-
Ablaßventil für kipp und umkehrbare Flüssigkeitsbehälter, insbesondere
für Brennstofftanks von Flugzeugen Die Erfindung betrifft ein durch Schwerkraft
gesteuertes Ablaßventil für kipp- und umkehrbare Flüssigkeitsbehälter, insbesondere
für Brennstofftanks von Flugzeugen.
-
Bei einem stets in gleicher Lage bleibenden Flüssigkeitsbehälter wird
die Flüssigkeit üblicherweise durch eine am Boden des Behälters vorgesehene Entnahmeleitung
abgezogen, Ist der Behälter jedoch starken Kipp- oder Wendebewegungen ausgesetzt,
wie dies bei Öl- oder Brennstofftanks für Flugzeuge der Fall ist, so müssen Entnahmeleitungen
an verschiedenen Stellen der Behälterwand vorgesehen werden, damit stets mindestens
eine solche Leitung im tiefsten Teil des Behälters und dadurch unter dem jeweiligen
Flüssigkeitsspiegel ausmündet, gleichgültig welche Lage der Behälter zur Lotrechten
einnimmt. Diese Entnahmeleitungen führen üblicherweise zu einer Sammelleitung. Infolgedessen
müssen bei unter Druck stehenden Leitungssystem alle Entnahmeleitungen, die nicht
unter dem Flüssigkeitsspiegel liegen, geschlossen werden, damit durch sie keine
Luft in die Sammelleitung gelangen kann. Hierzu muß ein die Leitungen steuerndes
Ablaßventil zwischen den verschiedenen Entnahmeleitungen und der Sammelleitung vorgesehen
werden.
-
Es ist bekannt, kipp- und umkehrbare Behälter mit einem Verschluß
zu versehen, der unter dem Einfluß der Schwerkraft in jeder Lage des Behälters schließt.
Das die Entnahmeleitungen: steuernde Ablaßventil nach der Erfindung, das im Unterschied
hierzu ein sicheres Entnehmen des Behälterinhalts in jeder nur möglichen Lage gewährleisten
soll, macht gleichfalls von beweglichen Ventilverschlußstücken Gebrauch, die bei
auftretenden Kipp- oder Umkehrbewegungen durch die unterschiedlichen Auswirkungen
der Schwerkraft verstellt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
in einem Gehäuse, in das die Entnahmeleitungen münden und von dem die Ablaßsammelleitung
abzweigt, zwei durch die Schwerkraft gesteuerte, in entgegengesetzter Richtung horizontal
bewegliche Ventilverschlußstücke mit Ventilsitzen und zwei durch die Schwerkraft
gesteuerte, in entgegengesetzter Richtung, vertikal bewegliche Ventilverschlußstücke
mit Ventilsitzen vorgesehen sind, wobei die horizontal beweglichen Ventilverschlußstücke
je eine Entnahmeleitung steuern, das obere vertikal bewegliche Ventilverschlußstück
die dritte Entnahmeleitung steuert und mit dem Auslaßstutzen des Gehäuses verbindet,
während das untere vertikal bewegliche Ventilverschlußstück zwischen die beiden
horizontal beweglichen Ventilverschlußstücke und den Auslaßstutzen eingeschaltet
ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die in
vertikaler Richtung bewegliehen Ventilverschlußstücke mit Albstand voneinander in
einer vertikalen Bohrung des Gehäuses und die in horizontaler Richtung beweglichen
Ventilverschlußstücke mit Abstand voneinander in einer die vertikale Bohrung nicht
berührenden horizontalen Bohrung vorgesehen, wobei zwei Entnahmeleitungen über Einlaßstutzen
mit den außerhalb der Ventilsitze liegenden Teilen der horizontalen Bohrung, der
zwischen den Ventilsitzen liegende Teil dieser Bohrung mit dem unterhalb des unteren
Ventilsitzes liegenden Teil der vertikalen Bohrung, die dritte Entnahmeleitung über
einen Einlaßstutzen mit dem oberhalb des oberen Ventilsitzes liegenden Teil der
vertikalen Bohrung und der zwischen den Ventilsitzen liegende Teil dieser Bohrung
mit dem Auslaßstutzen, des Gehäuses verbunden sind.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Ablaßventils gemäß
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein perspektivische Ansicht eines
teilweise aufgeschnittenen Behälters mit dem eingebauten Ablaßventil nach der Erfindung
und Fig. 2 die perspektivische Ansicht des teilweise augeschnittenen Ventils.
Das
für einen Flugzeugtank bestimmte Ventil besteht aus einem Gehäuse 1, in dem eine
vertikale Bohrung 2 vorgesehen ist, die unten und oben mittels Schraubstöpseln 3
bzw. 4 abgeschlossen ist. Zwei als Ventilverschlüßstück dienende Kugeln 5 und 6
sind frei beweglich in der Bohrung 2 angeordnet. Zwischen ihnen befindet sich in
der Bohrung 2 eine an der Wand der Bohrung befestigte Büchse 7, deren Stirnflächen
als Sitze 8 und 9 für die Kugeln dienen. Die Länge der Büchse 7 ist so gewählt,
daß zwischen den Sitzen 8 und 9 und den Schraubstöpseln 3 bzw. 4 so viel Raum verbleibt,
daß Sich die Kugeln genügend weit von den Sitzen abheben können, ehe sie gegen die
Stöpsel anstoßen. Eine Stoßstange 10, die verschiebbar in einer in der Büchse 7
befestigten Führungsmuffe 11 angeordnet ist, ist mit den beiden Kugeln so verbünden,
daß sie eine Kugel von ihrem Sitz abhebt, wenn sich die andere auf ihren Sitz auflegt.
Die Stoßstange kann gleichachsig mit der Büchse 7, aber auch versetzt angeordnet
sein, damit ein ausreichender Durchflußquerschnitt in der Büchse verbleibt.
-
Eine zweite, horizontale Bohrung 12 befindet sich seitlich von der
vertikalen Bohrung 2 in dem Gehäuse 1. Sie ist ebenfalls an ihren Enden durch Schraubstöpsel
12 und 13 abgeschlossen und enthält zwei Kugeln 15 und 16 sowie zwischen diesen
eine fest in der Bohrung sitzende Büchse 17, deren Stirnflächen Sitze 18 und 19
für die Kugeln bilden. Diese Sitze sind wiederum so weit von den Stöpseln 13, 14
entfernt vorgesehen, daß sich die Kugeln um ein genügendes Stück von den Sitzen
abheben können, ehe sie gegen die Stöpsel anstoßen. In gleicher Weise wie bei der
Bohrung 2 ist in der Büchse 17 eine Führungsmuffe 21 für eine Stoßstange 20 angeordnet,
deren Länge so gewählt ist, daß sie die Kugel 16 von ihrem Sitz 19 abhebt, wenn
die Kugel 15 auf ihrem Sitz 18 aufliegt und umgekehrt. Auch hier kann die Stoßstange
wieder versetzt in der Büchse 17 angeordnet sein.
-
Die mit Abstand voneinander vorgesehenen Bohrungen 2 und 12 sind durch
eine Bohrung 22 miteinander verbunden, die durch eine in der Büchse 17 vorgesehene
Öffnung in die Bohrung 12 und unterhalb des Sitzes 8 in die Bohrung 2 einmündet.
Von der Bohrung 2 geht außerdem durch eine in der Büchse 7 vorgesehene Öffnung eine
Bohrung 23 ab, die in den Auslaßstutzen 24 übergeht.
-
Zwei Einlaßstutzen 25 und 26 führen über Bohrungen 27 bzw. 28 außerhalb
der Sitze 18 bzw. 19 in die Bohrung 12 hinein. Ein dritter Einlaßstutzen 29 führt
über eine Bohrung 30 oberhalb des Sitzes 9 in die vertikale Bohrung 2. Die Bohrungen
27, 28 und 30 sind nach außen durch Schraubstöpsel 39 abgeschlossen.
-
Das Gehäuse 1 ist auf irgendeine Weise fest in dem Brennstofftank
31 angeordnet, wie dies Fig. 2 zeigt, und zwar so, daß die Bohrung 2 parallel zur
vertikalen Achse des Tanks und die waagerechte Bohrung 12 parallel zur Flugrichtung
des Flugzeuges liegt, wenn der Tank in dieses eingebaut ist. Die Entnahmeleitungen
32, 33 und 34 sind an die Einlaßstutzen 25, 26 bzw. 29 angeschlossen. Die offenen
Enden 32a, 33a und 34a dieser Leitungen befinden sich in der Nähe der zur Flugrichtung
vorderen Wand 35, der hinteren Wand 36 bzw. der oberen Wand 37. Außerdem sollen
sich die beiden zuerst genannten Enden 32a und 33a in der Nähe des Bodens 38 des
Tanks befinden, damit durch sie der Brennstoff entnommen werden kann, wenn der Tank
fast leer ist. Der Tank ist natürlich mit einem Füllstutzen 31 a versehen. An den
Auslaßstutzen 24 des Ventilgehäuses 1 ist eine Sammelleitung 24a angeschlossen und
durch den Tankboden 38 nach außen geführt.
-
Während des Betriebes bedeckt bei normaler Lage des Flugzeuges der
Brennstoff die Enden 32 a und 33 a der Entnahmeleitungen 32 und 33, so daß der Brennstoff
durch diese Leitungen und die Stutzen 25 oder 26 in das Ventilgehäuse 1 eintreten
kann. Er gelangt dann durch die Bohrungen 27 oder 28 in die waagerechte Bohrung
12 und weiter über den Sitz 18 oder 19, je nachdem, welcher Sitz von der zugehörigen
Kugel 15, 16 freigegeben ist, in das Innere der Büchse 17 und von dort durch die
Bohrung 22 in die Bohrung 2. Bei waagerechtem Flug ist infolge der auf die Kugeln
5 und 6 wirkenden Schwerkraft der Sitz 8 frei, der Sitz 9 dagegen abgeschlossen.
Der Brennstoff kann daher über den Sitz 8 in das Innere der Büchse 7 und von dort
durch die Bohrung 23 zum Auslaßstutzen 24 gelangen, während die Kugel 6 verhindert,
daß Luft durch die aus dem Brennstoff herausragende Entnahmeleitung 34 in den Auslaßstutzen
24 gelangt.
-
Ist der Brennstofftank 31 beim Abwärtsflug nach vorn geneigt, so daß
das Ende 32 a der Entnahmeleitung 32 vom Brennstoff bedeckt ist, nicht dagegen das
Ende 33a der Entnahmeleitung 33 und das Ende 34a der Leitung 34, so legt sich unter
der Wirkung der Schwerkraft die Kugel 16 gegen den Sitz 19 an, während die Kugel
15 von dem Sitz 18 abfällt, was noch durch die Stoßstange 20 unterstützt wird. Dadurch
steht die Entnahmeleitung 32 über den Stutzen 25, die Bohrungen 27, 12, 22, 2 und
23 mit dem Auslaßstutzen 24 in Verbindung, während die Entnahmeleitung 33 durch
die Kugel 16 und die Entnahmeleitung 34 durch die Kugel 6 von dem Auslaßstutzen
24 abgeschaltet sind, so daß keine Luft dorthin gelangen kann.
-
Ist der Brennstofftank beim Aufwärtsflug nach hinten geneigt, so liegt
die Kugel 15 auf ihrem Sitz 18 auf, während die Kugel 16 von ihrem Sitz
19 abfällt, was noch durch die Stoßstange 20 unterstützt wird. Infolgedessen
ist nun die Entnahmeleitung 33 mit dem Auslaßstutzen 24 verbunden, während die Entnahmeleitungen
32 und 34 von ihm abgeschaltet sind.
-
Befindet sich das Flugzeug im Rückenflug und ist der Brennstofftank
daher umgekehrt, so legt sich unter der Wirkung der Schwerkraft die Kugel 5 auf
den Sitz 8 auf, während die Kugel 6 von ihrem Sitz 9 abfällt, was noch durch die
Stoßstange 10 unterstützt wird. Nun kann also Brennstoff durch die Entnahmeleitung
34, den Einlaßstutzen 29 und die Bohrung 30 in die Bohrung 2 und dann über
den Sitz 9 in das Innere der Büchse 7 und von hier durch die Bohrung 23 in
den AuslaBstutzen 24 gelangen. Da nun aber die Kugel 5 auf ihrem Sitz
8 aufliegt, sind die beiden Entnahmeleitungen 32 und 33 von dem Auslaßstutzen
24 abgeschaltet, so daß durch diese Leitungen, die wegen der Umkehrung des Tanks
außerhalb des Brennstoffs liegen, keine Luft in den Auslaßstutzen gelangen kann.
-
Das Ablaßventil 1 wird man, sofern genügend Raum zur Verfügung steht,
besser außerhalb statt - wie dargestellt - innerhalb des Brennstofftanks
31 anordnen. In diesem Falle werden die Entnahmeleitungen 32, 33 und 34 von
außen in der Vorderwand 35, der hinteren Wand 36 bzw. der oberen Wand
37 des Tanks in diesen einmünden.