DE3816736C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn mit einem Gehäuse, einem Einlaufstutzen und einem Auslaufstutzen, die durch einen Kanal verbunden sind, in dem eine Ventilkugel mit Durchgangsbohrung und darin angeordnetem Sieb um eine senkrecht zur Durchgangsbohrungsachse angeordnete Drehachse so drehbar gelagert ist, daß der Kanal durch die Ventilkugel geschlossen oder geöffnet werden kann, wobei eine verschlossene Inspektionsöffnung zur Kontrolle des Siebzustandes vorgesehen ist.

Ein solcher Kugelhahn ist aus der DE-OS 29 29 480 bekannt. Die dort beschriebene Armatur mit Mehrfachfunktion wird in Leitungssystemen für Strömungsmedien eingesetzt.

Kugelhähne dieser Art werden unter anderem bei der Betankung von Flugzeugen eingesetzt, damit Schmutzteilchen, wie Rostpartikel, Sand od. ä., die im Treibstoff enthalten sind, nicht in den Flugzeugtank gelangen können. Das Sieb muß in festgelegten Wartungsintervallen, etwa im wöchentlichen oder monatlichen Turnus, kontrolliert und bei Bedarf gereinigt werden.

Nachteilig bei herkömmlichen Kugelhähnen ist dabei, daß zur Inspektion des Siebes der Kugelhahn zumindest teilweise zerlegt werden muß. Dies ist relativ zeit- und arbeitsaufwendig und damit teuer. Außerdem fließt beim Zerlegen des Kugelhahns der darin noch befindliche Treibstoff heraus, was die Inspektion nur an speziellen, mit Treibstoffabscheidern ausgerüsteten Werkstattplätzen erlaubt, um eine Umweltbelastung durch den Treibstoff so gering wie möglich zu halten.

Darüber hinaus lehrt die Erfahrung, daß Inspektionsarbeiten an schwer zugänglichen Bauteilen nur ungern und ungenau durchgeführt werden. Es besteht daher die Gefahr, daß das Sieb nicht oder zu spät gereinigt wird und somit Schmutz in die Flugzeugtanks gelangen und die Sicherheit des Flugbetriebs beeinträchtigen kann.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kugelhahn anzugeben, dessen Sieb mit geringem Aufwand kontrolliert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Kugelhahn der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Inspektionsöffnung durch ein Fenster verschlossen und das Sieb durch Verdrehen der Ventilkugel in den Sichtbereich des Fensters bringbar ist.

Bei diesem Kugelhahn läßt sich das Sieb ohne großen Aufwand schnell kontrollieren. Ein Blick durch das Fenster genügt. Da der Kugelhahn zur Kontrolle des Siebzustandes nicht geöffnet werden muß, geht bei einer Kontrolle auch kein Treibstoff verloren. Der Kugelhahn kann also umweltfreundlich betrieben werden. Da die Inspektion jetzt leicht durchzuführen ist, wird das Sieb öfters kontrolliert und eine einwandfreie Betankung sichergestellt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Sieb in Schließstellung der Ventilkugel im Sichtbereich des Fensters liegt. Der noch im Sieb befindliche Treibstoff befindet sich dann nicht in Bewegung. Es können keine Turbulenzen oder Strömungen entstehen, die die im Sieb befindlichen Schmutzteilchen aufwühlen und den Blick auf das Sieb versperren.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fenster aus der Inspektionsöffnung entfernbar, wobei die lichte Weite der Inspektionsöffnung größer ist als der Durchmesser des Siebes. Hierbei läßt sich nach der Kontrolle des Siebes gleich die Reinigung des Siebes durchführen, falls sich dies als notwendig erweist.

Wenn der Durchmesser des Sichtbereichs des Fensters mindestens 5 cm beträgt, ist keine spezielle Beleuchtungsquelle notwendig, um den Siebzustand beurteilen zu können. Das Tages- oder Umgebungslicht reicht dann aus.

Für das Fenster wird vorteilhafterweise Glas verwendet. Glas ist gegen Treibstoff beständig, wird also nicht trüb, und ist in der Regel meistens verfügbar. Panzerglas gewährleistet außerdem die erforderliche Stabilität und Druckfestigkeit.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Glas in einem Ring gelagert, der in das Gehäuse einge­ schraubt wird. Dabei wird das Glas nach außen durch einen im Ring umlaufenden Vorsprung abgestützt, während es auf der dem Innern der Kugel zugewandten Seite des Ringes durch einen in einer Nut befindlichen Sprengring gehalten wird. Dieser Sprengring muß keinerlei Druck aufnehmen, sondern sichert das Glas lediglich gegen Herausfallen. Zwischen Glas und Ring ist eine Dichtung angeordnet. Wenn sich nun im Innern des Kugelventils ein Druck aufbaut, wird das Glas gegen den Vorsprung gedrückt und dadurch gehalten. Der Druck preßt außerdem die Dichtung so zwischen Glas und Ring, daß kein Treib­ stoff entweichen kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Sieb als Spitzsieb ausgebildet, das in Strömungsrichtung spitz zuläuft. Dies hat den Vorteil, daß das Sieb die im Treibstoff befindlichen Schmutzteile nicht nur davon abhält, in den Flugzeugtank geschwemmt zu werden, son­ dern es sammelt die Schmutzteilchen auch in der Spitze, von wo sie leicht entfernt werden können.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Sieb in der Durch­ gangsbohrung in Strömungsrichtung von einem umlaufenden Vorsprung gehalten wird, während es in der anderen Rich­ tung von einem in einer Nut Sprengring gehalten wird. Wenn das Ventil geöffnet wird, d. h. wenn sich vor dem Sieb ein Druck aufbaut, wird das Sieb fest in die Durch­ gangsbohrung der Ventilkugel gepreßt, so daß kein Treib­ stoff seitlich am Sieb vorbei fließen kann. Im drucklosen Zustand sichert der Sprengring das Sieb vor dem Heraus­ fallen. Das Sieb läßt sich nach Ausbau des Sprengrings leicht entfernen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ventilkugel um 180° drehbar. Damit ist nicht nur die Betankung eines Flugzeuges möglich, d. h. der Fluß von Treibstoff aus einem Tankwagen oder einer stationären Tankeinrichtung in den Flugzeugtank, sondern auch eine Rückbetankung, d. h. ein Treibstofffluß aus dem Flugzeugtank in einen Tankwagen oder eine stationäre Tankeinrichtung. Im Flug­ zeugtank können sich ebenfalls Schmutzpartikel befinden, die sich bei der Rückbetankung im Sieb des Kugelhahnes ablagern. Ohne die 180°-Verdrehmöglichkeit würden diese Schmutzpartikel bei der nächsten Betankung in das nächste Flugzeug eingespült werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch verhindert, daß das Sieb immer mit der gleichen Seite der Strömung ausgesetzt ist und somit in jedem Betriebszustand die Schmutzpartikel fängt.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn bei der Ver­ drehung aus der Rückbetankungs- in die Betankungsstel­ lung das Sieb am Sichtbereich des Fensters vorbeigeführt wird. Damit wird eine Siebkontrolle vor und nach jeder Rückbetankung praktisch unvermeidbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilku­ gel-Verstellhebel als abnehmbarer Schlüssel ausgebildet, der nur in zwei Stellungen, nämlich in der Betankungs- und der Schließstellung des Kugelhahnes aus dem Gehäuse entfernt werden kann. In der Rückbetankungsstellung wird er durch eine geeignete Öffnung, auch als Schloß zu bezeichnen, im Gehäuse festgehalten. Der Bediener erkennt daher sofort, daß sich der Kugelhahn in der Rückbetankungsstellung befindet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Hebel gleichzei­ tig als Werkzeug zum Ab- und Aufschrauben des Ringes ausgebildet ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungs­ form wird dabei durch einen Schlüssel gebildet, der auf seinem Rücken zwei Stifte aufweist, die in entspre­ chende Öffnungen des Ringes eingreifen können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Kugelhahn,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Fenster,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kugelhahnes mit den drei Betriebsstellungen des Ventilkugel-Verstellschlüs­ sels, und

Fig. 4 den Ventilkugel-Verstellschlüssel.

Fig. 1 zeigt einen Kugelhahn mit einem ersten Gehäuse­ teil 1, einem mit dem ersten Gehäuseteil verschraubten zweiten Gehäuseteil 2 und einer Dichtung 3, mit der das erste Gehäuseteil 1 gegenüber dem zweiten Gehäuse­ teil 2 abgedichtet ist. Das zweite Gehäuseteil 2 weist einen Einlaufstutzen 6 auf. Das erste Gehäuseteil 1 weist einen Auslaufstutzen 5 auf, an den ein Flansch 4 angeschlossen ist, der den Auslaufstutzen 5 verlängert. Der Flansch 4 ist über eine geeignete Verbindungseinrich­ tung 17 mit dem ersten Gehäuseteil 1 verbunden und gegen­ über diesem mit einer Dichtung 18 abgedichtet.

Einlaufstutzen 6 und Auslaufstutzen 5 sind durch einen Kanal 7 miteinander verbunden. In diesem Kanal 7 ist eine Ventilkugel 8 um eine senkrecht zur Kanalachse liegende Drehachse drehbar angeordnet. Die Ventilkugel 8 weist eine Durchgangsbohrung 11 auf. Die Ventilkugel 8 ist gegenüber dem ersten Gehäuseteil 1 durch eine Kugeldichtung 10 und gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 2 durch eine Kugeldichtung 9 abgedichtet. Durch Verdrehen der Ventilkugel 8 um ihre Drehachse läßt sich der Kanal 7 öffnen oder verschließen. Im geöffneten Zustand kann der Treibstoff vom Einlaufstutzen 6 durch die Durchgangs­ bohrung 11 der Ventilkugel 8 in den Auslaufstutzen 5 fließen. Im geschlossenen Zustand, d. h. in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand, ist dieser Weg durch die Ventilkugel 8 unterbrochen.

In der Durchgangsbohrung 11 der Ventilkugel 8 ist ein Sieb 12 angeordnet. Dieses Sieb 12 wird einerseits in der Durchgangsbohrung von einem umlaufenden Vorsprung 13 gehalten und andererseits von einem in einer Nut 14 angeordneten Sprengring 15.

Wenn die Ventilkugel in die Stellung gedreht wird, in der der Weg für den Treibstoff freigegeben ist, z.B. um 90° im Uhrzeigersinn in Fig. 1, wird das Sieb gegen den Vorsprung 13 gepreßt. Gleichzeitig preßt der Druck des Treibstoffs das Sieb 12 so gegen die Ventilkugel 8, daß kein Treibstoff am Sieb 12 vorbeifließen kann. Im geschlossenen Zustand des Kugelhahnes wird das Sieb 12 durch den Sprengring 15 vor dem Herausfallen ge­ sichert.

Weiterhin weist das Kugelventil eine Inspektionsöffnung 27 auf, die vorzugsweise im zweiten Gehäuseteil 2 ange­ ordnet ist. Die Mittelachse der Inspektionsöffnung 27 steht senkrecht zur Mittelachse des Kanals 7 und senk­ recht zur Drehachse der Ventilkugel 8. Die Inspektions­ öffnung 27 ist durch ein Fenster verschlossen.

Das Fenster wird durch ein Glas 20 gebildet, das in einem Ring 19 gelagert ist. Das Glas 20 ist im vorliegen­ den Fall Panzerglas von ungefähr 8,5 mm Stärke. Der Ring 19 wird in das zweite Gehäuseteil 2 eingeschraubt und ist gegenüber diesem durch eine Ringdichtung 28 abgedichtet. Das Glas wird in dem Ring 19 durch einen umlaufenden Vorsprung 23 nach außen gehalten, während es durch einen in einer Nut 24 angeordneten Sprengring 25 davon abgehalten wird, im eingebauten Zustand in das Innere des Kugelventils zu fallen. Zwischen Ring 19 und Glas 20 ist eine Dichtung 26 angeordnet. Wenn sich durch den Treibstoff ein Druck vor dem Glas aufbaut, wird das Glas 20 gegen den Vorsprung 23 gepreßt. Die Dichtung 26, die ebenfalls durch den Treibstoffdruck beaufschlagt wird, dichtet das Glas 20 gegenüber dem Ring 19 ab. Im drucklosen Zustand wird das Glas 20 ledig­ lich durch den Sprengring 25 gehalten, der jedoch keine weiteren Kräfte aufnehmen muß.

Auf seiner Außenseite weist der Ring 19 zwei Vertiefun­ gen 21 und 22 auf, in die ein Werkzeug eingesteckt wer­ den kann, um den Ring aus dem Gehäuseteil 2 heraus und in ihn hineinzuschrauben.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Fenster in herausge­ schraubtem Zustand. Der Sichtbereich durch das Glas 20 wird durch den Ring 19 begrenzt. Die beiden Vertie­ fungen 21 und 22 sind axial symmetrisch angeordnet. Natürlich sind auch andere Anordnungen denkbar, um ein Werkzeug zum Herausschrauben des Ringes ansetzen zu können. So kann der Ring am Umfang Abflachungen aufwei­ sen oder eine Sechskantform haben.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Kugelventils. Ge­ strichelt eingezeichnet sind drei Stellungen eines Ven­ tilkugel-Verstellhebels 30, der in Fig. 4 gezeigt ist. Der Verstellhebel 30 ist eine im wesentlichen L-förmige Stange mit einem Stiel 32, einem abgewinkelten Ende 34 und einem Griff 31. Am abgewinkelten Ende 34 ist ein Vorsprung 33 angeordnet, der in Richtung des Griffes 31 weist. Der Vorsprung 33 greift in eine nicht darge­ stellte Ausnehmung in der Ventilkugel 8 ein. Bei Ver­ schwenkung des Verstellhebels 30 um eine durch das abge­ winkelte Ende 34 definierte Achse dient der Vorsprung 33 als Mitnehmer für die Ventilkugel 8. Auf dem Stiel 32 sind zwei Stifte 35 und 36 angeordnet, die in die Vertiefungen 21 und 22 des Ringes 19 eingreifen können.

In Fig. 3 sind drei mögliche Stellungen des Verstell­ hebels 30 und damit der Ventilkugel 8 gezeigt, nämlich R "Refuelling" (Betanken), S "Service" und D "Defuelling" (Rückbetanken).

In der Stellung R ist der Verstellhebel 30 in die linke Endlage verschwenkt. Die Ventilkugel 8 ist in diesem Fall aus der in Fig. 1 gezeigten Lage um 90° in Rich­ tung des Uhrzeigers verdreht und gibt den Weg für den Treibstoff vom Einlaufstutzen 6 durch die Durchgangsboh­ rung 11 zum Auslaufstutzen 5 frei. In der Stellung S ist das Ventil geschlossen. Die Ventilkugel hat die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Das Sieb kann durch das Fenster inspiziert und gereinigt werden. In der Stellung D ist der Verstellhebel 30 in seiner rechten Endlage. Die Ventilkugel 8 ist aus der in Fig. 1 gezeigten Lage um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Der Treib­ stoff kann nun durch den Auslaufstutzen 5 und die Durch­ gangsbohrung 11 zum Einlaufstutzen 6 fließen. Auch bei dieser Flußrichtung des Treibstoffs werden Schmutzparti­ kel sicher im Sieb 12 festgehalten.

Das zweite Gehäuseteil 2 weist eine als Schloß ausgebil­ dete Öffnung 37 für den Ventilkugel-Verstellschlüssel 30 auf. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann der Verstell­ schlüssel nur in der Stellung R und in der Stellung S aus dem Gehäuse entfernt werden. In der Stellung D bleibt der Vorsprung 33 im Gehäuse hängen und verhindert ein Herausziehen des Verstellschlüssels 30. Dadurch wird dem Bediener optisch angezeigt, daß sich der Kugel­ hahn in der Stellung "Rückbetankung" befindet.

Wird nun die Ventilkugel 8 aus der Stellung D in die Stellung R verdreht, muß sie zwangsläufig, wenn auch nur kurzzeitig, die in Fig. 1 gezeigte Position einneh­ men. In dieser Position ist die Kontrolle des Siebes 12 durch das Fenster 20 leicht möglich. Da beim Rückbe­ tankungsvorgang vermehrt Schmutzpartikel anfallen, läßt sich hierbei leicht kontrollieren, ob eine Reinigung des Siebes erforderlich ist oder nicht, ohne daß das Ventil auseinandergebaut werden muß.

Das Sieb 12 ist in der dargestellten Ausführungsform als Spitzsieb ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß sich Schmutzpartikel an der Spitze sammeln und der Rest des Siebes als freie Durchgangsfläche für den Treibstoff zur Verfügung steht. Dadurch wird verhindert, daß sich das Sieb gleichmäßig mit Schmutzpartikeln zusetzt. Darüber hinaus kann in der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach Entfernen des Fensters 20 das Sieb durch die Inspek­ tionsöffnung 27 herausgehoben werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß Schmutzpartikel in der Durchgangsbohrung 11 zurückbleiben. Das Sieb 12 kann dann leicht ausge­ schüttet und gesäubert und wieder in die Durchgangs­ bohrung 11 eingesetzt werden.

Claims (15)

1. Kugelhahn mit einem Gehäuse, einem Einlaufstutzen und einem Auslaufstutzen, die durch einen Kanal verbunden sind, in dem eine Ventilkugel mit Durchgangsbohrung und darin angeordnetem Sieb um eine senkrecht zur Durchgangsbohrungsachse angeordnete Drehachse so drehbar gelagert ist, daß der Kanal durch die Ventilkugel geschlossen oder geöffnet werden kann, wobei eine verschlossene Inspektionsöffnung zur Kontrolle des Siebzustandes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Inspektionsöffnung (27) durch ein Fenster (20) verschlossen und das Sieb (12) durch Verdrehen der Ventilkugel (8) in den Sichtbereich des Fensters (20) bringbar ist.

2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (12) in Schließstellung der Ventilkugel (8) im Sichtbereich des Fensters (20) liegt.

3. Kugelhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (20) aus der Inspektionsöffnung (27) entfernbar ist und die lichte Weite der Inspektionsöffnung (27) größer als der Durchmesser des Siebes (12) ist.

4. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichtbereich des Fensters einen Durchmesser von mindestens 5 cm aufweist.

5. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster durch ein dem Betriebsdruck standhaltendes druckfestes Glas (20) gebildet ist.

6. Kugelhahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas (20) Panzerglas von ungefähr 8,5 mm Stärke ist.

7. Kugelhahn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas (20) in einem in das Gehäuse (1, 2) einschraubbaren Ring (19) mit einem umlaufenden Vorsprung (23), gegen den sich das Glas (20) nach außen abstützt, und einer umlaufenden Nut (24), in der ein das Glas (20) nach innen festhaltender Sprengring (25) angeordnet ist, gelagert ist, wobei zwischen Ring (19) und Glas (20) eine Dichtung (26) angeordnet ist.

8. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (12) als ein in Strömungsrichtung spitz zulaufendes Spitzsieb ausgebildet ist.

9. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (12) von einem umlaufenden Vorsprung (13) in der Durchgangsbohrung (11) in Strömungsrichtung und von einem in einer umlaufenden Nut (14) in der Durchgangsbohrung (11) angeordneten Sprengring (15) gehalten wird.

10. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkugel (8) um 180° drehbar ist.

11. Kugelhahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Strömung zugewandte Seite des Siebs (12) bei der Drehung um 180° am Fenster (20) vorbeigeführt wird.

12. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Ventilkugel-Verstellschlüssel, der als abnehmbarer Hebel ausgebildet ist und nur in zwei Stellungen der Ventilkugel (8), von denen die eine die Inspektion des Siebes ermöglicht, aus dem Gehäuse entfernt werden kann.

13. Kugelhahn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellschlüssel (30) einen Vorsprung (33) am der Ventilkugel (8) zugewandten Ende aufweist und eine Verstellschlüssel-Einführöffnung (37) im Gehäuse (1, 2) vorgesehen ist, die den Vorsprung (33) des Verstellschlüssels (30) nur in zwei Winkellagen der Ventilkugel (8) passieren läßt.

14. Kugelhahn nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellschlüssel (30) in abgenommenem Zustand als Werkzeug zum Ab- und Aufschrauben des Rings (19) ausgebildet ist.

15. Kugelhahn nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellschlüssel (30) auf seinem Rücken zwei Stifte (35, 36) aufweist, die in entsprechende Vertiefungen (21, 22) auf der Außenseite des Ringes (19) eingreifen können.