedeutet, dass durch einen Zwischenraum zwischen der ersten Axialöffnung und dem Flugzeugrumpf bei dem angestrebten Druckniveau keine Fluidströmung erfolgen kann. Um dies zu verbessern, kann ein Dichtungsring an der ersten Axialöffnung angeordnet sein. Das Ablassventil ist dann vollständig von der ersten Axialöffnung bzw. von der Hülse umgeben, sodass ein in der Hülse befindlicher Unterdruck auch vollständig auf das Ablassventil einwirkt. Der auf das Ablassventil wirkende Differenzdruck ist folglich direkt von dem Unterdruck in der Hülse sowie dem Druck in dem Flugzeugrumpf abhängig.
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Das Anlegen des Unterdrucks kann beispielsweise das Verbinden der Hülse mit einer Absaugvorrichtung und das Betreiben der Absaugvorrichtung umfassen. Die Absaugvorrichtung könnte fest mit der Hülse verbunden sein, sodass eine kompakte und stets betriebsbereite Prüfvorrichtung entsteht. Es ist allerdings auch denkbar, eine separate Absaugvorrichtung bedarfsweise mit der Hülse zu verbinden, beispielsweise mit einer zweiten Axialöffnung, die zu der ersten Axialöffnung entgegengesetzt an der Hülse angeordnet ist. Die Absaugvorrichtung könnte mit einer bestimmten, fest eingestellten Leistung betrieben werden oder mit einer regelbaren.
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Die Druckmessvorrichtung steht mit einem Innenraum der Hülse in Fluidverbindung und kann demzufolge den in der Hülse befindlichen Unterdruck bestimmen und anzeigen oder ein entsprechendes Signal an eine Anzeigevorrichtung übertragen. Der Einfachheit halber könnte es sich bei der Druckmessvorrichtung um ein analoges Manometer handeln oder um eine digitale Variante, mit einer direkt ablesbaren Anzeige. Durch die Druckmessvorrichtung kann sichergestellt werden, dass in der Hülse tatsächlich ein vorbestimmter Unterdruck anliegt und weder die Hülse noch die Absaugvorrichtung verstopft ist. Damit kann sichergestellt werden, dass das betreffende Ablassventil mit einem definierten Unterdruck beaufschlagt wird.
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Wird das Ablassventil mit dem Unterdruck beaufschlagt, kann durch die zumindest teilweise transparente Hülse gesehen werden, in welchem Zustand sich das Ablassventil befindet. Beispielhaft könnte das Ablassventil eine von außen sichtbare Öffnung aufweisen, die durch eine ebenso von außen sichtbare Verschlusseinrichtung verschließbar ist. Ist zu erkennen, dass trotz Beaufschlagung mit dem Unterdruck das Ablassventil geöffnet ist, ist ein Defekt anzunehmen, wenn der gemessene Unterdruck unterhalb eines für das Ablassventil bestimmten Grenzdrucks ist. Ist das Ablassventil ferner geöffnet, könnte weiterhin der gemessene Unterdruck nicht dem erwarteten Unterdruck entsprechen. Eine Abweichung des gemessenen Unterdrucks könnte demzufolge ein Indiz dafür sein, dass das Ablassventil als defekt anzunehmen ist.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass mit sehr einfachen Mitteln ein Ablassventil mit einer Druckdifferenz beaufschlagt werden kann, die einer im Flug vorliegenden Druckdifferenz ungefähr entspricht. Das Beaufschlagen des gesamten Flugzeugrumpfs mit einem Überdruck sowie das anschließende Prüfen des betreffenden Ablassventils ist nicht notwendig und es können Kosten und Zeit eingespart werden. Dies ist insbesondere auch bei der Nachrüstung oder der Reparatur von Ablassventilen vorteilhaft, da direkt vor Ort eine rasche Prüfung der Funktion des Ablassventils ermöglicht wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Verfahren ferner den Schritt des Betreibens einer mit der Hülse verbundenen Absaugvorrichtung zum Erzeugen des Unterdrucks auf. Die Saugvorrichtung könnte etwa ein Axialgebläse, ein Radialgebläse oder ein anderes Gebläse aufweisen und durch Ausstoßen von Luft an einem Auslass des Gebläses einen Unterdruck an einem Gebläseeinlass erzeugen. Der Gebläseeinlass könnte dann mit der Hülse in Fluidverbindung stehen, sodass beim Betreiben der Absaugvorrichtung der Unterdruck erzeugt wird. Die Absaugvorrichtung könnte, wie vorangehend dargestellt, einen Teil der Prüfvorrichtung ausbilden. Tatsächlich wäre auch denkbar, bereits vorhandene Gebläse oder Absaugvorrichtungen für diesen Zweck einzusetzen. Insbesondere könnte es sich dabei um einen Industriesauger oder dergleichen handeln.
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Eine weiter vorteilhafte Ausführungsform könnte ferner den Schritt des Verbindens der Absaugvorrichtung mit einer zweiten Axialöffnung der Hülse vor dem Anlegen des Unterdrucks aufweisen. Das Verbinden könnte der Einfachheit halber durch Zusammenstecken zweier Kupplungsabschnitte ineinander umfassen. Ein erster Kupplungsabschnitt kann dabei fest mit der Hülse verbunden sein und stellt somit die vorangehend genannte zweite Axialöffnung dar. Die Absaugvorrichtung könnte einen zweiten Kupplungsabschnitt aufweisen, der mit dem ersten Kupplungsabschnitt verbindbar ist. Einer der beiden Kupplungsabschnitte könnte elastisch ausgebildet sein, sodass ein strammes, kraft- und formschlüssiges Verbinden der beiden Kupplungsabschnitte miteinander ermöglicht wird.
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Es ist vorteilhaft, wenn das Verfahren ferner vorbereitende Schritte des Prüfens der Absaugvorrichtung durch Verschließen der ersten Axialöffnung, Betreiben der Absaugvorrichtung, Messen des Drucks innerhalb der Hülse und Vergleichen des gemessenen Drucks mit einem erwarteten Druck aufweist. Um sicherzustellen, dass die Absaugvorrichtung auch auf die gewünschte Weise betreibbar ist, kann die erste Axialöffnung beispielsweise durch einen flachen, starren Gegenstand verschlossen werden. Es könnte auch ausreichen, die erste Axialöffnung auf eine geschlossene Fläche des Flugzeugrumpfes neben dem Ablassventil aufzusetzen. Entsteht dabei ein gewünschter Unterdruck, der durch die Druckmessvorrichtung gemessen wird, ist die Absaugvorrichtung in Ordnung und die vorangehend genannten Schritte des Verfahrens können durchgeführt werden.
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Bevorzugt weist die Hülse ferner eine Nebenstromöffnung mit einem regulierbaren Verschluss auf, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Regulierens des Verschlusses der Nebenstromöffnung aufweist, um den in der Hülse vorliegenden Unterdruck beim Betreiben einer Absaugvorrichtung auf einen definierten Unterdruck einzustellen. Die Nebenstromöffnung, welche auch als Bypass bezeichnet werden kann, verursacht das Einströmen von Luft in die Hülse bzw. die Absaugvorrichtung. Der Volumenstrom wird durch den regulierbaren Verschluss bestimmt, wobei der Volumenstrom wiederum einen Druckausgleich im Innern der Hülse bestimmt. Folglich kann durch Variation des Öffnungsgrads des Verschlusses der Unterdruck in der Hülse eingestellt werden. Dies ist besonders sinnvoll, wenn die Absaugvorrichtung selbst nicht besonders präzise einstellbar ist oder einen stets konstanten, jedoch etwas zu hohen Unterdruck liefert.
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Wenn eine solche Nebenstromöffnung verwendet wird, erfolgt das Regulieren des Verschlusses und damit des Unterdrucks bei geschlossener erster Axialöffnung. Ist die erste Axialöffnung geschlossen, wird der maximale Unterdruck einstellbar. Jegliche, den Unterdruck ausgleichende Effekte durch einströmende Luft können vermieden werden. Besitzt die Absaugvorrichtung einen konstanten, erzielbaren Unterdruckwert, könnte der Verschluss für mehrere Prüfvorgänge voreingestellt bleiben. Dann könnte der damit erzielte Unterdruck regelmäßig geprüft werden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Prüfvorrichtung zur Funktionsprüfung eines Ablassventils an einem Flugzeugrumpf, wobei das Ablassventil dazu ausgebildet, bei einem nach außen gerichteten Überdruck eine Ablassöffnung sichtbar zu schließen, die Prüfvorrichtung aufweisend eine zumindest teilweise transparente Hülse mit einer ersten Axialöffnung und einer zweiten Axialöffnung, einen an die erste Axialöffnung anschließenden, stirnseitig angeordneten Dichtungsring, und eine mit der Hülse in Fluidverbindung stehende Druckmessvorrichtung, wobei die zweite Axialöffnung mit einer Absaugvorrichtung verbindbar ist, wobei die Druckmessvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Unterdruck innerhalb der Hülse zu messen und wobei die Prüfvorrichtung dazu ausgebildet ist, einem Benutzer das Betrachten eines Erscheinungsbilds der Ablassöffnung außerhalb der Prüfvorrichtung zu erlauben. Die Hülse könnte ein oder mehrere Sichtfenster aufweisen, die mit einem transparenten Kunststoff fluiddicht verkleidet sind. Es kann sich aus Gründen der Vereinfachung der Vorrichtung allerdings auch anbieten, lediglich eine einstückige Hülse zu verwenden, die vollständig transparent ist. Dies könnte etwa durch einen Hohlzylinder aus Acrylglas oder ähnlichem realisiert sein.
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Bevorzugt weist die Prüfvorrichtung ferner eine mit der zweiten Axialöffnung verbundene Absaugvorrichtung zum Erzeugen des Unterdrucks auf. Wie vorangehend genannt kann diese ein Gebläse aufweisen, das dazu ausgebildet ist, einen Unterdruck zu erzeugen.
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Zum Einstellen des Unterdrucks im Innern der Hülse ist es vorteilhaft, wenn die Prüfvorrichtung ferner eine Nebenstromöffnung mit einem regulierbaren Verschluss aufweist, der dazu ausgebildet ist, einen freien Durchströmquerschnitt durch die Nebenstromöffnung zum Einstellen eines Unterdrucks in der Hülse zu verändern.
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Besonders bevorzugt ist die dargestellte Prüfvorrichtung dazu ausgebildet, ein Verfahren nach der vorhergehenden Beschreibung auszuführen.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung in einer Seitenansicht.
- 2 zeigt ein blockbasiertes Diagramm eines Verfahrens zur Funktionsprüfung eines Ablassventils an einem Flugzeugrumpf.
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DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt eine Prüfvorrichtung 2 zur Funktionsprüfung eines Ablassventils 4 an einem Flugzeugrumpf 6, wobei das Ablassventil 4 dazu ausgebildet ist, bei einem nach außen gerichteten Überdruck eine Ablassöffnung 8 sichtbar zu schließen. Die Prüfvorrichtung 2 weist eine Hülse 10 auf, die lediglich beispielhaft einen transparenten Bereich 12 und einen nicht transparenten Bereich 14 aufweist. Es ist jedoch denkbar, die gesamte Hülse 10 vollständig transparent zu gestalten. Die Hülse 10 könnte aus einem Kunststoff hergestellt sein, wobei sich insbesondere Acryl für den transparenten Bereich 12 eignet.
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Die Hülse 10 weist eine erste Axialöffnung 16 und eine zweite Axialöffnung 18 auf.
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An der ersten Axialöffnung 16 befindet sich ein Dichtungsring 20, der auf den Flugzeugrumpf 6 aufgedrückt eine fluiddichte Verbindung herstellt und dabei das Ablassventil 4 vollständig umgibt. Ein innerhalb der Hülse 10 wirkender Druck wirkt damit folglich vollständig auf das Ablassventil 4 ein. An der zweiten Axialöffnung 18 befindet sich beispielhaft eine Verjüngung 22, an die sich ein Anschlussstutzen 24 anschließt. Über einen Adapter 26 aus einem gummielastischen Material ist eine Absaugvorrichtung 28 angeschlossen. Diese ist zeichnerisch lediglich angedeutet und dazu ausgebildet, einen Unterdruck zu erzeugen.
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Seitlich an der Hülse 10 schließt sich eine Nebenstromöffnung 30 an, die einen regulierbarer Verschluss 32 besitzt. Der Verschluss 32 könnte etwa über ein Rillen oder eine Rändelung aufweisendes Stellrad 34 reguliert werden, sodass eine durchströmte Öffnung (hier nicht gezeigt) in ihrer Größe variiert werden kann. Dadurch kann der Druck im Innern der Hülse 10 reguliert werden, wenn die Absaugvorrichtung 28 einen konstanten Unterdruck liefert.
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Des Weiteren ist eine Druckmessvorrichtung 36 vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, den Druck im Innern der Hülse 10 zu messen. Beispielhaft wird eine analoge, mechanische Druckmessvorrichtung 36 gezeigt, die mit einer direkt sichtbaren Anzeige ausgestattet ist. Ein Benutzer, der die Prüfvorrichtung 2 benutzt, kann so unmittelbar sehen, welcher Druck sich innerhalb der Hülse 10 befindet.
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Wird die Prüfvorrichtung 2 an den Flugzeugrumpf 6 angesetzt und die Absaugvorrichtung 28 betrieben, wirkt auf das Ablassventil 4 eine bestimmte Druckdifferenz, die sich aus dem Druck im Innern des Flugzeugrumpfes 6 und in der Hülse 10 bestimmt. Schließt das Ablassventil 4 bei einem bestimmten Differenzdruck oder darüber hinaus, kann das Ablassventil 4 als in Ordnung aufgefasst werden. Öffnet es sich, ist es als defekt anzusehen. Die Prüfvorrichtung 2 erlaubt folglich eine sehr leichte Überprüfung eines eingebauten Ablassventils 4 an einem Flugzeug.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren 38 zur Funktionsprüfung des Ablassventils 4. Das Verfahren weist das Anlegen 40 einer zumindest teilweise transparenten Hülse 10 an den Flugzeugrumpf 6 auf, so dass das zu prüfende Ablassventil 4 vollständig und fluiddicht von einer ersten Axialöffnung 16 der Hülse 10 umgeben ist. Anschließend wird ein definierter Unterdruck an der Hülse angelegt 42. Dies kann das Betreiben 44 einer mit der Hülse 10 verbundenen Absaugvorrichtung 28 aufweisen. Der in der Hülse 10 vorliegende Unterdruck wird mittels einer Druckmessvorrichtung 36 gemessen 46. Zur Einschätzung des Zustands des Ablassventils 4 erfolgt das Vergleichen 48 eines mit der Druckmessvorrichtung 36 gemessenen Unterdrucks mit einem erwarteten Unterdruck und Vergleichen 50 eines Erscheinungsbilds der Ablassöffnung 8 mit einem erwarteten Erscheinungsbild, wobei bei einer Abweichung des gemessenen Unterdrucks von dem erwarteten Unterdruck und/oder bei einer Abweichung des Erscheinungsbildes von dem erwarteten Erscheinungsbild das Ablassventil als defekt angenommen wird.
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Zur Vorbereitung des Verfahrens kann eine separate Absaugvorrichtung 28 mit der zweiten Axialöffnung 18 der Hülse 10 verbunden werden 52. Weiter zusätzlich können dem vorbereitende Schritte des Prüfens 54 der Absaugvorrichtung 28 durch Verschließen 56 der ersten Axialöffnung, Betreiben 58 der Absaugvorrichtung 28, Messen 60 des Drucks innerhalb der Hülse 10 und Vergleichen 62 des gemessenen Drucks mit einem erwarteten Druck vorausgehen.
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Wie vorangehend dargestellt kann die Hülse 10 eine Nebenstromöffnung 30 mit einem regulierbaren Verschluss 32 aufweisen. Das Verfahren 38 kann bei dem Betreiben 44 der Absaugvorrichtung 28 den Schritt des Regulierens 64 des Verschlusses 32 der Nebenstromöffnung 30 aufweisen, um den in der Hülse 10 vorliegenden Unterdruck beim Betreiben 44 der Absaugvorrichtung 28 auf einen definierten Unterdruck einzustellen. Dies kann auch bei zunächst geschlossener erster Axialöffnung 16 erfolgen.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt, und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Prüfvorrichtung
- 4
- Ablassventil
- 6
- Flugzeugrumpf
- 8
- Ablassöffnung
- 10
- Hülse
- 12
- transparenter Bereich
- 14
- nicht transparenter Bereich
- 16
- erste Axialöffnung
- 18
- zweite Axialöffnung
- 20
- Dichtungsring
- 22
- Verjüngung
- 24
- Anschlussstutzen
- 26
- Adapter
- 28
- Absaugvorrichtung
- 30
- Nebenstromöffnung
- 32
- Verschluss
- 34
- Stellrad
- 36
- Druckmessvorrichtung
- 38
- Verfahren
- 40
- Anlegen Hülse
- 42
- Anlegen Unterdruck
- 44
- Betreiben Absaugvorrichtung
- 46
- Messen des Drucks
- 48
- Vergleichen des Drucks
- 50
- Vergleichen des Erscheinungsbilds
- 52
- Verbinden der Absaugvorrichtung
- 54
- Prüfen der Absaugvorrichtung
- 56
- Verschließen der ersten Axialöffnung
- 58
- Betreiben der Absaugvorrichtung
- 60
- Messen des Drucks
- 62
- Vergleichen des Drucks
- 64
- Regulieren des Verschlusses
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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