DE1035058B

DE1035058B - Ventilation cap for fuel containers and devices that contain flammable liquids

Info

Publication number: DE1035058B
Application number: DEC14002A
Authority: DE
Inventors: Alexander Osmond Champion
Original assignee: Canadian Patents and Development Ltd
Current assignee: Canadian Patents and Development Ltd
Priority date: 1955-11-25
Filing date: 1956-11-21
Publication date: 1958-07-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Entlüftungsverschluß, der vornehmlich für Brennstoffbehälter oder für feuergefährliche Flüssigkeiten enthaltende Geräte, insbesondere für Brennstoffdruckmesser bestimmt und so ausgebildet ist, daß er normalerweise mit feinen Durchlässen ständig offen ist, bei plötzlicher Druckbelastung oder bei Benetzung mit Brennstoff oder anderer feuergefährlicher Flüssigkeit aber selbsttätig verschlossen wird. Der Verschluß nach der Erfindung eignet sich daher insbesondere für Behälter und Geräte, die unter normalen Druckverhältnissen eine ständig offene Verbindung mit der Umluft haben sollen, zugleich aber auch dagegen geschützt sein müssen, daß der Inhalt bei plötzlicher Druckerhöhung unter Gasbildung abgeblasen wird oder bei plötzlicher Lagenveränderung des Behälters, wie dies bei Flugzeugen vorkommt, auslaufen kann.The invention relates to a vent plug, primarily for fuel containers or for devices containing flammable liquids, especially for fuel pressure gauges and is designed so that it is normally always open with fine passages, with sudden ones Pressure load or when wetted with fuel or other flammable liquids, however is automatically closed. The closure according to the invention is therefore particularly suitable for containers and devices that have a constantly open connection with the circulating air under normal pressure conditions should, but at the same time also have to be protected against the fact that the contents in the event of a sudden increase in pressure is blown off with gas formation or in the event of a sudden change in position of the container, as in Aircraft occurs, can leak.

Zum selbsttätigen Entlüften von Behältern und Geräten, in denen Gase oder Dämpfe entwickelt oder fortgeleitet werden, hat man außer Sicherheitsventilen unterschiedlichster Art auch schon einen Entlüftungsverschluß vorgeschlagen, der aus einem Schraubstöpsel mit axialem Durchlaß und einer im Durchlaß des Schraubstöpsels angeordneten elastischen Einlage besteht, wobei die Einlage aus zwei oder mehreren aneinanderliegenden, mit gegenseitig versetzten Durchbrechungen versehenen Scheiben besteht, die in Abstand von der mit engen Axialbohrungen versehenen Stirnfläche des Schraubstöpsels liegen und eine solche Elastizität bzw. Stärke aufweisen, daß die Scheiben bei Verformung durch Über- oder Unterdruck unterschiedlich stark ausgebaucht werden und ein Luftspalt zwischen ihnen entsteht, der den Verschluß aufhebt und eine offene Verbindung herstellt. Dieser Verschluß ist also normalerweise verschlossen und wird bei Belastung durch Druck geöffnet, wie dies normalerweise bei Sicherheitsventilen der Fall ist.For the automatic venting of containers and devices in which gases or vapors develop or be forwarded, besides safety valves of the most varied types, a vent cap has also been proposed which consists of a screw plug with an axial passage and an elastic insert arranged in the passage of the screw plug consists, the insert of two or more adjacent, mutually offset There are disks provided with perforations, which are spaced apart from those provided with narrow axial bores Face of the screw plug and have such elasticity or strength that the Panes are bulged to different degrees when deformed by overpressure or underpressure and an air gap is created between them, which releases the lock and creates an open connection. This closure is therefore normally closed and is opened when stressed by pressure, as is normally the case with safety valves.

Der Entlüftungsverschluß nach der Erfindung wirkt umgekehrt. Er besteht ebenfalls aus einem Schraubstöpsel mit axialem Durchlaß und einer im Durchlaß des Schraubstöpsels angeordneten elastischen Einlage, wobei die Einlage und die Stirnfläche des Schraubstöpsels mit versetzt zueinander liegenden engen Axialbohrungen versehen sind. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die der elastischen Einlage zugekehrte Innenseite der die engen Axialbohrungen enthaltenden Stirnwand des Stöpsels und die Einlage gegeneinander konkav ausgebildet sind, wobei die Einlage derart angeordnet ist, daß sie normalerweise in geringem Abstand von der Innenseite der Stöpselstirnwand liegt, so daß ein Durchlaß freigegeben ist, während sie sich bei plötzlicher Druckbelastung oder bei Benetzung mit der Entlüftungs vers chlußThe vent plug according to the invention works in reverse. It also consists of one Screw stopper with an axial passage and an elastic one arranged in the passage of the screw stopper Insert, the insert and the face of the screw plug with offset to one another lying close axial bores are provided. The invention is characterized in that the elastic insert facing inside of the end wall of the containing the narrow axial bores The plug and the insert are concave with respect to one another, the insert being arranged in this way is that it is usually a short distance from the inside of the plug face, so that a Passage is released while it is under sudden pressure load or when wetted with the Vent plug

für Brennstoffbehälter und Geräte,for fuel containers and devices,

in denen feuergefährliche Flüssigkeitenin which flammable liquids

enthalten sindare included

Anmelder:Applicant:

Canadian Patents and Development
Limited, Ottawa (Kanada)Canadian Patents and Development
Limited, Ottawa (Canada)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46Representative: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, patent attorney,
Munich 22, Widenmayerstr. 46

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. November 1955Claimed priority:
V. St. v. America November 25, 1955

Alexander Osmond Champion,Alexander Osmond Champion,

Islington, Toronto, Ontario (Kanada),Islington, Toronto, Ontario (Canada),

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

feuergefährlichen Flüssigkeit an die Stirnwand dichtend anlegt.flammable liquid on the front wall sealingly.

Vorzugsweise ist der Entlüftungsverschluß nach der Erfindung so ausgebildet, daß der Einsatzteil des Stöpsels an dem einen Ende einen Gewindeschaft von kleinerem Durchmesser als der Stöpsel selbst aufweist, während am anderen Ende des Einsatzteils eine Stirnflächenausnehmung vorgesehen ist, die der Höhe der elastischen Einlage derart angepaßt ist, daß die Stirnfläche der elastischen Einlage am Rand mit der Stirnwand des Stöpseleinsatzteils bündig liegt, und daß ferner bei Ausbildung des die engen Bohrungen enthaltenden Außenteils des Stöpsels als Überwurfmutter die elastische Einlage eine mittlere Bohrung und die Überwurfmutter zwei in Richtung zum Rand der elastischen Einlage versetzt liegende Bohrungen aufweist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß ein Freibleiben der engen Durchlaßöffnungen auch bei festem Anziehen der Überwurfmutter des Entlüftungsstöpsels gesichert ist und ein dichter Verschluß schon bei geringer Ausbauchung der elastischen Einlage zustande kommt.Preferably, the vent plug according to the invention is designed so that the insert part of the One end of the plug has a threaded shaft with a smaller diameter than the plug itself, while at the other end of the insert part an end face recess is provided which corresponds to the height the elastic insert is adapted so that the end face of the elastic insert at the edge with the End wall of the plug insert part is flush, and that also when the narrow bores are formed containing outer part of the plug as a union nut, the elastic insert has a central hole and the union nut has two holes offset in the direction of the edge of the elastic insert having. This arrangement has the advantage that the narrow passage openings also remain free tight tightening of the union nut of the vent plug is secured and a tight seal comes about even with a slight bulging of the elastic insert.

Damit der Verschluß auch bei einer Benetzung der elastischen Einlage durch die feuergefährliche Flüs-So that the closure even if the elastic insert is wetted by the flammable liquid

809 578/297809 578/297

3 43 4

sigkeit^ hergestellt wirc£ kann die elastische Einlage stehen. Ist z. B. die Umgebungstemperatur, in der dieThe elastic insert can stand up to its strength. Is z. B. the ambient temperature in which the

in an sich bekannter Weise aus einem quellfähigen Vorrichtung angeordnet ist, verhältnismäßig hoch,is arranged in a manner known per se from a swellable device, relatively high,

Werkstoff bestehen, der beim Aufquellen an der z. B. in der Größenordnung von etwa 150° C, so mußConsist of material that when swelling at the z. B. in the order of about 150 ° C, so must

Innenseite der die engen Axialbohrungen enthaltenden die Einlage aus Silizium-Gummi hergestellt sein.The inside of the insert containing the narrow axial bores can be made of silicon rubber.

Stirnwand des Stöpsels zur Anlage kommt. 5 Andere Gummisorten zersetzen sich bei solchen Tem-The front wall of the plug comes to rest. 5 Other types of rubber decompose at such temperatures

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Ent- peraturen.Further details of the temperatures according to the invention.

lüftungsverschlusses gehen aus der Beschreibung des Fig. 5 läßt eine Brennkammer 10 eines Brennkraft-Ventilation closure go from the description of Fig. 5, a combustion chamber 10 of an internal combustion

in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels turbinentriebwerkes erkennen, auf der ein Membran-Recognize the embodiment shown in the drawing turbine engine, on which a membrane

fiervor. In dieser zeigt Brennstoffdruckmesser 11 angeordnet ist. Der Brenn-fiervor. In this shows fuel pressure gauge 11 is arranged. The burning

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Entlüf- io stoff tritt in die Meßvorrichtung durch die Leitung 121 shows a perspective view of a venting material entering the measuring device through line 12

tungsverschlusses gemäß der Erfindung, ein und verläßt sie wieder durch die Leitung 13. Zwi-processing closure according to the invention, and leaves it again through the line 13. Between

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Verschluß, sehen die Flansche 14 des zweiteiligen Behälters derFig. 2 is a longitudinal section through the closure, see the flanges 14 of the two-part container of the

wobei sich die elastische Einlage in ihrer Normalstel- Meß vorrichtung ist eine nicht dargestellte Membranwherein the elastic insert in its normal position measuring device is a membrane, not shown

lung befindet, in der atmosphärische Luft in beiden eingesetzt. Der Unterschied zwischen dem Druck desment is located in the atmospheric air used in both. The difference between the printing of the

Richtungen durchströmen kann, 15 auf der einen Seite der Membran befindlichen Brenn-Directions can flow through, 15 on one side of the membrane located fuel

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den gleichen Ver- stoffes und dem auf der anderen Seite herrschenden3 shows a longitudinal section through the same material and that prevailing on the other side

Schluß, wobei die Einlage tuiter der Wirkung einer Atmosphärendruck bewirkt eine Durchbiegung derIn conclusion, the insert tuiter the action of an atmospheric pressure causes a deflection of the

plötzlichen, von innen kommenden Druckwelle nach Membran, die auf das Anzeigegerät 16 übertragenSudden pressure wave coming from inside the membrane, which is transmitted to the display device 16

außen durchgebogen ist, wird und daher abgelesen werden kann. Damit dieis bent on the outside and can therefore be read. So that

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den gleichen Ver- 20 eine Seite der Membran stets unter Atmosphärendruck Schluß, wobei die Einlage dargestellt ist, nachdem steht (bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich sie wenige Sekunden lang durchgesickerter feuer- um die linke Seite), muß in dem Behälter eine Entgefährlicher Flüssigkeit ausgesetzt war, und lüftungsöffnung vorhanden sein, durch die die Vor-4 shows a longitudinal section through the same connection 20, one side of the membrane always under atmospheric pressure Conclusion, where the insert is shown after (the example shown is If the fire leaked for a few seconds around the left side), there must be a hazardous substance in the container Has been exposed to liquid and has a ventilation opening through which the

Fig. S eine Teilansicht eines Brennstoffdruckmes- richtung atmen kann. Da die Membran jedoch zer-Fig. 5 is a partial view of a fuel pressure measuring device can breathe. However, since the membrane

sers, der auf der Brennkammer eines Gasturbinen- 35 reißen kann oder eine sonstige Undichtigkeit ent-which can tear on the combustion chamber of a gas turbine or cause another leak.

triebwerkes angeordnet ist.^{; ;} stehen kann, würde ein damit verbundenes Austretenengine is arranged. ^{; ;} can stand, an associated discharge would occur

DeF Entlüftungsverschluß besteht aus dem als Ein- von Brennstoff durch diese Entlüftungsöffnung eineDeF vent plug consists of the one as input of fuel through this vent opening

setzteil ausgebildeten eigentlichen Stöpselkörper 1, starke Brandgefahr mit sich bringen. Um dies zu ver-Set part trained actual plug body 1, bring with it a high risk of fire. To do this

der mit einem konischen Gewindeschaft 2 versehen ist, meiden, ist in der Entlüftungsöffnung der bereits be-which is provided with a conical threaded shaft 2, the already used

mit dem er in die Entlüftungsöffnung des Behälters 30 schriebene Entlüftungsverschluß 15 vorgesehen,with which he provided vent cap 15 written in the vent opening of the container 30,

oder Gerätes eingeschraubt wird, bei dem er verwen- Bei der normalen Arbeitsweise der Vorrichtung, beior device is screwed in, in which it is used

det werden soll. Der Einsatzteil 1 ist mit einer axia- der nur sehr geringe Luftmengen durch die Ent-should be det. The insert part 1 is axially only very small amounts of air due to the

len Bohrung 5 versehen, die sich an dem dem koni- lüftungsöffnung zu strömen brauchen, kann dies durchlen bore 5 provided, which need to flow at the cone ventilation opening, this can be done through

sehen Gewinde gegenüberliegenden Ende in eine Aus- die Bohrungen 6, 8 und 5 geschehen, ohne daß dabeisee thread opposite end in a Aus the bores 6, 8 and 5 happen without it

nehmung 3 erweitert. Diese Kammer ist mit einer 35 eine Veränderung der Lage der Einlage 7 stattfindet.take 3 expanded. This chamber is with a 35 a change in the position of the insert 7 takes place.

Überwurfmutter 4 überdeckt, die auf den Einsatzteil Tritt dagegen, z. B. bei Reißen der Membran, eineUnion nut 4 covered, which occurs on the insert part against it, z. B. when the membrane ruptures, a

aufgeschraubt ist. Sowohl die Grundfläche der Aus- plötzliche Druckwelle von innen gegen die Entlüf-is screwed on. Both the base area of the sudden pressure wave from inside against the vent

nehmung als auch die Innenfläche der Überwurf- tungsöffnung, so wird die Einlage 7, wie dies Fig. 3If the inside surface of the union opening is taken into account, the insert 7 becomes, as shown in FIG. 3

mutter 4 sind konkav, z. B. konisch. zeigt, nach außen gegen die konkave Innenfläche dernut 4 are concave, e.g. B. conical. pointing outwards against the concave inner surface of the

In der Stirnwand der Überwurfmutter 4 sind im 40 Überwurfmutter 4 gedrückt, so daß sowohl die Boh-Bereich der Ausnehmung 3 vorzugsweise zwei Boh- rungen 6 der Überwurfmutter durch die Einlage als rungen 6 vorgesehen. In die Ausnehmung ist eine auch die Bohrung 8 der Trennwand 7 durch die Überelastische Einlage 7 eingelegt, die die Ausnehmung in wurfmutter verschlossen werden. Sickert der Brennzwei Hohlräume 3 σ und 3 b teilt, von denen der erst- stoff dagegen nur langsam in den Luftraum der Vorgenannte mit der Bohrung 5 und der zweite mit den 45 richtung ein und gelangt er so zu der Entlüftungs-Bohrungen 6 in Verbindung steht. Die Einlage weist öffnung, so quillt die Einlage infolge ihrer besonderen eine Stärke auf, die etwa der Höhe der Umfangswand Eigenschaft schnell auf und schließt dadurch die öffder Ausnehmung entspricht, und paßt genau in die nung 8 nach wenigen Sekunden ab, wie dies Fig. 4 Ausnehmung hinein, so daß sie sich rundum an die erkennen läßt. Das Aufquellen ist in kurzer Zeit so Umfangswand der Ausnehmung anlegt. Infolge der 50 stark, daß die Trennwand die gesamte Ausnehmung konkaven Ausbildung der Stirnwände werden die bei- ausfüllt und dadurch einen sehr wirksamen Abschluß den Hohlräume 3 a und 3 b durch die Höhlungen die- der Entlüftungsöffnung zur Folge hat.
ser Stirnwände gebildet. In der Einlage 7 ist eine Zur Erzielung besonders günstiger Verhältnisse vorzugsweise axiale Bohrung 8 vorgesehen, die ver- wählt man einen Durchmesser der Einlage von etwa setzt ist gegenüber den in der Überwurfmutter 4 vor- 55 16 mm und eine Stärke der Einlage von etwa 6 mm. gesehenen Bohrungen 6. Die Bohrung der Einlage erhält einen DurchmesserIn the end wall of the union nut 4, union nuts 4 are pressed, so that both the drilling area of the recess 3, preferably two bores 6 of the union nut through the insert, are provided as stanchions 6. In the recess is also the bore 8 of the partition 7 is inserted through the over-elastic insert 7, which the recess are closed in nut. If the fuel seeps into two cavities 3 σ and 3 b , the first material, however, only slowly enters the air space of the aforementioned with the bore 5 and the second with the 45 direction and thus it is connected to the ventilation bores 6 . The insert has an opening, so the insert swells as a result of its special thickness which quickly corresponds to the height of the peripheral wall property and thereby closes the opening and fits exactly into the opening 8 after a few seconds, as shown in FIG. 4 Recess into it so that it can be recognized all around by the. The swelling is done in a short time so the circumferential wall of the recess. As a result of the fact that the partition wall, the entire recess concave design of the end walls, the end walls are filled and thus a very effective closure of the cavities 3 a and 3 b through the cavities of the vent opening results.
ser end walls formed. In the insert 7 a bore 8, which is preferably axial in order to achieve particularly favorable conditions, is provided which, if one selects a diameter of the insert of approximately 16 mm compared to that in the union nut 4, and a thickness of the insert of approximately 6 mm . holes seen 6. The hole in the insert is given a diameter

Die Einlage soll aus einem Werkstoff bestehen, der von etwa 0,8 mm. Die Einlage besteht aus Siliziumaufquillt, wenn er mit der feuergefährlichen Flüssig- Gummi entsprechender Härte. Ein mit einer solchen keit in Berührung kommt, die sich in der Vorrichtung Einlage versehener Entlüftungsverschluß wurde mit befindet. Die Wahl des Werkstoffes hängt daher ins- 60 Erfolg in der Nähe einer Brennkammer eines Gasbesondere von der Art der Flüssigkeit ab; der ver- turbinentriebwerkes verwendet, wo normalerweise wendete Werkstoff soll möglichst schnell auf minde- eine Temperatur von 180° C herrscht. Die Einlage stens 125% seiner Größe aufquellen, wenn er der biegt sich bei einer plötzlichen Druckwelle durch und Flüssigkeit ausgesetzt wird; dabei darf er sich nicht schließt die Entlüftungsöffnung sofort ab, wenn der zersetzen. Handelt es sich bei der Flüssigkeit um 65 Druck etwa 1 atü übersteigt, also bereits bei einem Benzin, Petroleum, einen aromatischen Brennstoff, sehr geringen Druck. Bei Benetzen der Einlage mit wie Benzol, oder um einen auf Erdölbasis hergestell- dem Brennstoff wurde die Entlüftungsöffnung durch ten Brennstoff mit niedrigem Siedepunkt, so kann die Aufquellen binnen 16 Sekunden verschlossen. Unter Einlage aus Naturgummi, Latex-Gummi oder SiIi- ähnlichen Bedingungen durchgeführte Versuche haben zium-Gummi in fester oder in Schwammform be- 70 gezeigt, daß in beiden Fällen kein Brennstoff durchThe insert should consist of a material that is about 0.8 mm. The insert is made of silicon, if he is with the flammable liquid rubber of appropriate hardness. One with such contact, the vent plug provided in the device liner was provided with is located. The choice of material therefore depends in particular on the type of liquid; the turbine engine used where normally The material used should be brought to a temperature of at least 180 ° C as quickly as possible. The deposit at least 125% of its size swell when it bends in a sudden pressure wave and Exposure to liquid; he must not close the vent immediately if the decompose. If the liquid is 65 or more pressure about 1 atm, so already at one Gasoline, kerosene, an aromatic fuel, very low pressure. When wetting the insert with like benzene, or a petroleum-based fuel, the vent was through If the fuel has a low boiling point, the swelling can be closed within 16 seconds. Under Inlay made of natural rubber, latex rubber or SiIi-like conditions have carried out tests Zium rubber in solid or sponge form has shown that in both cases no fuel can get through

den Entlüftungsverschluß gemäß der Erfindung nach außen treten konnte.the vent plug according to the invention could step to the outside.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Vent cap for fuel containers, pressure gauges or other devices in which a flammable liquid is contained, the closure usually with fine passages is always open and only in the event of sudden pressure load or when wetted with the flammable Liquid is sealed, consisting of a screw plug with an axial passage and one in the passage of the screw plug arranged elastic insert, both of which are provided with narrow axial holes, which are offset from one another, characterized in that the elastic insert (7) facing inside of the end wall of the plug and containing the narrow axial bores (6) the insert are concave with respect to one another, the insert (7) being arranged in such a way that that it is normally at a short distance from the inside of the plug face while they become in the event of sudden pressure load or if they are wetted with the flammable liquid creates a seal against the front wall.

2. Closure according to claim 1, characterized in that the insert part (1) of the plug at one end a threaded shaft (2) of smaller diameter than the plug itself, on at the other end an end face recess (3) adapted to the height of the elastic insert (7) has and that in the formation of the narrow bores (6) containing the outer part (4) of the Plug as a union nut, the elastic insert (7), a central hole (8) and the union nut (4) two holes offset in the direction of the edge of the elastic insert (6).

3. Closure according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic insert (7) in in a manner known per se consists of swellable material.

Considered publications:
German Patent No. 755 309;
U.S. Patent No. 2,482,366.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings