DE2332765A1

DE2332765A1 - Pegelstandsanzeigegeraet fuer fluessigkeitsbehaelter, insbesondere fuer flugzeuge

Info

Publication number: DE2332765A1
Application number: DE19732332765
Authority: DE
Inventors: Pierre Jannic
Original assignee: BRONZAVIA COURBEVOIE
Current assignee: BRONZAVIA COURBEVOIE
Priority date: 1972-06-30
Filing date: 1973-06-27
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE2332765B2; DE2332765C3; FR2202284A1; FR2202284B1

Description

DITL.- ING. HANS W. GKOElMNG

DIP L.-CIIEM. DR. ALFRED SCHÖN 2332765

PATENTANWÄLTE

27. Juni 1973/st

Unsere Akte: P 11-46

BRONZAVIA

207, Boulevard Saint-Denis F-92 Courbevoie/Frankreich

"Pegelstandsanzeigegerät für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere für Flugzeuge."

Die Erfindung bezieht sich auf Pegelstandsanzeigegeräte, d.h. auf Geräte zum Anzeigen des Flüssxgkeitsspiegels in einem Behälter zur Steuerung einer Funktion oder zur Auslösung eines Alarms mittels eines elektrischen Unterbrechers; bezweckt ist insbesondere die Anwendung derartiger Anzeigegeräte in Treibstoffbehältern von Luftfahrzeugen oder Flugzeugen.

Es sind bereits Anzeigegeräte dieser Bauart bekannt, die einen mit der Flüssigkeit zusammenwirkenden Schwimmer enthalten, der durch ein Magnetfeld einen Unterbrecher betätigen kann, d.h.

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mit Hilfe eines Magneten, der quer zu einer Umhüllung wirkt, die den Unterbrecher enthält, der insbesondere mit magnetischen Zungen unter einem Glasballon (ampoule de verre) versehen ist.

Insbesondere sind bereits Anzeigegeräte bekannt, die einen Unterbrecher der Magnetbauart enthalten, der von einer Halterung getragen wird und mit einem Schwimmer kombiniert ist, der mittels eines eine Achse umgebenden Gelenks mit der Halterung verbunden ist.

Ein derartiges Anzeigegerät weist verschiedene Nachteile auf. Vor allem wird der Schwenkwinkel des Schwimmers nicht begrenzt, so daß unkontrollierbare Bewegungen in einem Flugzeug während der Beschleunigung oder bei Kurven zu befürchten sind. Außerdem wird bei normaler Funktion vorausgesetzt, daß das oben erwähnte Gelenk, das normalerweise horizontal ist, parallel zum Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter ist, mit dem das Anzeigegerät zusammenwirkt. Nun entspricht dies aber nicht den Tatsachen in Kurven oder bei Beschleunigungen, die den Flüssigkeitsspiegel im Behälter verändern, während das Gelenk unverändert bleibt. Daraus resultieren Fehler bei den Messungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile abzuschaffen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Schwimmer aus einem Hohlkörper besteht, der zumindest teilweise die länglich geformte Halterung mit Spiel umgibt und mindestens einen Magneten trägt, wobei dieser Hohlkörper dem Flüssigkeitsstand folgend die eine oder andere zweier Endstellungen einnimmt, die durch den Anschlag an die Halterung begrenzt sind.

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Außerdem ist gemäß der bevorzugten Ausführungsart der schwimmende Körper, der mit seiner länglich ausgebildeten Halterung verbunden ist, auf dieser mit einem Universalgelenk angelenkt, das gleichzeitig eine Schwenkbewegung um das Gelenk und eine Drehbewegung um die Achse der Halterung ermöglicht.

Dank dieser Anordnung und unter Berücksichtigung des Magneten, der das Gegengewicht darstellt, und eventuell eines zusätzlichen Gegengewichtes, stellt der Schwimmer sich konstant entsprechend der Richtung der Schwerkraft ein, wobei er den Beschleunigungs- oder Kurven-Komponenten Rechnung trägt.

Mit anderen Worten, der Schwimmer richtet sich immer auf eine Ebene aus, die zum Flüssigkeitsspiegel normal verläuft, einem Spiegel, der sich selbst verändert, je nachdem, ob er lediglich der Schwerkraft oder ebenfalls verschiedenen Beschleunigungen unterworfen ist.

Die Vorrichtung arbeitet daher unter idealen Bedingungen und gewährleistet eine große Genauigkeit. Außerdem ist eine solche Anordnung einfach und bietet den Vorteil, daß sie bei der Verwendung in Flugzeugbehältern, genannt "Strukturbehälter", direkt an den vertikalen Flügelwänden, die diese Behälter begrenzen, und insbesondere in den Kastenholmen der Tragflügel, angebracht werden können, die seitlich die Behälter begrenzen. Bei modernen Flugzeugen mit Strukturbehältern können nur diese Wandungen für die Aufnahme der Anzeigegeräte durchbrochen werden. Die untere, obere oder seitliche Wandung des Behälters besteht in der Tat aus Profilabschnitten, die mit der Konstruktion eine Einheit bilden und daher jede Befestigung ausschließen, die auf der einen Seite die Konstruktion,

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insbesondere durch Durchbrechungen, schwächen könnte, und andererseits Protuberanzen bewirkt, die die Aerodynamik beeinträchtigen.

Die Erfindung läßt sich in allgemeiner Art auf alle Behälter, insbesondere aber auf Behälter des Strukturtyps, anwenden, die Pegelstandsanzeigegeräte aufweisen, die in der oben erwähnten Art angebracht sind, d.h. an den vertikalen Wandungen der Behälter.

Die Erfindung enthält, abgesehen von den erwähnten Vorrichtungen gewisse andere Vorrichtungen, die sich vorzugsweise gleichzeitig verwenden lassen und die ausführlicher nachstehend beschrieben werden.

Sie ist auf jeden Fall mit Hilfe der folgenden genaueren Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnungen verständlich, wobei die Beschreibung und die Zeichnungen selbstverständlich hauptsächlich zur beispielsweisen Veranschaulichung dienen. Es zeigen:

Fig. 1: einen schematischen Querschnitt eines

Flugzeugtragflügels mit einem Behälter, der mit mindestens einem Pegelstandsanzeigegsrät nach der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. 2: gesondert davon ein Anzeigegerät nach der Erfindung in größerem Maßstab,

Fig. 3: schematisch eine Exzentrizitäts-Halterung

zur Gewährleistung der Montage des Anzeigegerätes in verschiedenen, vom Benutzer gewählten Stellungen zur Einstellung der Pegelstandsa-izeigi?,

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Fig. 4: einen schematischen Schnitt eines anderen Rumpf-Behälters, der ebenfalls mit einem Anzeigegerät nach der Erfindung ausgerüstet ist, und

Fig. 5: im schematischen Schnitt die Montage des Anzeigegerätes nach der Erfindung in einem anderen Behälter gleichen Typs in einer Variante.

Nach der Erfindung und insbesondere ihren Anwendungsarten sowie der Ausführungsart ihrer verschiedenen Teile, denen der Vorzug gegeben wird, beispielsweise dem Einbau der Anzeigegeräte für den Nachweis des Flüssigkeitsspiegels in einem Behälter eines Luftfahrzeuges, geht man wie folgt oder in analoger Weise vor:

Man setzt im wesentlichen jedes dieser Anzeigegeräte durch Kombination der folgenden Teile zusammen (Fig.2):

- ejher länglich ausgebildeten, hohlen Halterung, die an der Seite, die in den Behälter hineinreicht, wasserdicht abgeschlossen ist, beispielsweise einer Stange 1, die zur Aufnahme des Unterbrechers 2 der Zungenbauart vorgesehen ist, wobei die Haltestange im Innenraum des Behälters 3 in einer im wesentlichen horizontalen Stellung, vorzugsweise quer zu einem Kastenholmen eines Flügels, und insbesondere an diesem Holm befestigt wird (Fig.1);

- mit einem Schwimmer 5, der ebenfalls länglich, beispielsweise im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, und mit Spiel auf der Stange 1 derart angebracht ist, daß sich unter dem Einfluß des Flüssigkeitsspiegels im Behälter der Schwimmer quer zur Stange verstellt, und daß ein Magnet 6, der von diesem Schwimmer getragen

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wird, somit die Zungen 7 des Unterbrechers betätigen oder nicht betätigen kann.

Bei dieser Ausführungsart wird vorausgesetzt, daß der Schwimmer 5, der beispielsweise aus einem porösen, plastischen, sehr leichten Werkstoff besteht, dessen Dichte geringer ist als die der entsprechenden Flüssigkeit, einen Boden 22 aufweist, der eine Öffnung 8 enthält, die geringfügig weiter ist als die des Endes 9 der Stange 1, derart, daß der ganze Schwimmer 5 die Möglichkeit hat, sich entsprechend der Höhe des Flüssigkeitsspiegels zu drehen oder zu schwenken entsprechend einem begrenzten Bereich an dem Ende 9, das als Lager dient, wobei jede andere gelenkige Befestigungsart vorgesehen v/erden kann.

In der Zeichnung wird der Schwimmer in der Stellung dargestellt, die er bei einem Pegelstand 21 einnimmt, der tiefer liegt als der Schwimmer, wobei der Magnet folglich in Ruhestellung ist. Wenn der Spiegel steigt, steigt der Schwimmer, indem er nach oben schwenkt und die strichpunktierte Stellung einnimmt, wobei der Magnet sich dem Unterbrecher nähert und auf die Zungen 7 einwirkt. In einem wie im anderen Fall resultiert daraus ein entsprechendes Signal, das durch die Leitung 10, die mit dem Unterbrecher verbunden ist, ausgesandt wird.

Es ist außerdem zu beachten, daß der Schwimmer sich um die Achse der Stange 1 drehen kann, und daß Mittel vorgesehen sind, die dem Ganzen eine bestimmte Ausrichtung um die Achse dieser Stange herum unter dem Einfluß der Schwerkraft oder als Ergebnis der Beschleunigung des 71ugzeuges vermitteln. Diese Mittel können aus der Masse bestehen, die der Magnet 6

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bildet. Es besteht jedoch Interesse daran, eine zusätzliche Masse vorzusehen, d.h. ein entsprechendes Gegengewicht 11, das auf der gleichen Hantellinie angeordnet ist wie der Magnet 6, und zwar so nahe wie möglich an der Schwenkachse, um so wenig wie möglich die Dichte des ganzen Schwimmers zu beeinflussen. Die gesamte Dichte des mit dem Gegengewicht ausgerüsteten Schwimmers kann demnach höher sein als die der Flüssigkeit.

Die Vorrichtung ist von einer Schutzkappe 12 umgeben, die beispielsweise mit der Schraube 13 an der Verlängerung 14 der Stange 1 befestigt ist.

Vorteilhaft int diese Kappe, die selbstverständlich den Zufluß der Flüssigkeit zum Schwimmer gewährleisten muß, als perforiertes Rohr ausgebildet, derart, daß sie als Regler und Ausgleicher wirkt, indem sie einen eventuell heftig be-

wegten Flüssigkeitsspiegel in einen ruhigen umwandelt.

Was die Befestigung an der Wandung 4 oder an anderer Stelle anbelangt, so erfolgt diese beispielsweise durch Bundringe 15, die von einem kraftschlüssig verbundenen Kopf 25 des Rohres getragen v/erden und an den Rändern der Öffnung 16 anliegen und mit diesen verschraubt sind, welche in der Wandung für das Einsetzen des Gerätes ausgespart ist, wobei der Kopf 25 ein Kupplungsstück trägt.

Das Anzeigegerät kann aber auch auf einer Tragvorrichtung angeordnet sein, die es ermöglicht, von einem Ansatz 17 aus (Fig. 3), der in einer Öffnung entsprechend der Öffnung 16 befestigt ist, je nach Wunsch die Stellung des Anzeigegerätes in dem Behälter gegenüber dem zum Befestigungspunkt rechtwinklig verlaufenden mittleren Niveau des Flüssigkeitsspiegels zu verändern.

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Diese Vorrichtung könnte beinp.i olsweise aus einem 7vrm 13 bestehen, der zur hahe-e das Jvnnatzes 17 geneigt int und in Ausrichtung zu diener eingestellt werden kann * Der Bewegung rrbcreich des Arms bildet; einen Kegel, dessen Spitze bei 17 liegt, wobei d<;r» Gerät hai 19 am Ende den Anns 13 ang c br acht int. Man sieht somit, daß uns Gerät entsprechend der Ausrichtung de:? /iiir.s 1 ο nich auf verschiedene Höhen im Behälter einstellen kann. Der Arm 18 trägt selbstverständlich die LeitungKcIriihte 10 (Fig. 2).

Die Befestigung den .Anzeigegerätes kann entweder an der Außen- oder an der Innenseite des Behälter« erfolgen.

Häufig werden auch wahrere Anzeigegeräte verwendet, wie beispielsweise G 5 η Anzeigegerät d-j für den unteren Spiegel und ein Anzeigegerät d2 für den oberen Spiegel, wie in Fig.4 veranschaulicht, wobei vorausgesetzt wird, daß sie für einen Behälter im Flugzeugrumpf verwendet werden, und er· selbstverständlich ist, daß der Behälter jede beliebige Form haben und an jeder beliebigen Stelle angebracht sein kann. In Fig.4 sind die /anzeigegeräte d-j und d„ an zwei verschiedenen Wänden oder vertikalen Flügelwänden 27, 28 befestigt, die den Behälter begrenzen.

Es versteht sich ferner, daß das gesamte Anzeigegerät einschließlich des Kopfes 25 völlig im Inneren des Behälters angebracht werden könnte, wie in Fig.5 dargestellt ist, wobei man bei dieser Ausführungsart vorausgesetzt hat, daß dor Behälter aus einem Konstruktionsteil des Flügels 20 und drei anderen Seiten bestellt, die zu den Flügelholmen gehören, oder sich aus entsprechenden Flügelwänden zusammensetzt. in diesem Fall wird eine Verlängerung 23 vorgesehen, die vom Kopf 25 ausgeht und bi.3 zu einem Ansatz 29 reicht, der als Anschluß dient und an jeder gewünschten Stelle angebracht

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werden kann, wie beispielsweise an der vertikalen Flügelwand 3O. Man sieht, daß diese Anordnung dem in Fig. 5 gezeigten Fall ausgezeichnet entspricht, in dem der anzuzeigende Spiegel sich außerhalb befindet, d.h. oberhalb oder unterhalb des Bereichs der Befestigung des Ansatzes 29. Die Befestigung des Anzeigegerätes kann beispielsweise an einer Halterung 31 erfolgen.

Als Folge davon, welche Anwendungsart auch immer gewählt wird, kann man Anzeigegeräte herstellen, deren Funktion immer korrekt ist, wie auch immer die Schwerkraft oder die drei Achsen folgenden Beschleunigungen des Luftfahrzeuges auf dieses einwirken mögen.

Es zeigt sich in der Tat, daß die Schwimmerhülse 5 (Fig.2) sich um die Achse der Haltestange 1 frei drehen kann,derart, daß sie sich unter der Einwirkung des Gegengewichtes 11 und des Magneten 6 frei im Verhältnis zu dieser Achse einstellt. Andererseits und als Folge davon ist ihre Anzeigefunktion immer gewährleistet, und zwar durch Schwenkung um das äußere Ende und Querverstellung des Magneten, d.h. durch Entfernen (Fig.2 in ausgezogener Linie) oder durch Annähern (Fig.2 in gestrichelter Linie) des Magneten 6 im Verhältnis zu den Zungen 7 des Unterbrechers 2, und wirkt so im Abstand auf die Stromkreise oder entsprechenden Anzeigegeräte ein.

Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß die Befestigung ohne Schwierigkeiten an den Holmen 4, die seitlich die Kästen der Flügel (Fig.1 bis 3) bilden, oder an allen Flügelwänden oder Wandungen wie 27, 26 (Fig.4) oder 30 (Fig.5) vorgenommen v/erden kann, und daß man daher die Abschnitte 2O des im Flügel eingebauten Kastens oder jede andere Konstruktion des Flugzeuges nicht zu durchbrechen braucht.

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Schließlich kann man bei Verwendung des Exzenterarms 18 (Fig.3) bei der Montage exakt die Stellung des Anzeigegerätes von der Durchgangsöffnung 16 aus festsetzen, die vorher in dem Holm 4 oder in einer anderen Wandung des Behälters vorgesehen ist, und den Arm 18 zweckentsprechend einstellen.

Ebenso kann man bei Verwendung des Anzeigegerätes mit der Verlängerung 28,29, wie in Fig. 5 gezeigt, von irgendeiner Einsetzöffnung in der Struktur oder in dem Behälter aus das Anzeigegerät an einer beliebigen Stelle anbringen.

Es versteht sich jedoch außerdem, daß die VJandungen, die als Stützen dienen (4, Fig.1 bis 3; 26,27,30, Fig.4 und 5) nicht vertikal verlaufen könnten, wobei der Kopf oder Ansatz 25, 17, 19 so wirksam sind, daß sie die horizontale Lage der Stange und ihres Schwimmers wiederherstellen.

Wie sich von selbst versteht und v/ie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf diejenigen Anwendungs- und Ausführungsbeispiele, die speziell behandelt wurden. Sie schließt im Gegenteil alle Varianten ein.

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Claims

_ 11 _ DIPL.-ING. HANS W. GROENING DIPL."CHEM. DR. ALFRED SCHÖN 2332765 PATENTANWiITE 27. Juni 1973/st 44 Akte: P 11-46 Patentansprüche:

1.) Pegelstandsanzeigegerät für Flüssigkeitsbehälter, ^"insbesondere für Flugzeuge, das einen Schwimmer enthält, der beweglich mit einer insbesondere horizontalen Halterung verbunden ist und einen Unterbrecher trägt, auf den der Schwimmer magnetisch gemäß seiner relativen Stellung unter der Wirkung des Flüssigkeitsstandes einwirken kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (5) aus einem Hohlkörper besteht, der zumindest teilweise . die länglich geformte Halterung mit Spiel umgibt und mindestens einen Magneten (6) trägt, wobei dieser Hohlkörper dem Flüssigkeitsstand folgend die eine oder andere zweier Endstellungen einnimmt, die durch den Anschlag an die Halterung begrenzt sind.

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2.) Pegelstandsanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (5) an seiner Halterung nach Art eines Universalgelenkes angelenkt ist, so daß gleichzeitig ein Schwenken um das Gelenk und ein Drehen um die Achse der Halterung möglich ist.

3.) Pegelstandsanzeigegerät nach den Ansprüchen 1 und 2_r dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (6) bei erhöhtem Flüssigkeitsspiegel durch Schwenken des Schwimmers (5) der Halterung annäherbar,bei niedrigem Flüssigkeitsspiegel von diesem wegbewegbar ist.

4.) Pegelstandsanzeigegerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (5) aus einem hohlen Zylinder aus leichtem Werkstoff besteht, der einen Magneten trägt, der längs einer seiner Mantellinien verläuft, wobei der Zylinder einen Boden (22) aufweist, der mit einer sich durch diesen erstreckenden öffnung (8) zum freien Hindurchführen der länglichen Halterung (1) versehen ist, die den Unterbrecher (7) trägt, und zwar derart, daß diese öffnung ein Universalgelenk bildet.

5.) Pegelstandsanzeigegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (6) an dem dem Boden gegenüberliegenden freien Ende des zylindrischen Schwimmers (5) angebracht ist, derart, daß der Magnet (6) zur Bildung eines Gegengewichtes (11) und zur Ausrichtung des zylindrischen Schwimmers (5) beiträgt, wobei der Magnet sich von der Halterung des Unterbrechers (2) bei niedrigem Flüssigkeitsspiegel entfernt, wohingegen er sich jener bei hohem Flüssigkeitsspiegel nähert.

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6.)Pegelstandsanzeigegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (5) ein Gegengewicht (11) aufweist, das auf derselben Mantellinie angeordnet ist wie der Magnet (6) .

7.) Pegelstandsanzeigegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (11) nahe dem Gelenk des Schwimmers (5) auf einer Stange (1) angeordnet ist.

8.) Pegelstandsanzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es eine mit Löchern versehene hohle Kappe (12) aufweist, derart, daß sie als Höhenregler dient, indem sie einen ruhigen Flüssigkeitsspiegel um das Anzeigegerät herum aufrechterhält.

9.) Behälter für Luftfahrzeuge, insbesondere derjenigen Bauart, bei v/elcher die Wandung teilweise in die äußere Konstruktion eines Luftfahrzeuges einbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß er Pegelstandsanzeigegeräte enthält, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die an den Wandungen oder vertikalen Flügelwäriden des Behälters montiert sind und nicht Bestandteil der Konstruktion sind.

10.) Behälter für Luftfahrzeuge, insbesondere derjenigen Bauart, bei der die Wandung teilweise in die äußere Konstruktion des Luftfahrzeuges einbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens ein insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aungebildetes Pegelstandsanzeigegerät enthält, das im Innern des Behälters angebracht ist und mittels eines Verlängerungsstücks (28) mit einem Ansatz (29) verbunden ist, der als Kupplungsstück dient und an einer vorzugsweise vertikalen Wandung (30) des Behälters befestigt ist, die nicht einen Bestandteil der Konstruktion bildet.

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