DE1500096A1

DE1500096A1 - Beschleunigungsempfindliche Ventilanordnung

Info

Publication number: DE1500096A1
Application number: DE19651500096
Authority: DE
Inventors: John Mack
Original assignee: Hymatic Engineering Co Ltd
Current assignee: Hymatic Engineering Co Ltd
Priority date: 1964-10-08
Filing date: 1965-10-08
Publication date: 1969-05-08
Also published as: GB1113235A; US3430642A

Description

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Convention date: .„ *■""'

October 8, 1964 \ ..... .. - Vr

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The Hymafcic Engineering Company Limited, Glover Street, Bedditch, Worcestershire, England.

Beschleunigungaempfindliche Ventilanordnung.

Die Erfindung betrifft beschieunigungsempfindliche Ventilanordnungen und ist u.a., jedoch nicht ausschließlich, auf ein sogenanntes Anti-g-Ventil oder Beschleunigungsschutzventil anwendbar, das die Zufuhr von Druckmittel zum Beschleunigungsschutzanzug des Insassen eines Plugzeuges reguliert, um den unteren Körperteil des Schutzanzugträgers so unter Druck zu netzen, daß ein Bewußtloswerden infolge von zu großen Beschleunigungen verhindert wird.

Die Erfindung hat es sich u.a. zur Aufgabe gemacht, eine verfeinerte oder kompaktere beschleunigungsempfindliche Ventilanordnung zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist eine beschleunigungsempfindliche Ventilanordnung zur Zufuhr von Gas von einer Vorratsquelle nach einer

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Ausgabestelle mit einem beschleunigungsabhängigen Ausgabedruck gekennzeichnet durch ein Regelventil mit einem beweglichen Teil, das durch ein der Beschleunigung ausgesetztes Massenbeil betätigt wird und einen der Beschleunigung entsprechenden Regeldruck herstellt, sowie durch ein Hauptsteuerventil, das den Gasstrom von der Vorratsquelle zur Ausgabestelle steuert und seinerseits in Abhängigkeit vom Regeldruck gesteuert wird.

Vorzugsweise wird das Regelventil in Abhängigkeit von entweder dem Regeldruck oder dem Ausgabedruck sowie von der Beschleunigung gesteuert. Die Anordnung kann in diesem Falle so getroffen sein, daß bei Beschleunigung das Regelventil gegen die Spannung einer Feder und gegen die .Wirkung des Regeldruckes in der Schließrichtung betätigt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Regeldruck in einem Regeldruckraum erzeugt, der über eine verengte Düsenöffnung mit einer Vorratsquelle und über das Regelventil mit der äußeren Umgebung verbunden ist.

Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise den oben genannten Anwendungsfall, ist es wünschenswert, daß, wenn die Heschieunigung einen bestimmten Wert erreicht, der Atuu';n bedruck sehr rasch vom Umgebungsdruck auf einen Druckwert, den man als den "Knickdruck" (d.h. einem Kennlinienknick entsprechenden Druck) bezeichnen kann, ansteigt und danach mit weiterem Beschleuni^ung»- anstieg stetig mit einem vorbestimmten Steigungsmau weiter an-

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steigt. Zu diesem Zweck kann der Regeldruckraum über eine stromabwärtige verengte Düsenöffnung mit einem Knickdruckraum verbunden sein, der seinerseits über ein Druckentlastungsventii mit der äußeren Umgebung verbunden ist, wobei der Druck im Knickdruckraum das Regelventil in der Schließrichtung betätigt.

Bei einer Ausführungpform der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, die den Anstieg oder die Steilheit der Kennlinie für die Abhängigkeit des Regeldruckes von der Beschleunigung verändert. Diese Einrichtung kann ein Ventil umfassen, das durch Betätigung von Hand eine Fläche des Massenteils oder des Regelventilkörpers mit dem Regeldruck beaufschlagen kann. Diese Fläche ist zweckmäßigerweise eine kleine Fläche, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß der sie beaufschlagende Druck das Regelventil in der Schließrichtung betätigt, und daß mittels des handbetätigten Ventils entweder Druck abgelassen oder die genannte Fläche so mit Druck beaufschlagt werden kann derart, daß im letzteren Falle ein höherer Regeldruck erforderlich ist, um das Ventil bei einem gegebenen Beschleunjgungswert im Gleichgewichtszustand zu halten.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es erwünscht sein, den maximalen Ausgabe- oder Ausgangsdruck zu begrenzen, indem man dafür sorgt, daß der Gradient des Druckanstiegs oder die Kennliniensteilheit oberiialu eines bestimmten Zwischenwertes von g sich auf null - oder einen sehr kleinen 7,'ert - verringert. Zu iieseir. Z'.vcck knru¹ der Regeldruckraum üoer ein Regelüruekent-

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lastungsventil mit der äußeren Umgebung verbunden sein, um den Maximalwert des Regeldruckes und folglich des Ausgangsdruckes zu begrenzen. Dieser Wert wird bei höheren Werten von g durch die Einstellung dieses Entlastungsventils bestimmt.

Dieses Entlastungsventil, in Verbindung mit dem Hauptsteuerventil oder Servoventil, dient ferner als Sicherheitsventil, das den Ausgangsdruck unter anderweitigen Bedingungen, z.B. beim Auftreten von Fehlern oder Versagern in der Anlage, auf einen Sicherheitswert begrenzt.

Weiter kann dieses Entlastungsventil so ausgebildet und angeordnet sein, daß es auf die gleiche Beschleunigung anspricht wie das Regelventil, so daß bei Beschleunigungsanstieg der maximale Regeldruck erhöht wird. Auf diese Weise erhält die Anordnung eine Charakteristik mit zweifacher, und zwar unterschiedlicher Kennliniensteilheit derart, daß der Ausgangsdruck mit der Beschleunigung vom "Knickwert" über einen unteren Arbeitstiereich verhältnismäßig steil ansteigt und anschließend durch das Regeldruckentlastungsventil auf einen Wert geregelt wird, der allmählicher, d.h. weniger steil mit der Beschleunigung ansteigt.

Zusätzlich kann es, wenn der Umgebungsdruck unter einen vorbestimmten Wert abfallen sollte (beispielsweise wenn der Druck in einer Flugzeugkabine ausfällt), erwünscht sein, den Ausgangsdruck auf einem bestimmten Wert, und zwar im allgemeinen auf einem vergleichsweise niedrigen Wert zu halten. Zu diesem

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Zweck kann der Regelventilkörper mit dem Massenteil über eine evakuierte Druckdose mit einer Feder verbunden sein, so daß bei Abfall des tlmgebungsdruckes unter einen gegebenen Wert durch Schließen des Regelventils der Ausgang oder die Ausgabestelle mit einem Druck beliefert wird, der von den Eigenschaften der Druckdose und ihrer Feder abhängt, hierin zu diesem Zeitpunkt das Ventil beschleunigt wird, wird der Ausgangsdruck durch entweder die Druckdose oder das Massenteil, jenacndem welches von diesen beiden Elementen den höchsten Regeldruck erzeugt, bestimmt.

Das Hauptsteuer oder Servoventil kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. In einer Ausführungsform besteht es aus zvi/ei Membranen, deren jede auf der einen Seite mit dem Ausgangsdruck und auf der anderen Seite mit dem RegeldruciC beaufschlagt ist, wobei die eine Membrane ein Einlaßventil so betätigt, daß die Ausgabestelle mit der Vorratsquelle verbunden wird, wenn der Regeldruck den Ausgangsdruck um einen gegebenen Betrag überschreitet, und wobei die andere Membrane ein Auslaßventil so betätigt, daß die Ausgabestelle immer dann mit der äußeren Umgebungverbunden wird, wenn der Regeldruck den Ausgangsdruck nicht um einen bestimmten Betrag überschreitet.

Um bei geöffnetem Regelventil Druckgas zu sparen, kann das Ausströmen von G-as durch die Düsenöffnung durch ein automatisches Ventil unterbunden werden, das immer dann durch eine Feder rerich-losuen wird, wenn kein Regeldruck benötigt wird. Die An-

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Ordnung kann zu diesem Zweck ein Sperrventil enthalten, das durch, das Regelventil automatisch so betätigt wird, daß der Gasstrom von der Vorratsquelle durch die Düsenöffnung zum Regeldruckraum gesperrt wird, wenn das Regelventil voll geöffnet ist, während das Sperrventil geöffnet wird, wenn das Regelventil sich aus der voll geöffneten Stellung wegzubewegen beginnt.

Zweckmäßigerweise ist das automatische Sperrventil auf der stromabwärtigen Seite der Düsenöffnung angeordnet.

Ferner kann, um Druckmittel zu sparen, ein von Hand betätigbares Einlaßsperrventil vorgesehen sein, welches die Ventilanordnung bei langdauernder Untätigkeit oder im Falle des Verlustes von Druckmittel infolge Versagens irgendwelcher Teile des Beschleunigungsschutzsystemes von der Druckmittelvorratsquelle isoliert.

Zum .Betrieb mit einer Druckmittelquelle, die im Gebrauch sehr starke Druckänderungen aufweist, kann am Ventileingang außerdem ein Druckgrobregelventil vorgesehen sein.

Während die Erfindung sich auf verschiedene V/eise verwirklichen läßt, ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise eine spezielle Ausfuhrungsform mit geringfügigen Abwandlungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der pneumatischen Strömungskreise einer Beschleunigungsschutzanordnung;

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Fig. 2, 3 und 4 eine Draufsicht, einen Seitenschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 4, bzw. einen Seitenschnitt in den verschiedenen den Linien 4-4 in Fig. 2 und 3 entsprechenden Ebenen, einer entsprechenden Ventilanordnung für den Einbau in einem Flugzeug; und

Fig. 5, 6 und 7 eine Draufsicht, einen Seitenschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 7, bzw. einen Seitenschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 5, einer entsprechenden Anordnung zum Befestigen am Schutzanzug eines Piloten.

Die Wirkungsweise der Anordnung und die Druckmittelverbindungen zwischen deren verschiedenen Teilen sind aus der schematischen Darstellung in Fig. 1 zu ersehen, während die tatsächliche konstruktive Ausbildung, entweder wie in Fig. 2-4 oder wie in Fig. 5-7 gezeigt, sein kann.

Die Anordnung umfaßt ein Gehäuse 10 mit einem Steuer- oder Regelventil 11 in Form eines mit einem festen Ventilsitz 13 zusammenwirkenden Tellers 12. Auf dem Umfang des Ventiltellers an der vom Sitz abgewandten Seite lagert das eine Ende einer Hülse 15, deren anderes Ende einstückig mit einem Trägheitsmassenteil oder Massenkörper 16 ausgebildet ist, der auf den Ventilteller eine Kraft ausübt, die derjenigen Beschleunigung entspricht, auf die die Anordnung ansprechen soll. Eine Schraubendruckfcder 17 umgibt die Hülse 15 des Massenkörpers und sitzt zwischen einem Flansch 18 der Hülse und einem festen Flansch 19,

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so daß sie die Hülse und das Ventil vom Sitz abhebt. Der Einfachheit halber soll angenommen werden, daß der Ventilteller mit vertikaler Achse angeordnet ist und auf der Oberseite des Sitzes ruht.

Druckgas von einer Vorratsquelle 20 wird über ein Hauptsperrventil 21 in einen Kanal 22 eingespeist und über ein Filter 23 einer verengten Düsenöffnung 24 zugeleitet. Das stromabwärtige Ende der Düsenöffnung 24 dient als Sitz für ein Sparventil 25, das im geöffneten Zustand Gas in einen Regeldruckraum 30 einströmen läßt.

Der Regeldruckraum ist mit dem Raum unter dem Regelventilteller innerhalb des Sitzes verbunden, während der Raum außerhalb des Sitzes über einen Kanal 41 nach außen (40) geöffnet ist. Vom Regeldruckraum kann das Druckgas auch durch einen Kanal 31 und eine weitere verengte Düsenöffnung 32 in einen sogenannten "Knickdruckraum" 33 und von dort, wenn der Druck hoch genug ist, über ein Knickdruckentlastungsventil 34 und einen Kanal 35 nach außen (40) strömen.

Das Sparventil 25 wird durch eine Feder 26 in der Schließrichtung gespannt und durch einen Hebel 27 betätigt, der seinerseits durch einen vom Regelventilteller 12 nach unten stehenden Stößel 28 betätigt wird. Wenn daher das Regelventil geöffnet ist, wird das Sparventil 25 geschlossen, so daß unter den üblichen Betriebsbedingungen geringer Beschleunigung kein Gas verlorengeht.

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Der Massenkörper 16 ist mit dem Regelventilteller 12 über eine evakuierte Druckdose 45 verbunden, die innerhalb der Hülse 15 angeordnet ist, so daß unter normalen Umständen der Ventilteller in Berührung mit dem unteren Ende der Hülse bleibt, während bei Abfallen des Umgebungsdruckes unter einen vorbestimmten Wert, beispielsweise wenn der Druck in einer Flugzeugkabine absinkt oder ausfällt, die Druckdose sich ausweitet oder dehnt, so daß der Ventilteller selbst dann in die geschlossene Stellung niedergehen kann, wenn der Massenkörper 16 in seiner obersten Stellung bleibt.

Das obere Ende des Massenkörpers ist als Kolben ausgebildet, der in einem nach dem Knickdruckraum 33 geöffneten Zylinder 46 gleitet. Das obere Ende dieses Zylinders ist durch einen Testknopf 47 abgeschlossen, wobei zwischen diesem Testknopf und dem Massenkörper eine Schraubendruckfeder 48 angeordnet ist. Der l'estknopf kann von Hand gedrückt werden, um dem Massenkörper eine die Beschleunigungswirkung simulierende Kraft zu erteilen.

Der Hegeldruckraum 30 ist ferner über einen Kanal 31 sowie ein Drackentlastungsventil 55 und einen Kanal 56 mit der äußeren Umgebung (40) verbunden, um sicherzustellen, daß der Hegeldruck einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreiten kann.

Die Hauptluftströmung nach der Ausgabestelle 60, beispielsweise dem Beschleunigungsschutzanzug, wird durch eine Hauptsteueroder Servoventilanordnung 70 gesteuert, die zwei Membranen 71 und

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72 aufweist, die gegenüberliegende Wandungen einer Kammer 73 bilden, in die Druckmittel mit dem Regeldruck aus dem Raum 30 über einen Kanal 74 eingelassen wird. Die eine Membrane 72 wirkt auf einen Hebel 75 ein, der ein mittels Druckdose entlastetes Einlaßventil 76 steuert, das den Einlaßkanal 22 mit einem zum Auslaß oder zur Ausgabestelle führenden Kanal 77 verbindet. Die andere Membrane 71 bildet das bewegliche Ventilglied eines Auslaßventils, das den Ausgangskanal 77 über einen Kanal 78 mit der äußeren Umgebung (40) verbindet. Die Servoventilanordnung steuert somit die Strömung zum Ausgang bzw. vom Ausgang in einer solchen Weise, daß der Ausgangsdruck stets in einem gegebenen Verhältnis zum Regeldruck steht. Und zwar werden die Membranen 71 und 72 durch Schraubendruckfedern 79 und 80 so beeinflußt, daß der Ausgangsdruck stets um einen kleinen, nahezu konstanten Betrag niedriger ist als der Regeldruck (außer wenn der Regeldruck nahezu gleich dem Umgebungsdruck ist).

Im Ruhezustand wird das Regelventil durch seine Feder 17 (die vorgespannt ist) offengehalten und dadurch der Regeldruckraum 30 nach außen entlüftet, so daß der Regeldruck gleich dem Auslaßdruck, und folglich der Ausgangsdruck im wesentlichen gleich dem Auslaßdruck ist.

In jedem Falle ist das Sparventil zu dieser Zeit geschlossen, so daß der Regeldruckraum gegen die Vorratsquelle abgesperrt ist.

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Bei Auftreten einer Beschleunigung in der gewählten Richtung entwickelt sich die für die Beschleunigung des Massenkörpers erforderliche Kraft. Beispielsweise bei einem Wert von annähernd 2g übersteigt diese Kraft die von der vorgespannten Regelventilfeder 17 ausgeübte Kraft, und der Massenkörper fängt an, das Regelventil gegen die Schließstellung zu bewegen.

Nach anfänglicher Bewegung des Regelventils aus der voll geöffneten Stellung drückt der Stößel 28 den Hebel 27 gegen die Kraft seiner vorgespannten Feder 26 herunter, wodurch das Sparventil 25 geöffnet wird, so daß Gas aus der Vorratsquelle durch die stromaufwartige Düsenöffnung 24 in den Regeldruckraum 30 strömen kann. Dies geschieht bei einer Beschleunigung von beispielsweise 2,2g. Die Abmessungen der stromaufwärtigen Düsenöffnung 24 sind so gewählt, daß die Strömung durch diese öffnung stets unabhängig vom Druck auf der stromabwärtigen Seite der öffnung, d.h. vom Regeldruck ist.

Vernachlässigt man im Moment den Druck im Zylinder 46 und im Knickdruckraum 33, so sieht man, daß der Regeldruck das Regelventil 12 in der Aufwärtsrichtung entgegen der Trägheitskraft beaufschlagt. Wenn daher das Regelventil sich soweit schließt, daß ein Entweichen von Gas aus dem Regeldruckraum unterbunden wird, entwickelt sich der Regeldruck in einem solchen Sinne, daß der Unterschied zwischen der der Beschleunigung entsprechenden Trägheitskraft und der durch die Regelventilfeder 17 (mit

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Unterstützung der Feder 26 des automatischen Sperrventils 25) ausgeübten Kraft ausgeglichen wird. Grundsätzlich wirkt daher die Anordnung in dem Sinne, daß der Regeldruck sich im Verhältnis zur Beschleunigung aufbaut, wobei das Regelventil bei irgendeinem gegebenen Beschleunigungswert eine Gleichgewichtslage einnimmt .

Diese Wirkungsweise wird durch die Anordnung des Knickdruckraumes 33 abgewandelt· Und zwar strömt, sobald der Regeldruck sich aufzubauen beginnt, Gas vom Regeldruckraum durch die verengte Düsenöffnung 32 in den Knickdruckraum, von wo es durch das Entlastungsventil 34 am Entweichen verhindert wird, so daß der Druck im Knickdruckraum und im Zylinder 46 gleich dem Regeldruck ist. Das heißt, der Regeldruck beaufschlagt die Unterseite des Regelventils 12 und ferner eine ungefähr gleiche (oder sogar etwas größere) Fläche im Zylinder 46. Wenn daher die der Beschleunigung entsprechende Kraft die Vorspannung der feder 17 übersteigt, kann die resultierende Kraft nicht kompensiert werden, so daß das Regelventil sehr rasch in der Schließrichtung bewegt wird und folglich der Regeldruck sich sehr rasch auf denjenigen Wert aufbaut, bei dem das Knickdruckentlastungsventil 34 sich öffnet.

Danach bleibt der Druck im Knickdruckraum 33 im wesentlichen konstant, so daß, wenn der Regeldruck sich weiter aufbaut, das Regelventil wieder geöffnet wird, das daraufhin eine Gleich-

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gewichtslage einnimmt, und zwar in Abhängigkeit vom Ausgleich zwischen der in der Schließrichtung des Ventils wirkenden Beschleunigung einerseits und dem in der Öffnungsrichtung wirkenden Regeldruck und der entsprechenden Federkraft andererseits. Der Regeldruck entspricht daher dem Betrag der Beschleunigung, und der Ausgangsdruck, wie bereits erwähnt, folgt dicht dem Regeldruck.

Die Düsenöffnung 32 für den Knickdruck ist so bemessen, daß sie nur einen erheblich geringeren Stromungsdurchsats .zuläßt als die stromaufwärtige Öffnung 24, da diese Düse 32 lediglich für die Herstellung des Knickdruckes benötigt wird, so daß sie den Betrieb des Regelventils bei der Erzeugung des Regeldruckes nicht nennenswert beeinflußt.

Wenn der Umgebungsdruck unter einen bestimmten Wert abfällt, dehnt sich die evakuierte Druckdose 45 aus, so daß das Regelventil gegen die Schließstellung bewegt und zunächst das Sparventil geöffnet wird. Die fläche, über die der Regeldruck die Unterseite des Regelventils beaufschlagt, ist gleich der wirksamen Fläche der Druckdose. Der Regeldruck wird daher oberhalb eines absoluten Minimalwertes gehalten, der durch die Elastizitätskraft der Druckdose selbst, abzüglich der durch den Hebel des Sparventils ausgeübten Kraft, bestimmt ist. Man kann aber auch die wirksame Fläche der Druckdose so bemessen, daß sie von der Fläche unter dem Regelventil etwas verschieden ist,

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in welchem Falle der absolute minimale Regeldruck sich etwas mit dem Umgebungsdruck ändern kann.

Der Knickdruck reicht zu dieser Zeit nicht aus, das Trägheitsgewicht oder den Massenkörper 16 gegen die vereinigte Kraft seiner vorgespannten Feder 17 und der Kapsel zu betätigen bzw. zu bewegen.

Wie zuvor spricht der Ausgangsdruck zum Schutzanzug auf Änderungen im Regeldruck an.

Das Druckentlastungsventil 55 kann lediglich als Sicherheitsventil ausgebildet sein, um einen übermäßigen Anstieg des Regeldrucks im Falle eines Fehlers im Betrieb der Anordnung zu verhindern, wobei zu berücksichtigen ist, daß der Druck der Vorratsquelle ungefähr 7 kg/cm (100 p.s.i.) betragen kann. Man kann aber auch das Ventil 55 so einstellen, daß es sich bei einem Regeldruck öffnet, der einer Beschleunigung entspricht, die geringer ist als die im Betrieb zu erwartende maximale Beschleunigung, z.B. einer Beschleunigung von 6g bei einer zu erwartenden maximalen Beschleunigung von 8g oder darüber.

In diesem Falle wird bei sich entwickelnder Beschleunigung solange kein Regeldruck und mithin kein Druck im Beschleunigung sschutzanzug erzeugt, bis die Beschleunigung einen Grenzwert von beispielsweise etwas über 2g erreicht. Wenn dieser Punkt erreicht ist, wird das Regelventil augenblicklich gegen

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die Schließstellung bewegt, und der Regeldruck baut sich sehr rasch auf den Wert des Knickdruckes auf. Bei weiterem Anstieg der Beschleunigung ergibt sich ein allmählicher und entsprechender Anstieg des Regeldruckes bis zu einem Maximalwert, bei dem das Druckentlastungsventil 55 sich öffnet, beispielsweise einem Wert von 6g, jenseits dessen der Regeldruck dann konstant bleibt. Der Ausgangsdruck oder Ausgabedruck folgt dabei stets dem Regeldruck.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform spricht das Druckentlastung sventil 55 selbst auf die Beschleunigung an, indem das Gewicht seiner beweglichen Teile im Verhältnis zur Stärke seiner Feder und der vom Druckgas beaufschlagten Fläche so gewählt ist, daß seine Druckeinstellung sich in einer gewünschten Weise mit der Beschleunigung ändert.

Auf diese Weise kann der Anordnung eine Charakteristik mit zweifacher Kennliniensteilheit gegeben werden, wobei die Wirkungsweise ähnlich ist wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform mit Ausnahme der Tatsache, daß, wenn das Druckausgleichsventil 55 sich geöffnet hat, der Regeldruck (und damit der Ausgangsdruck) langsam mit der Beschleunigung ansteigt, statt konstant zu bleiben. Unter diesen Umständen kann es wünschenswert sein, das Druckausgleichsventil 55 so einzustellen, daß es sich bereits bei einer geringeren Beschleunigung, beispielsweise bei 5g öffnet.

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Unterhalb seines oberen Endes hat der Massenkörper 16 eine Schulter 85, die einen Ringkolben bildet, der in einem durch eine Schulter 87 im Zylinder 4-6 gebildeten Ringzylinder 86 geführt ist. Der Ringzylinder 86 ist über einen Kanal 88 und ein handbetätigtes· Zweiweg-Ventil 90 mit einerseits einem zum Regeldruckraum führenden Kanal 91 und andererseits einem nach außen (40) geöffneten Kanal 92 verbindbar. Wenn der Zylinder mit der äußeren Umgebung verbunden ist, ist die Wirkungsweise so, wie bereits beschrieben. Wenn er dagegen an den Regeldruckraum angeschlossen ist, wird die resultierende Fläche des Regelventils, die vom Regeldruck im Sinne einer Öffnung dieses Ventils beaufschlagt ist, erheblich kleiner, so daß einem gegebenen Beschleunigungswert ein erheblich höherer Regeldruck entspricht. Es ist daher der Knickdruck höher und außerdem die Steilheit der Regeldruck-Beschleunigungskennlinie oberhalb des Knicks erheblich größer. Indem man das Zweiweg-Ventil 90 in geeigneter ' Weise so bemißt, daß es die Strömung nach dem Ringzylinder 86 und nach außen beschränkt, lassen sich auch Zwischensteilheiten der Kennlinie erhalten.

Verglichen mit einer bekannten Ausführung der Beschleunigung sschutzventilanordnung, bei der das Regelventil für den Ausgangsdruck unmittelbar durch das Trägheitsgewicht oder den Massenkörper betätigt wird, bei der die evakuierte Druckdose außerhalb dieser Masse angeordnet ist, bei der der Knick in der

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^s.nr,linie durch. einen Erri>:pannung3 kolben cr;;e. .' ν' - ' :,η^ j-ri der eil3 Xennliniensi-toilhc-it durch Vyrilndr.rr J.:¹.:; ¹Vc "x:·-; oder ^:j-3-.7iii-rbt-3 des MassenJköryors geändert v.ird, or^i':-: :..io erfinaungogemäße Konstruktion eine ^ev/ichtsK^:ißi_£- ir.Ic:'niere und kon;-pakbore Anordnung, zusatz Li cn zu gewissen weiteren Vor te; L Lon. Uno. awar werden, indeni man fur den Besen LeunLpangorm::;; I ⁽;ic:: ein Sbeuor- oder Hegeiventil verwendet, das in jeduiu B^a.Lie vorgesehen wäre, um die Kraft der evakuierten Druukdooe i;u vere; Cürken, die 'j-röI3': und das Gewicht der Anordnung erheblich verringern. Dies ■'ird ersichtlich aus Fig. 2-7, in denen die räumliche und konstruktive Ausbildung bestimmter Ausf ührurigs formen der Anordnung geneigt ist.

uie Ausfuhrungsform nach Fig. 2-4 ist für den Einbau in '--in J?\Lagzeug gedacht, wobei der Auslaii 60 durch einen Rohran-Qchia3stutzen 95 zur Verbindung mit dem Anzug des Piloten mittels eines Schlauches verköpert wird. Bei dieser AusfUhrun^sform ist das Regelventil auf der Oberseite des Servoventils angeordnet, und das Sperrventil 21 wird durch einen schwenkbaren Handhebel 96 betätigt.

Die Ausfiihrungsform nach Fig. 5-7 ist für die Anordnung am Pilotenanzug gedacht und zu diesem Zweck mit einer Platte

zur Befestigung am Anzug versehen. Die Platte 97 hat eine Öi.Tnung 93, die mit einer entsprechenden Öffnung im Piloten-

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aii3ug korrespondiere und den Auslaß der Ventilanordnung bildet. In. diesam IPaIXe ist, wie in Pig. 7 geneigt, das Regelventil in siner kompakten Einheit; längs des Servoventils angeordnet.

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Claims

Patentansprüche

1.) Beschleunigungsempfindliche Ventilanordnung zur Zufuhr von Gas von einer Vorratsquelle nach einer Ausgabestelle mit einem beschleunigungsabhängigen Ausgabedruck, gekennzeichnet durch ein Regelventil mit einem beweglichen Teil, das durch einen der Beschleunigung ausgesetzten Massenkörper betätigt wird und einen der Beschleunigung entsprechenden Regeldruck herstellt, sowie durch ein Hauptsteuerventil, das den Gasstrom von der Vorratsquelle zur Ausgabestelle steuert und seinerseits in Abhängigkeit vom Regeldruck gesteuert wird.

2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil in Abhängigkeit von entweder dem Regeldruck oder dem Ausgabedruck sowie von der Beschleunigung gesteuert wird.

3.) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß bei Beschleunigung das Regelventil gegen die Spannung einer Feder und gegen die Wirkung des Regeldrucks in der Schließrichtung betätigt wird.

4.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regeldruck in einem iiegeldruckraum erzeugt wird, der über eine verengte Düsenöffnurig mit einer Vorratsquelle und über das Regelventil mit der äußeren Umgebung verbunden ist.

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5.) Anordnung nach Anspruch 4, bei der es erwünscht ist, daß, wenn die Beschleunigung einen bestimmten Wert erreicht, der Ausgabedruck sehr rasch vom Umgebungsdruck auf den sogenannten "Knickdruck¹¹ ansteigt und danach mit weiterem Beschleunigungsanstieg stetig mit.einem vorbestimmten Steigungsmaß weiter ansteigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Regeldruckraum über eine stromabwärtige verengte Düsenöffnung mit einem Knickdruckraum verbunden ist, der seinerseits über ein Druckentlastungsventil mit der äußeren Umgebung verbunden ist, wobei der Druck im Knickdruckraum das Regelventil in der Schließrichtung betätigt.

6.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die den Anstiegsgradienten der Kennlinie für die Abhängigkeit des Regeldruckes von der Beschleunigung verändert.

7.) Anordnung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verändern

Kennlinie

der/des Anstiegsgradienten ein Ventil umfaßt, das durch Betätigung von Hand eine zusätzliche Fläche des Massenkörpers oder des Regelventilkörpers mit dem Regeldruck beaufschlagen kann.

8.) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die genannte Fläche eine kleine Fläche ist, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß der sie beauf-

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schlagende Druck das Regelventil in der Schließrichtung betätigt, und daß mittels des handbetätigten Ventils entweder Druck abgelassen oder die genannte Fläche mit Regeldruck beaufschlagt werden kann derart, daß im letzteren Fall ein höherer Regeldruck erforderlich ist, um das Ventil bei einem gegebenen Beschleunigungswert im Gleichgewichtszustand zu halten.

9.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regeldruckraum über ein Regeluruckentlastungsventil mit der äußeren Umgebung verbunden ist, um den Maximalwert des Regeldruckes und folglich des Ausgabedruckes zu begrenzen.

10.) Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß da3 Regeldruckentlastungsventii so ausgo lüdet und angeordnet ist, daß es auf die gleiche Beschleunigung anspricht wie das Regelventil derart, daß der maximale Ro'-eldruck mit der Beschleunigung ansteigt.

11.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der es erwünscht ist, daß, wenn der Umgebungsdruck unter einen vorbestimmten Wert abfällt, der Ausgabedruck auf einen bestimmten Wert ansteigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelventilkörper mit dem Massenkörper über eine als Feder v/irkende oder mit einer Feder zusammenwirkende Druckdose verbunden ist, 30 daß bei Abfall des Umgebungsdruckes unter einen gegebenen Wert durch einsetzendes Schließen des Regel-

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ventils die Ausgabestelle mit einem von den Eigenschaften der Druckdose und ihrer Feder abhängenden Druck beliefert wird.

12.) Anordnung nach einem der Ansprüche 4-11, gekennzeichnet durch ein Sperrventil, das durch das Regelventil automatisch so betätigt wird, daß der Gasstrom von der VorratsqueHe durch die Düsenöffnung zum Regeldruckraum abgesperrt wird, wenn das Regelventil voll geöffnet ist, während das Sperrventil geöffnet wird, wenn das Regelventil sich aus der voll geöffneten Stellung wegzubewegen beginnt.

13.) Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Sperrventil auf der stromabwärtigen Seite der Düsenöffnung angeordnet ist.

14.) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptsteuerventil zwei Membranen aufweist, deren jede auf der einen Seite mit dem Ausgabedruck und auf der anderen Seite mit dem Hegeldruck beaufschlagt ist, wobei die eine Membrane ein Einlaßventil so betätigt, daß die Ausgabestelle mit der Vorratscmelie verbunden wird, wenn der Regeldruck den Ausgabedruck übersteigt, und wobei die andere Membrane ein Auslaßventil so betätigt, daß die Ausgabestelle mit der äußeren Umgebung verbunden wird, wenn der Regeldruck den Ausgabedruck unterschreitet.

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