DE2332765B2 - Pegelstandsanzeigegeraet fuer fluessigkeitsbehaelter, insbesondere fuer flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pegelstandsanzeigegerät für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere für Flugzeuge, mit einem Schwimmer, der beweglich mit einer im wesentlichen horizontalen Halterung verbunden ist, die einen Unterbrecher trägt, auf den der Schwimmer magnetisch gemäß seiner relativen Stellung unter Wirkung des Pegelstandes einwirken kann.

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. mit Hilfe eines μ Magneten, der quer zu einer Umhüllung wirkt, die den Unterbrecher enthält, welcher insbesondere als Reed-Kontakt ausgebildet 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 obenerwähnte 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 Fehlerbeiden Messungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Pegelstandsanzeigegerät der eingangs erwähnten bekannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß der Schwenkwinkel des Schwimmers begrenzt ist und die Schwenkachse des Schwimmers unter Berücksichtigung der verschiedenen auftretenden Beschleunigungskräfte stets parallel zu dem Flüssigkeitsspiegel einstellbar ist und das Gerät daher insbesondere für Flugzeuge geeignet ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Schwimmer aus einem im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper besteht, der wenigstens einen Magneten trägt und die länglich geformte Halterung umgibt, und daß der Schwimmer an einem Ende an der Halterung um drei räumlich senkrecht aufeinanderstellende Achsen drehbar gelagert ist, wobei er um die Achse der Halterung unter Ausrichtung auf die Resultierende der Schwerkraft und der übrigen Beschleunigungskräfte drehbar und um die beiden anderen Achsen zwischen jeweils zwei Endstellungen schwenkbar ist.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der als Hohlkörper ausgebildete Schwimmer die längliche Halterung derart umgibt, daß er gegen diese sowohl schwenkbar als auch drehbar ist. Aufgrund der Drehbarkeit und des Gewichtes des Magneten, gegebenenfalls auch eines zusätzlichen Gewichtes, richtet sich der Schwimmer stets entsprechend der Resultierenden der auftretenden Beschleunigungskräfte aus, so daß er stets senkrecht zu dem Flüssigkeitsspiegel schwenkbar ist. Damit werden unkontrollierte Bewegungen des Schwimmers ausgeschlossen, so daß die Messung stets mit größtmöglicher Genauigkeit durchgeführt wird.

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 Kastenräumen 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 aus Profilabschnitten, die mit der Konstruktion eine Einheit

bilden und daher jede Befestigung ausschließen, die auf der einen Seite die Konstruktion, insbesondere durch Durchbrechungen, schwächen könnte und andererseits Verwii belungen 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, welche in der obenerwähnten Art angebracht sind, d. h. an den vertikalen Wandungen der Behälter.

Vorteilhafte weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 enthalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines Flugzeugtragflügels mit einem Behälter, der mit mindestens einem Pegelstandsanzeigegerät nach der Erfindung ausgerüstet ist,

F i g. 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 Pegelstandsanzeige,

Fig.4 einen schematischen Schnitt eines 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 besteht das Pegelstandsanzeigegerät aus einer länglich ausgebildeten, hohlen Halterung 1, die an der Seite, die in den Behälter hineinreicht, flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, beispielsweise einer Stange 1, die zur Aufnahme des Unterbrechers 2 (Reed-Kontakt) vorgesehen ist, wobei die Haltestange im Innenraum des Behälters 3 in einer im wesentlichen horizontalen Stellung, vorzugsweise quer zu einem Kastenholmen 4 eines Flügels, und insbesondere an diesem Holm befestigt wird (Fig. 1). Auf dieser w Halterung 1 ist ein Schwimmer 5, der ebenfalls länglich, beispielsweise im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, mit Spiel auf der Stange 1 derart gelagert, 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 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, so 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 Flüssigkeitspiegels zu drehen oder zu schwenken entsprechend einem begrenzten Bereich an dem Ende 9, das als Lager dient.

In der Zeichnung (F i g. 2) wird der Schwimmer in der bo Stellung dargestellt, die er bei einem Pegelstand 21 einnimmt, der tiefen 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 s>. ichpunktierte Stellung einnimmt, h^r> 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 Flugzeuges vermitteln. Diese Mittel können aus der Masse bestehen, die der Magnet 6 bildet. Es besteht jedoch Interesse daran, eine zusätzliche Masse vorzusehen, d. h. ein entsprechendes Gegengewicht 11, das auf der gleicher Mantellinie angeordnet ist wie der Magnet 6, und zwar so nahe wie möglich an der Schwenkachse, um die Schwenkbewegung des Schwimmers so wenig wie möglich zu beeinflussen. In diesem Fall kann die gesamte Dichte des mit dem Gegengewicht ausgerüsteten Schwimmers 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 ist 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 bewegten Flüssigkeitsspiegel in einen ruhigen umwandelt.

V/as 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 1 getragen werden 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.

Diese Vorrichtung könnte beispielsweise aus einem Arm 18 bestehen, der zur Achse des Ansatzes 17 geneigt ist und in Ausrichtung zu dieser eingestellt werden kann. Der Bewegungsbereich des Arms bildet einen Kegel, dessen Spitze bei 17 liegt, wobei das Gerät bei 19 am Ende des Arms 18 angebracht ist. Man sieht, daß das Gerät entsprechend der Ausrichtung des Arms 18 auf verschiedene Höhen im Behälter eingestellt werden kann. Der Arm 18 trägt selbstverständlich die Leitungsdrähte 10 (F i g. 2).

Die Befestigung des Anzeigegerätes kann entweder an der Außen- oder an der Innenseite des Behälters erfolgen.

Häufig werden auch mehrere Anzeigegeräte verwendet, wie beispielsweise ein Anzeigegerät d\ für den unteren Spiegel und ein Anzeigegerät dz für den oberen Spiegel, wie in F i g. 4 veranschaulicht, wobei vorausgesetzt wird, daß sie für einen Behälter im Flugzeugrumpf verwendet werden, und es selbstverständlich ist, daß der Behältei jede beliebige Form haben und an jeder beliebigen Stelle angebracht sein kann. In Fig.4 sind die Anzeigegeräte d\ und di an zwei verschiedenen Wänden oder vertikalen Flügelwänden 27, 28 befestigt, die den Behälter begrenzen.

Es versteht sich ferner, daß das eesamte Anzeieeeerät

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 der Behälter aus einem Konstruktionsteil des Flügels 20 und drei anderen Seiten besteht, die zu den Flügelholmen gehören, oder sich aus entsprechenden Flügelwänden zusammensetzt. In diesem Fall wird ein Kabel 28 vorgesehen, di Kopf 25 ausgeht und bis zu einem Ansatz 29 reic als Anschluß dient und an jeder gewünschten angebracht werden kann, wie beispielsweise ί vertikalen Flügelwand 30. Die Befestigung des gegerätes kann beispielsweise an einer Halten erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   J. Pegelstandsanzeigegerät für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere für Flugzeuge, mit einem Schwimmer, der beweglich mit einer im wesentlichen horizontalen Halterung verbunden ist, die einen Unterbrecher trägt, auf den der Schwimmer magnetisch gemäß seiner relativen Stellung unter Wirkung des Pegelstandes einwirken kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer

   (5) aus einem im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper besteht, der wenigstens einen Magneten

   (6) trägt und die länglich geformte Halterung (1) umgibt, und daß der Schwimmer (5) an einem Ende (22, 8) an der Halterung (1) um drei räumlich senkrecht aufeinanderstellenden Achsen drehbar gelagert ist, wobei er um die Achse der Halterung (1) unter Ausrichtung auf die Resultierende der Schwerkraft und der übrigen Beschleunigungskräfte drehbar und um die beiden anderen Achsen zwischen jeweils zwei Endstellungen schwenkbar ist.
2. 2. Pegelstandsanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylinderförmige Schwimmer (5) einen stabförmigen Magneten (6) entlang einer seiner Mantellinien trägt und einen Boden (22) mit einer öffnung (8) aufweist, die das Ende der länglichen Halterung (1) mit Spiel unter Bildung einer Dreiachsen-Lagerung umgibt.
3. 3. Pegelstandsanzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (6) an dem dem Boden (22) gegenüberliegenden freien Ende des zylindrischen Schwimmers (5) angebracht ist.
4. 4. Pegelstandsanzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (5) ein zusätzliches Gegengewicht (11) aufweist, das auf derselben Mantellinie angeordnet ist wie der Magnet (6).
5. 5. Pegelstandsanzeigegerät nach Anspruch^ dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (11) nahe dem Schwenkpunkt des Schwimmers (5) auf der Halterung(l) angeordnet ist.
6. 6. Pegelstandsanzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Perforationen versehene Schutzkappe (12) den Niveaufühler umgibt.
7. 7. Pegelstandsanzeigegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveaufühler am Ende eines ausrichtbaren Arms (18) befestigt ist.