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Einrichtung zum Regeln der unter Druck zugeführten Abgabeflüssigkeitsmenge
eines Betankungsfahrzeuges, insbesondere zum Betanken von Flugzeugen, auf einen
konstanten Druck am Ende des an eine feste Rohrleitung des Fahrzeuges angeschlossenen
Abgabeschlauches Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der unter Druck
zugeführten Abgabeflüssigkeitsmenge eines Betankungsfahrzeuges, insbesondere zum
Betanken von Flugzeugen, auf einen konstanten Druck am Ende des an eine feste Rohrleitung
des Fahrzeuges angeschlossenen Abgabeschlauches.
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Betankungsfahrzeuge, die mit einer beispielsweise von dem Fahrzeugmotor
angetriebenen Pumpe versehen sind, regeln meist auf konstanten Druck am Ende der
Schlauchleitung nicht mittels eines Drossel-, sondern mittels eines bye-pass- oder
Umgehungsventils, das in der Lage ist, die Druckleitung der Pumpe mit ihrem Sauganschluß
zu verbinden. Bei sogenannten Hydrantenwagen jedoch, welche zur Befüllung von Flugzeugen
mit Kraftstoff im Zusammenwirken mit einer fest installierten Pumpenanlage eingesetzt
werden, ist eine derartige bye-pass-Regelung nicht möglich. Es muß statt dessen
mittels eines in der festen Rohrleitung des Fahrzeuges eingeschalteten Drosselventils
geregelt werden. Die Hydrantenwagen werden mittels eines Eingangsschlauches mit
dem Hydrantenanschluß verbunden. Innerhalb des festen Rohrleitungssystems des Hydrantenwagens
befindet sich die Einrichtung zum Filtrieren des Kraftstoffes. Die vom Hydrantenanschluß
zugeführte Menge verzweigt sich in ein oder mehrere Abgabesysteme, von denen jedes
für sich die Einrichtungen zum Messen und Regulieren des Kraftstoffflusses enthalten
muß. Insbesondere im Zusammenhang mit den Anforderungen, die für eine Unterflügelbetankung
gestellt werden, ist für jedes Abgabesystem eines Hydrantenwagens auch eine Druckregeleinrichtung
erforderlich.
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Hierbei ist es bereits bekannt, die Abgabeflüssigkeitsmenge auf konstanten
Druck am Ende des Schlauches mittels eines in der Abgabeleitung angeordneten Drosselventils
und eines von dem Regeldruck entgegen dem Widerstand eines in seiner Spannung verstellbaren
federnden Mittels beaufschlagten Meßwerkes zu regeln, das über ein Servoventil mittels
des als Hilfskraft dienenden Druckes des flüssigen Fördermittels die Stellung des
Drosselventils regelnd beeinflußt, wobei das Drosselventil in dem einen Sinn durch
Einführung des unter Druck stehenden, als Hilfskraft dienenden Fördermittels in
den Arbeitsraum eines mit dem Ventilkörper verbundenen Kolbens, gegebenenfalls mit
Unterstützung durch eine den Kolben belastende Feder, und in dem anderen Sinn durch
den von der Rohrleitung her unmittelbar wirkenden Druck des Fördermittels auf die
andere Seite dieses Kolbens unter Druckentlastung des Arbeitsraumes bewegt wird.
Die bekannten Einrichtungen dieser Art leiden jedoch unter dem Mangel einer Überregelung;
der Ventilkörper schießt also erst weit über sein Ziel hinaus, bevor sich das Gegenkommando
auswirkt.
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Um die ungünstigen Auswirkungen eines derartigen Zeitunterschiedes
zwischen Kommando und Ausführung in erträglichen Grenzen zu halten, wird im allgemeinen
bei den üblichen Reduzierventilen die Öffnungs- und Schließbewegung gedämpft.
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Von einer derartigen Maßnahme kann aber bei dem Erfindungsgegenstand
kein Gebrauch gemacht werden, da in derartigen Betankungssystemen unter allen Umständen
eine gegebenenfalls hohe Schließgeschwindigkeit erreicht werden muß.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung der
beschriebenen Art zu schaffen, bei der das Dro$selventil bei Druckänderungen sofort
die zur Herstellung des vorgeschriebenen Regeldruckes notwendige Drosselstellung
einnimmt, so daß Überregelungen vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sowohl die Druckentlastung
als auch die Druckbeaufsehlagungdes Arbeitsraumes mittels eines rohrförmigen Ventilkörpers
erfolgt, der entgegen der Wirkung einer Feder, die wiederum gegen die Feder des
Druckmeßwerks wirkt, durch den Druck im Venturirohr auf das Druckmeßwerk bewegbar
ist, und dessen eines Ende mit einem Ventilabschlußglied und dessen anderes Ende
mit einem Ventilsitz versehen ist, der zusammen mit einem in bezug auf ihn bewegbar
angeordneten Ventilabschlußglied den inneren Durchtritt durch den rohrförmigen Doppelventilkörper
derart steuert, daß bevor der Soll-Wert erreicht ist, eine Entlastungsleitung geschlossen
bzw. geöffnet und eine Belastungsleitung geöffnet bzw. geschlossen wird.
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dresselventil in an sich
bekannter Weise in Form eines in die Druckleitung eingebauten zylinderförmigen Kernes
ausgebildet, indem vor dem Ventilsitz der Förd,rmittelfluß in einem Ringraum unterteilt
wird und der durch den Hilfskraftdruck beaufschlagte Kolben zum Bewegen des Ventilkörpers
in einem zentrisch in der Rohrleitung vorgesehenen Arbeitsraum verschiebbar angeordnet
ist, wobei der Abschlußkörper des Drosselventils mit einem zentrischen, sich in
Strömungsrichtung erstreckendep Fortsatz zwecks Erreichung einer bestimmten, beispielsweise
linearen Durchfluß- bzw. Druck-Kennlinie v.rsehen ist. Eine derartige Ausbildung
trägt zusätzlich dazu bei, daß das Drosselventil bei Druckänderungen in kürzester
Zeit die zur Herstellung des Regeldruckes notwendige Drosselstellung einnimmt.
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Weiterhin kann es sich erfindungsgemäß empfehlen, in der Leitung des
Entlastungsventils eine Drosselstelle vorzusehen. Auf diese Weise ergibt sich bei
der öffnungsbewegung des Drosselventils eine Dämpfung zum Zwecke der Stabilisierung.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der Figuren erläutert, in denen
einige Ausführungsformen der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigt F
i g. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Drosselventil, das
am Ende der festen Rohrleitung eines Betankungsfahrzeuges, insbesondere e'nes Hydrantenfahrzeuges,
angeordnet ist, einschließlich des dazugehörigen Schaltschemas, F i g. 2 einen Schnitt
in vergrößertem Maßstab durch das Vorstei_erventil der Ausführungsform nach F i
g. 1, F i g. 3 ein Schaltschema einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist die Eingangsleitung
mit 21 bezeichnet, in der auf nicht gezeigte Weise ein Filter und ein Absperrventil
eingeschaltet sind und an deren Beginn ein nicht gezeichneter Eingangsschlauch angeschlagen
ist, der die Verbindung mit dem Hydrantenstutzen herstellt. Das Drosselventil selbst
ist allgemein mit 22 bezeichnet und besteht aus einem Gehäuseabschnitt 23 und einem
Venturirohrabschnitt 24. Am Ende der festen Rohrleitung befindet sich ein Venturirohr
25, an das unmittelbar unter Vermittlung eines kurzen Stutzens 26 ein Abgabeschlauch
angeschlossen ist. Das Venturirohr 25 ist derart bemessen, da ß der Druckaufbau
hinter seiner Einschnürung 27 bei den :,erschiedenen Abgabestärken dem Druckabfall
län @@s des nachgeschalteten Schlauches entspricht. Zwischen dem Venturirohr 24
und dem Venturirohr 25 ist eine Leitung 28 angeordnet, in der sich auf nicht gezeigte
Weise ein Zählerventil befindet. G;gebenenfalls kann der Venturirohrabschnitt 24
auch die Aufgabe des Venturirohrs 25 übernehmen; ijs diesem Fall muß aber das Absperrventil
22 mit seinem Venturirohrabschnitt 24 am Ende der festen Abgaberohrleitung des Betankungsfahrzeuges
angeordnet sein.
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Im Inneren des Gehäuseabschnittes 23 des Drosselventils 2? ist ein
als Zylinder ausgebildeter Innenkörper 2-9 mit Hilfe von Rippen 30 angeordnet, die
stromlinien- oder tropfenförmig ausgebildet sind. In dem Zylinderkörper 29 ist verschiebbar
ein Hohlkolbenkörper 31 gelagert, dessen Querschnitt mit .F bezeichnet ist. An seinem
stromabseitigen Ende ist dieser Kolbenkörper 31 mit einem Ventilteller 32 versehen,
indem zwischen den beiden Körpern eine Weichpackung, beispielsweise in Form von
Kupfer 33, angeordnet ist. Der Ventilkörper 32 ist mit einer zentrischen Verlängerung
34 versehen, die in der Einschnürung 35 des Venturirohrabschnittes 24 eingreift.
Eine Feder 36 stützt sich einerseits auf eine Schulter 37 im Inneren des Körpers
29 und andererseits auf den Kolbenkörper 31 ab; sie ist bestrebt, den Kolbenkörper
31 und damit den Ventilteller 32 in die geschlossene Lage zu bringen. Der Ventilsitz,
der mit dem Ventilteller 32 zusammenarbeitet, ist mit 38 bezeichnet. Er ist auf
dem Eintrittskanal 39 des Venturirohrabschnittes 24 kurz vor der Einschnürung
35 angeordnet. Der Zylinderraum zwischen dem Kolben 31 und dem Zylinder 29 ist mit
94 bezeichnet.
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An dem Drosselventil 22, nämlich seinem Gehäuseabschnitt 23, ist mit
Hilfe von Schrauben 40 eine Vorsteuerventilanordnung befestigt, die allgemein mit
41 bezeichnet ist. Ihre Mündung taucht in einen am Gehäusekörper 23 vorgesehenen
Raum 42, der über eine Bohrung 67, die durch eine der Rippen 30 hindurchgeht, mit
dem Zylinderraum 94 in Verbindung steht.
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Die Vorsteuerventilanordnung 41 weist ein Untergehäuse 43, ein Mittelgehäuse
44 und ein Obergehäuse 45 auf, die durch Schrauben zu einer Einheit miteinander
vereinigt sind. In ihnen sind zentrisch zueinander und axial hintereinander drei
Ventilkörper 46,47 und 48 angeordnet (F i g. 2). Während die Ventilkörper 46 und
47 in einer Bohrung des Untergehäuses 43 verschiebbar vorgesehen sind, ist der Ventilkörper
48 in einer Bohrung des Mittelgehäuses 44 vorgesehen.
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Der Ventilkörper 46 besteht aus einem Ventilkegel 49 und einer Spindel
50, in der sich eine Axialbohrung 51 befindet. Er wird durch eine Feder 52,
die sich gegen eine in dem Untergehäuse 43 eingeschraubte Verschraubung 53 abstützt,
gegen einen Sitz 54 des Untergehäuses 43 gedrückt. Die Verschraubung 53 ist hohl
und stellt eine Verbindung des Raumes 56 mit dem Raume 42 und damit mit dem Inneren
des Innenkörpers 29 des Drosselventils 22 her.
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Die Bohrung des Untergehäuses 43, die die Ventilspindel 50 aufnimmt,
ist in ihrem unteren Teile -wie bei 57 in F i g. 2 gezeigt - mit einigen Axialkanälen
ausgebildet, die auch als Ringraum vorgesehen sein können und die eine Verbindung
des Raumes 56 mit einem Anschluß 58 herstellen, in den eine Leitung 59 (s. F i g.
1) mündet, die zu einem nicht dargestellten Leck- oder Sickerbehälter führt. Diese
Verbindung zu dem Leck- und Sickerbehälter wird von dem Ventilkörper 49 gesteuert,
indem die Kanäle 57 eine Drosselstelle und damit eine Dämpfung zum Zwecke der Stabilisierung
der öffnungsbewegung des Drosselventiles 22 bilden. Falls gewünscht,' in der Verschraubung
60, über die die Leitung 59 an den Anschluß 58 verschraubt ist, noch eine starre
Blende vorgesehen, welche den Erfordernissen der Stabilisierung angepaßt werden
kann. Praktisch handelt es sich um eine Bohrung von 0,8 bis 1,2 mm Querschnitt bei
einer größten Durchflußmenge durch die Leitung 21 von 15001 /min und einem Leistungsquerschnitt
von etwa 80 mm.
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Diejenige Bohrung des Untergehäuses 43, die die Ventilspindel 50 und
die Ventilspindel 47 aufnimmt,
ist etwa in ihrer Mitte mit einem
Anschluß 61 verbunden, der über eine Leitung 62 an eine Bohrung 63 angeschlossen
ist, die in dem Gehäuse 23 etwa an der Stelle vorgesehen ist, wo sich der kreisförmige
Querschnitt 64 in dem Ringquerschnitt 66 aufteilt. Der flüssige Kraftstoff hat demgemäß
an dieser Stelle den höchsten Druck. Es ist möglich, die Bohrung 63 auch weiter
nach der Eingangsseite hin zu verlegen; falls das Betankungsfahrzeug mit einer Pumpe
versehen ist, kann die Bohrung 63 auch am Druckstutzen der Pumpe angeordnet werden.
Am oberen Ende der Axialbohrung 51 der Ventilspindel 50 ist ein Ventilsitz 65 vorgesehen,
der von der Ventilspindel 47 gesteuert wird. Bei Abheben der Ventilspindel 47 von
ihrem Sitz 65 steht also die Quelle hohen Drukkes über die Bohrung 51., den Raum
56, die Verschraubung 53, den Raum 42 und die Bohrung 67 mit dem Innenraum des Innenkörpers
29 in Verbindung.
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Die Ventilspindel 47 taucht mit ihrem oberen Ende in einen Raum 68,
der im Inneren des Mittelgehäuses 44 vorgesehen und über einen Anschluß 69
und eine Leitung 70 mit einer Bohrung 71 in Verbindung steht, die zwischen dem Sitz
38 des Drosselventils und dem Ende der festen Abgaberohrleitung 26 angeordnet ist.
Die Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 47 wird durch einen Anschlag 72 begrenzt,
der in einer Verschraubung 73 vorgesehen ist. Eine Feder 74, die sich einerseits
gegen das Untergehäuse 43 und andererseits gegen einen Teller 75 der Ventilspindel
47 abstützt, versucht den Teller 75 und damit die Ventilspindel 47
gegen den
Anschlag 72 zu drücken.
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Zwischen dem Obergehäuse 45 und dem Mittelgehäuse 44 ist eine
Membran 76 eingespannt, die einen im Mittelgehäuse vorgesehenen Raum 77 abschließt,
der über einen Anschluß 78 und eine Leitung 79, in der sich ein I7berwachungsmanometer
80 befindet, mit der Einschnürung 27 des Venturirohres 25 verbunden ist. Auf der
dem Raum 77 abgekehrten Seite der Membran 76 ist diese mit einem Kolben 81 versehen,
der mit reichlichem Spiel in einer Zylinderbohrung 82 verschiebbar vorgesehen ist,
die sich in dem Obergehäuse 45 befindet. Der Zylinderraum 83 des Obergehäuses steht
über einen Anschluß 84 und eine Leitung 85 mit dem nicht gezeigten Sicker- oder
Leckbehälter in Verbindung.
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An der Membran 76 ist zentrisch die Ventilspindel 48 befestigt,
durch die hindurch eine zentrische Bohrung 86 tritt. Die untere Einmündungsstelle
der Bohrung 86 ist als Ventilsitz 87 ausgebildet, mit der das obere Ende der Ventilspindel
47 zusammenarbeitet. Die Ventilspindel 47 dient also als Ventilkörper einerseits
für den weiter oben erwähnten Ventilsitz 65 und andererseits für den Ventilsitz
87.
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Eine in dem Obergehäuse 45 angeordnete Feder 88, die sich einerseits
gegen den Kolben 81 und andererseits gegen einen in seiner Axiallage verstellbaren
Federteller 89 legt, versucht die Membran 76 und damit die Ventilspindel 48 nach
unten zu drükken. Die Bewegung der Ventilspindel nach unten wird dadurch begrenzt,
daß sich eine Schulter 90 der Ventilspindel gegen eine entsprechende Fläche des
Zwischengehäuses 44 legt. Der Federteller 89 ist als eine Mutter ausgebildet, die
mittels eines Vorsprunges 91 axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar, in
dem Obergehäuse 45 gelagert ist. Mit dem Innengewinde der Mutter arbeitet eine Gewindespindel
92 zusammen, die drehbar, jedoch axial verschiebbar, in dem Obergehäuse 45 gelagert
ist und dicht nach außen geführt ist. Hier ist ein Handrad 93 vorgesehen, mit dessen
Hilfe die Spindel 92 gedreht und dadurch die axiale Stellung der Mutter 89 verändert
werden kann, um die Spannung der Feder 88 und damit die Höhe des Druckes zu verändern,
auf den am Ende des Abgabeschlauches geregelt werden soll. Wirkungsweise der Ausführungsform
nach den F i g. 1 und 2 In Ruhestellung ist der Ventilteller 32 des Drosselventils
22 durch die Wirkung der Feder 36 geschlossen gehalten, indem sich der Ventilteller
32 auf seinen Sitz 38 legt. Nach dem Anschließen des Eingangsschlauches an den außerhalb
des Fahrzeuges liegenden Hydrantenanschluß (es sei angenommen, daß die Einrichtung
auf einem Hydrantenfahrzeug angeordnet ist), strömt die Flüssigkeit in die Eingangsleitung
21 ein und baut bis zum geschlossenen Ventil 32 den Druck auf. Der Druck steigt
an und erreicht bei etwa 21/z atü den Wert der Spannung der Feder 36, wobei die
Kraft der Feder 36 gleich dem Produkt dieses Druckes mit einem Ringquerschnitt ist,
der sich aus dem Querschnitt F der Fläche des Kolbens 31 vermindert um den Querschnitt
f der Fläche des Ventiltellers 32 zusammensetzt. Das Ventil öffnet sich nunmehr,
und die Flüssigkeit strömt in die noch zunächst drucklose Niederdruckseite. Es sei
nun angenommen, daß die Feder 88 mittels des Handrades 93 beispielsweise auf den
Wert von 2,1 atü eingestellt ist. Dies ist derjenige Druck, auf den konstant am
Ende des Abgabeschlauches geregelt werden soll. Solange dann der Druck im engsten
Querschnitt 27 der Venturidüse 25 den Wert von 2,1 atü noch nicht erreicht hat,
bleibt das Drosselventil 22 voll geöffnet. Hierbei kann die Flüssigkeit im Zylinderraum
94 über die Bohrung 67, den Raum 42 und die Leitung 59 zum Leck- oder Sickerbehälter
abströmen, da die Feder 88 die Membran 76 und damit die Ventilspindel 48, das Nadelventil
47 und den Ventilkörper 49 nach unten gedrückt hat, so daß sich dieser von seinem
Sitz 54 abgehoben hat. Der Druck im Zylinderraum 94 ist hierbei also gleich 0 atü.
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Wird die Abgabeseite insbesondere durch Ansprechen der selbsttätigen
Absperrventile der Flugzeugtanks bei einer Unterflügelbetankung langsam gedrosselt,
so steigt der Druck im engsten Querschnitt 27 der Venturidüse 25 bis auf 2,1 atü
an; dieser Druck wird gleichzeitig im Raum 77 unterhalb der Membran 76 wirksam.
Bei der angenommenen Vorspannung der Feder 88 überwindet der Druck von 2,1 atü die
Spannung dieser Feder, und die Membran 75 zusammen mit dem Kolben 81 werden entgegen
der Wirkung der Feder 88 angehoben. Die nachdrängende Feder 52 drückt daraufhin
zunächst den Ventilkörper 49 auf seinen Sitz 54, wodurch die Verbindung des Zylinderraumes
94 mit dem Leck- oder Sickerbehälter unterbrochen wird. Bis zu diesem Zeitpunkt
hat die Ventilspindel 50 das Nadelventil 47 vor sich hergeschoben. Sobald sich jedoch
der Ventilkörper 49 auf seinen Sitz 54 aufgesetzt hat, hebt sich die Membran 76
mit dem Kolben 81 weiter, und das Nadelventil 47 hebt sich unter der Wirkung der
Feder 74 von seinem Sitz 65 ab. Nunmehr kann von der Hochdruckseite 95 über die
Leitung
62, den Anschluß 61, das geöffnete Ventil 65 und die Bohrung 51 der Ventilspindel
50 unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in den Zylinderraum 94 gelangen. Hierdurch
erhält der Ventilkörper 32 die erforderliche Schließkraft, und das Ventil setzt
sich ungedämpft im schließenden Sinne in Bewegung.
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Als Folge hiervon sinkt der Druck im engsten Querschnitt 27 der Venturidüse
25 ab; gleichzeitig sinkt auch in entsprechender Weise der Druck im Raume 77, so
daß das Nadelventil 47 wieder auf seinen Sitz 65 gedrückt und damit abgesperrt wird,
indem die Feder 88 den Kolben 81 und die Membran 76 wieder herunterdrückt. Es erfolgt
also zunächst die Unterbindung des Zustroms der Arbeitsflüssigkeit aus der Hochdruckseite
95 in den Zylinderraum 94. Erst wenn der Druck in der Einschnürung 27 der Venturidüse
weiter sinkt, setzt sich die Abwärtsbewegung der Membran 76 und des Kolbens 81 weiter
fort, wodurch der Ventilkörper 49 von seinem Sitz 54 abgehoben wird. Die Flüssigkeit
kann nunmehr aus dem Arbeitsraum 94 langsam in den Leckbehälter entweichen, wodurch
der Kolben 31 und damit der Ventilteller 32 gleichfalls langsam geöffnet werden.
Der soeben beschriebene Vorgang ist innerhalb des Regelbereiches fortlaufend wirksam.
Das Abfließen der Leck- oder Sickermenge aus dem Zylinderraum 94 erfolgt gedrosselt
über die Kanäle 57 und gegebenenfalls über die zusätzlich vorgesehene, oben bereits
erwähnte Drosselblende, so daß die öffnungsbewegung jede gewünschte Dämpfung und
damit Stabilisierung erfahren kann. Nur die Schließbewegung des Ventils 32 erfolgt
aus den oben angegebenen Gründen ungedämpft.
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Wird die Abgabeleitung insbesondere durch Absperren sämtlicher Ventile
der Flugzeugtanks bei einer Unterflügelbetankung vollends abgesperrt, so besteht
die Gefahr, daß auf der Niederdruckseite, also in dem Bereiche zwischen dem geschlossenen
Drosselventi122 und dem Ende des Abgabeschlauches, ein Druck eingefangen oder eingesperrt
wird, der höher als der eingestellte Regeldruck ist. Dieser eingefangene Druck wirkt
auf die Membran 76 und führt zu einem weiteren Zusammendrücken dei Feder 88. Hierdurch
wird das Ventil 87 geöffnet, indem sich die Ventilnadel 47 unter dem Einfluß ihrer
Feder 74 gegen den Anschlag 72 legt und der Ventilsitz 87 sich von dem Nadelventil
abhebt. Nunmehr ist die Niederdruckseite über die Bohrung 71, die Leitung 70, den
Anschluß 69, das offene Ventil 87, die Bohrung 86, den Zylinderraum 83 und den Anschluß
84 mit der Leitung 85 und damit mit dem Leck- oder Sickerbehälter verbunden. Aus
der Niederdruckseite entweicht nur so viel Flüssigkeit in den Leckbehälter, bis
der normale durch die Feder 88 eingestellte Regeldruck wieder erreicht ist. Es handelt
sich je nach dem Speichervermögen der Niederdruckseite nur um wenige Kubikzentimeter.
Das Ventil 87, bei dessen Offenstellung auf die beschriebene Weise die Verbindung
der Niederdruckseite mit dem Leckbehälter hergestellt wird, wird jedoch erst bei
einem Druck geöffnet, der etwas höher liegt als der Regeldruck, so daß während des
normalen Regelvorganges das Ventil 87 geschlossen bleibt, um keine unnötigen Sickermengen
anfallen zu lassen.
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Die während eines Regelvorganges ständig anfallende Sickermenge aus
dem Zylinderraum 94 beträgt auf Grund von praktischen Erfahrungen bis zu 200 ccm/min
bei einer höchsten Durchflußmenge von 15001/min. Der in jedem Hydrantenwagen zur
Verfügung stehende Auffang- oder Leckbehälter ist groß genug, um diese Menge innerhalb
einer ausreichend langen Zeit aufzunehmen. Der Behälter wird von Zeit zu Zeit durch
eine Handpumpe entleert.
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Die Einstellung des Regeldruckes mittels des Handrades 93 durch Spannen
der Feder 88 darf nur bei kleinerer Durchflußstärke erfolgen, um sicher zu sein,
daß die Einstellung innerhalb des Regelbereiches vorgenommen wird. Die Einstellung
hat nach dem Manometer 80 zu erfolgen, welches unmittelbar den Druck im engsten
Querschnitt 27 der Venturidüse 25 anzeigt.
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Beim Bruch der Membran 76 bleibt der dazugehörige Kolben 81 voll wirksam.
Für den Kolben 81 ist lediglich eine verhältnismäßig große Passung vorgesehen, um
mit Sicherheit ein Festklemmen zu vermeiden. Die Ventilkörper 46, 47 und 48 haben
nur sehr kleinen Durchmesser und stehen unter der Wirkung ausreichend bemessener
Federkräfte. Außerdem sind sehr lange Führungen vorgesehen, so daß ein Festklemmen
unmöglich ist. Hierbei handelt es sich insbesondere um den Ventilkörper 47 und um
die Feder 74. Der Kolbenkörper 31 des Drosselventils 22 ist ebenfalls sehr lang
geführt und sorgfältig gepaßt. Andererseits ist die Kraft der Feder 36 groß genug,
um hemmende Wirkungen durch Schmutzeinflüsse u. dgl. zu überwinden.
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An der Einschnürung 35 des Venturiabschnittes 24 ist eine Anschlußstelle
96 vorgesehen, falls der engste Querschnitt 35 in diesem Drosselventil so bemessen
ist, daß der Druckaufbau hinter dieser Einschnürung 35 bei den verschiedensten Abgabestärken
gleich dem Druckabfall längs des nachgeschalteten Schlauches ist. In diesem Falle
ist das Drosselventil 22 mit dem Venturirohrabschnitt 24 am Ende der festen Abgaberohrleitung
angeordnet. Das Venturirohr 25 fällt weg, und die Leitung 79 ist an den Anschluß
96 angeschlossen. Das Vorsteuerventi141 kann auch räumlich getrennt vom eigentlichen
Drosselventil 22 angeordnet werden, indem zwischen beiden ein entsprechendes Rohr
geschaltet wird.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist das Drosselventil allgemein
mit 97 bezeichnet, während die Steuerventilanordnung allgemein das Bezugszeichen
98 trägt. Der Grundaufbau der Steuerventilanordnung stimmt mit dem Grundaufbau der
Steuerventilanordnung 41 der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 mit dem Unterschiede
überein, daß bei der Steuerventilanordnung 98 keine Einrichtung zur Entlastung des
eingesperrten Druckes auf der Niederdruckseite vorgesehen ist. Einander gleiche
oder einander entsprechende Teile der Steuerventilanordnung 98 sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen worden wie bei der Steuerventilanordnung 41.
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Das Drosselventil besteht aus einem Eintrittsstutzen 102, einem Zwischenkörper
99 und einem Austrittsstutzen 100, an den sich wiederum die Niederdruckseite
101- mit einer Meßuhr, einer Venturidüse am Ende der festen Rohrleitung und
einem sich daran anschließenden Abgabeschlauch anschließt. Im Inneren des Eintrittsstutzen
102, der sich kegelförmig erweitert, ist mit Hilfe von stromlinienförmigen Rippen
103 ein zentrischer Innenkörper 104 angeordnet, auf dessen stromabwärts liegender
Seite ein Ventilsitz 1.05 beispielsweise in Form einer Gummischeibe angeordnet ist.
Der Ringkanal 106, m
den auf diese Weise der Eintrittsquerschnitt
107 aufgeteilt wird, setzt sich innerhalb des Zwischenkörpers 99 fort, indem der
Zwischenkörper 99 hier mit einer kegelig sich verengenden Wand 108 ausgeführt ist.
Axial verschiebbar in dem Zwischenkörper 99 ist ein konisch sich erweiternder Rohrkörper
109 vorgesehen, der sich von dem engsten Querschnitt 110
bis zum größten
Querschnitt 111 erweitert, der im wesentlichen gleich dem Eintrittsquerschnitt 107
ist. Zwischen dem Ringkörper 109 und dem Zwischenkörper 99 ist ein ringförmiger
Zylinderraum 112 vorgesehen. Der Ringkörper 109 wird gegen die Wandung des Zwischenkörpers
99 einerseits durch einen Flansch 113 mit einer Dichtung 114 abgeschlossen,
andererseits durch eine Ringdichtung 115, die in einem Flansch 116 angeordnet ist,
der mit der Wand 108 verbunden ist. Der Ringkörper 109 ist in seiner offenen Stellung
gezeigt. Er befindet sich in seiner geschlossenen Stellung in der strichpunktierten
Lage, bei dem sich die Vorderkante 117 des Ringkörpers gegen die Sitzfläche 105
legt. Um die Axialverschiebbarkeit zu ermöglichen, ist der Ringkörper bei
118
über eine entsprechende Länge zylindrisch mit gleichem Querschnitt ausgebildet,
und in entsprechender Weise ist auf der Innenwand des Rohrkörpers 99 eine Führungsfläche
119 vorgesehen. Das Drosselventil 97 der Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet
sich also baulich von dem Drosselventil 22
der Ausführungsform nach den F
i g. 1 und 2 dadurch, daß der Ventilsitz auf dem feststehenden Innenkörper vorgesehen
ist, während das Drosselventil 22 einen festen Austrittskegel besitzt und
der bewegbare Ventilteller an dem Innenkörper gelagert ist. Der Innenkörper
104 ist wiederum mit einer zentrischen Verlängerung 120 bis etwa in die engste
Stelle 110 des Drosselventils fortgesetzt.
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Die Vorsteuerventilanordnung weist einen axialen verschiebbaren Ventilkörper
121 auf, durch den eine Axialbohrung 122 hindurchtritt. Ein weiterer Ventilkegel
123 vermag mit einem Sitz 124 zusammenzuarbeiten, der eine Reihe von axial
verlaufenden Kanälen 125 von eingeschränktem Querschnitt zu steuern vermag. Die
Kanäle 125 stehen mit einem Anschluß 61 in Verbindung, der wiederum über eine Leitung
62 an die Öffnung 63 und damit an den Hochdruckteil 95 angeschlossen ist. Der Ventilkörper
121-123 wird durch eine Feder 126 belastet, die sich auf eine Verschraubung 127
abstützt, die mit einer zentrischen Bohrung 128 versehen ist. Die Feder
126
ist bestrebt, den Ventilkegel 123 auf seinen Sitz 124 zu drücken. Eine
Querbohrung 129 stellt eine Verbindung der Bohrung 128 mit dem Raume
130 vor dem Ventilsitz 124 her.
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Die Bohrung 122 endet oben in einem Ventilsitz 64. Zwischen die mit
der Membran 76 verbundene Spindel 48 und dem Ventilsitz 64 ist aus konstruktiven
Gründen eine Kugel 131 geschaltet. Der Raum 132 oberhalb des Ventilsitzes 64 steht
mit dem Anschluß 58 und damit über die Leitung 59 mit dem Sickerbehälter in Verbindung.
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Das Ventil 97 ist in seiner Offenstellung gezeigt. Sobald der
Druck in der Einschnürung des Venturirohres, das in der F i g. 1 mit 25 bezeichnet
ist, den durch die Feder 88 eingestellten Regeldruck übersteigt, wird die Membran
76 vom Raume 77 her entgegen der Wirkung der Feder 88 nach oben gedrückt. Hierdurch
hebt sich die Ventilspindel 48 von dem Sitz 64 ab, so daß nunmehr der Zylinderraum
112 in freier Verbindung mit dem Sickerbehälter steht. Der Ventilkegel 123 ist hierbei
durch die Wirkung der Feder 126 auf seinen Sitz 124 gedrückt worden, so daß die
Verbindung des Zylinderraumes 112 mit der Hochdruckseite 95 unterbrochen
ist. Das Ventilrohr 109 wird nunmehr durch den Druck im Inneren dieses Rohres im
Schließungssinne schnell, also ohne Dämpfung, bewegt.
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Sobald jedoch der Druck in dem Raum 77 kleiner als die eingestellte
Spannung der Feder 88 ist, wird die Membran mit der Spindel 48 nach unten gedrückt,
wodurch das Ventil 64 geschlossen und die Verbindung des Zylinderraumes 112 mit
dem Sickerbehälter unterbrochen wird. Gleich darauf wird der Ventilkegel
123 entgegen dem Widerstand der Feder 126 geöffnet, so daß nunmehr der Hochdruckraum
95 über die eingeschnürten Kanäle 125 mit dem Zylinderraum 112 in Verbindung gesetzt
wird. Das Ventilrohr 109 wird demgemäß gedämpft und damit stabilisiert geöffnet.
Ähnlich der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 kann in die Leitung 62 oder
am Stutzen 61 noch eine Blende zur Erhöhung der Dämpfung eingebaut werden.
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Die Niederdruckseite 101 ist über eine Bohrung 133, die der Bohrung
71 der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 entspricht, und eine Leitung 141
mit dem oberen Raum 134 eines Entlastungsventils verbunden, das allgemein mit
135 bezeichnet ist. Es besteht aus zwei Hälften 136, 137, die durch eine
eingespannte Membran 138 voneinander getrennt sind. Der untere Raum 139 steht
über eine Leitung 140 mit der Einschnürung einer Venturidüse in Verbindung,
die bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 mit 25 bezeichnet ist. Die Membran
138 ist mit einem Ventilkörper 142 fest verbunden, dessen Kegel 143 sich gegen einen
Ventilsitz 144 zu legen vermag. Oberhalb des Ventilsitzes 144 ist eine nach
außen abgeschlossene Federkammer 145 vorgesehen, die über einen Anschluß
146 und eine Leitung 147 mit dem Sickerbehälter in Verbindung steht.
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Der Ventilkörper 142 mit dem Ventilkegel 143 ist durch eine in ihrer
Spannung einstellbare Feder 148 belastet. Sie wird auf eine Spannung eingestellt,
die gleich dem Regeldruck und etwa 0,2 atü ist. Sobald nach Absperren des Drosselventils
97 der Druck auf der Niederdruckseite 101 den eingestellten Regeldruck um etwa 0,2
atü überstiegen hat, wird der Ventilkegel 143 entgegen dem Widerstand der Feder
148 geöffnet, wodurch die Niederdruckseite 101 über das offene Ventil 143, den Anschluß
146 und die Leitung 147 mit dem Sickerbehälter verbunden wird, um nunmehr durch
Ablauf von einer geringen Menge Flüssigkeit druckentlastet zu werden.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 kann das Entlastungsventil ebenfalls
zu einer Einheit mit der Vorsteuerventilanordnung vereinigt werden.