DE2034916A1 - Verteilungsgerat zum Füllen wenigstens einer Kammer mit aus einem Druckbehälter zugefuhrtem Druckmittel, insbesondere zum Füllen der Kammern eines Rettungsschlauch bootes - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank Dipl. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. W. Schmitz 8 München 15_fMo_arWr. 23

Tel. 53Ö0580

-The Bendix Corporation

Executive Offices
Bendix Center

Southfield, Michigan 48o75/USA 13. Juli 197o

Anwaltsakte M-I224

Verteilungsgerät zum Füllen wenigstens einer Kammer mit aus einem Druckbehälter zugeführtem Druckmittel, insbesondere zum .Bullen der Kammern eines Rettungsschlauohbootes

Die Erfindung betrifft ein Verteilungsgerät bzw. Ventil zum Millen von Kammern, so zum Füllen der aufblasbaren Kammern eines Rettungsschlauchbootes mit Hilfe von Druckmittel aus" einem Druckmittelbehälter.

In den letzten Jahren kam'es zu einigen Unfällen in der Luftfahrt, welche durch das unabsichtliche Aufblasen von unterhalb der Tragflächen oder an anderen Bereichen des Flugzeuges 'befestigten Rettungsschlauchbooten ausgelöst wurden. Itafälle der genannten Art--sind als sehr ernsthaft anzusehen, da Rettungs-Schlauchboote und Tragflächenplatten beispielsweise gegen den Schwanz des Flugzeuges prallen und die Steuerung außer Kontrolle bringen können. Diese Unfall· sind"im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß die Schlauchboote nioht automatisch "atmen" können, wenn das Flugzeug in verschiedenen Höhen fliegt; das bedeutet, daß sich die Schlauchboot· je naoh Höhe bei sich

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verändernden Außendruckbedingungen aufblasen. Darüber hinaus kann der Betätigungsmechanismus des Füllgerätes, welcher das Schlauchboot mit einem Druckmittelbehälter verbindet, durch Schwingungen des Flugzeuges verlagert werden, was zum Aufblasen des Schlauchbootes führt. Bei Schlauchbooten gewisser Ausführungsform ist eine "Atmung" des Schlauchbootes möglich, falls das Lüftungsventil manuell geöffnet wurde und durch Schwingung nicht in die geschlossene Lage bewegt wird. Bei Füllgeräten bekannter Art besteht ein weiterer Nachteil darin/ daß der Druck- bzw. Speicherbehälter nicht geladen werden kann, während das Schlauchboot an diesen angeschlossen ist.

Demgegenüber soll mit der vorliegenden Erfindung ein Yerteilungsgerät für Druckmittel geschaffen werden, welches insbesondere für das Füllsystem von Rettungsschlauchbooten geeignet ist, und welches ein unabsichtliches Füllen des Schlauchbootes unmöglich macht. Das Verteilungsgerät soll zum Laden des Druckbehälters befähigen, während ein zwei Füllkammern aufweisendes Schlauchboot daran angeschlossen ist.

Das Verteilungsgerät nach der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, daß ein normalerweise geschlossenes Hauptventil innerhalb eines von einer Einlaßöffnung zu Auslaßöffnungen führenden Kanals angeordnet ist, daß zwischen Hauptventil und Auslaßöffnung eine Lüftungsöffnung vorgesehen ist, welche durch ein Lüftungsventil schließbar ist, daß das Lüftungsventil normalerweise geöffnet ist, und daß Lüftungsventil und Hauptventil .einem Betätigungsmechanismus 'zur gleichzeitigen Bewegung beider Ventile betrieblich zugeordnet sind.

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Vorzugsweise sind zwei Auslaßöffnungen vorgesehen, wobei sich ein Rückschlagventil in einer der Auslaßöffnungen befindet. Das Rückschlagventil weist eine offene Lage auf, um die Verbindung zwischen den Auslaßöffnungen herzustellen, und eine geschlossene Position, in welcher diese Verbindung unterbrochen ist. Ein Heoel ist betrieblich dem betätigungsmechanismus des Verteiiungsgerätes und dem Rückschlagventil zugeordnet, um dieses in geöffneter ijage zu halten, wenn sich das Hauptventil in geschlossener iosition befindet, und umgekehrt.

.Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines zum Aufblasen von Rettungsschlauchbooten dienenden ^Hillgerätes nach der vorliegenden Erfindung unter Darstellung der verschiedenen Schalt- und Steuerungstelle;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Druckmittelverteilungsge- :rätes von Linie 2-2 in Pig. 1;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht von Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 und 5 sind Draufsichten der entgegengesetzten Flächen der Steuerplatte des Betätigungsmechanismus; und

Pig. 6 ist eine Ansicht einer vom Verteilungsgerät gelösten Hebel- und Federanordnung.

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In den Zeichnungen ist mit Bezugsnummer 1o ein zum Aufblasen von Schlauchbooten dienendes Vexteilungsgerät dargestellt. Dieses kann auf einem Druckbehälter 11 befestigt werden, in welchem sich ein passendes, unter Druck stehendes Medium, so Kohlendioxid befindet. Die Funktion des Verteilungsgeräts bzw. Ventils besteht darin, Kohlendioxid zwei voneinander getrennten Füllkammern (nicht dargestellt) eines zur Lebensrettung dienenden Schlauchbootes 13 zuzuführen. Das Ventil besteht aus einem Gehäuse 1o mit einer Einlaßöffnung H und mit zwei Auslaßöffnungen 16 und 18. Die Einlaßöffnung kann auf das Ende des Kohlendioxidbehälters so aufgebracht werden, daß eine ^rückdichtung besteht, wenn das zylindrische Ende des Behälters die aus Weichmetall bestehende Scheibe 2o gegen das Ventilgehäuse drückt. Die zur Abdichtung dienende Scheibe 2o wird durch einen Federbügel 22 in ihrer Lage gehalten. Die Auslaßöffnungen 16 und 18 können je mit einer Füllkammer des Schlauchbootes bo verbunden werden, daß an den Verbindungsöffnungen mittels aus Nylon bestehender Scheiben 24 eine Druckdichtung gebildet ist, da die Scheiben 24 unter Druck an passende Anschlüsse angelegt werden.

. Innerhalb deβ Ventilgehäuses befindet sich ein EauptTentil 26 welches die Zufuhr von unter Druck stehendem Kohlendioxid durch die Einlaßöffnung 14 steuert? innerhalb einer der Auslaßöffnungen befindet sich ein gegenüber Ausfall sicheres Rückschlagventil 28, welches eine Verbindung zwischen den voneinander getrennten Füllkammern des Schlauchbootes verhindert. Falls bei einer derartigen Zuordnung der Ventile eine der Fiillkammern nach dem Aufblasen undicht wird, kann das iiHillen

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der anderen Kammer trotzdem aufrecht gehalten werden.

D,as Ventilgehäuse weist eine Öffnung 3o auf, welche zur Lüftung des in nicht gefülltem Zustand befindlichen, gespeicherten Schlauchbootes dient. Die Lüftungsöffnung ist offen, so lange sich das Hauptventil 26 in geschlossener Position befindet, in welcher eine Abgabe von Kohlendioxid aus dem Druckbehälter vermieden wird. Das Lüften der Füllkammern des leeren, gespeicherten Schlauchbootes ist erforderlich, um ein Aufblähen des Schlauchbootes durch innerhalb desselben eingefangene Luftmengen zu verhindern, wenn das Schlauchboot Druckluftänderungen in verschiedenen Höhen ausgesetzt ist. Die Lüftung über die Auslaßöffnung 16 und die Öffnung 3o geschieht über die Bohrung 32, den Kanal 34 und die Bohrung 36, Die Lüftung über die Auslaßöffnung 18 geschieht durch die gleichen Bohrungen und Kanäle mit der Ausnahme, daß die Strömung zunächst über das Rückschlagventil 28 geführt wird. Dieses befindet sich in vom Ventilsitz abgewandter Lage und wird durch einen federgespannten Hebel 38 offengehalten. Der Hebel 38 ist über einen Drehzapfen 4o und eine zentrierende Hülse 42 am Gehäuse angebracht. Eine flache Feder 44 ist über einen Klammerkörper 43 in passender Weise am Hebel 38 angebracht. Der Klimmerkörper 43 ist einstückig mit der Feder gemäß Figo 6 der Zeichnungen ausgebildet. Die Feder liegt an der Innenwandung der Bohrung 32 an und drückt den Hebel 38 gegen den Ventilschaft 45 in einer Richtung, in welcher das Rückschlagventil genügend ausgelenkt bzw. ge» kippt wird, um eine freie Strömung zu gewährleisten.

Das Ventil 1o dient dazu, unter Druck stehendes Kohlendioxid

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aus den. Druckbehälter in das Schlauchboot abzufüllen; gleichzeitig kann mit Hilfe des Ventils der am Schlauchboot befestigte Druckbehälter gefüllt werden. Um den Druckbehälter zu laden, ist es erforderlich, daß das Hauptventil 26 geöffnet ist. Dies geschieht durch Drehen eines Steuerkörpers 46 mit Hilfe eines im Steuerkörper befindlichen Schraubenzieherschlitzes 48 oder durch Ziehen an einem Kabel 49» welches an einer Kugel 51 be- ■ festigt und um die Außenseite des Steuerkörpers gewickelt werden kann. Das Kabel 49 weist eine Kugel mit einem Durchmesser von etwa 7,4 mm auf, welche am Ende des Kabels befestigt ist und in einem Schlitz an der Außenseite des Steuerkörpers 46 liegt. Der Steuerkörper wird durch eine abdeckende Platte 5o in seiner Lage gehalten und ist um einen Zapfen .52 verschwenkbar, der in das Ventilgehäuse eingepreßt ist. Zwei Anzeigepunkte, von welchen der mit Bezugsnummer 54 bezeichnete grün ist, während der andere, mit Bezugszeichen 56 versehene, rot ist (Fig. 5) sind in einer Polge durch ein Sebloch 58 in der Beckplatte sichtbar. Wenn der grüne Punkt über das Loch- 58 sichtbar ist, dient dies zur Anzeige, daß sich das Hauptventil 26 in geschlossener Position befindet. Wenn indessen der rote Punkt durch das Sichtloch sichtbar ist, dient dies zur inzeige, daß sich das Hauptventil in geöffneter lage befindet.

Wenn der Steuerkörper mit Hilfe des Schraubenzieherschlitzes 48 oder des Kabelzuges in Uhrzeigerrichtung in seine Extremlage verdreht wird, gibt eine spiralförmige/ exzentrische Nut 6o an der Rückseite d@s Steu@rkörpers einen federgespannten Plunger 62 freij, welcher durch Feder 64 nach unten gedrückt wird. Der Plunger 62 ist mit Hilfe eines"Querbolzens 66 und '

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einer am Ende des Bolzens angeordneten Steuerrolle 68 in der rfteuernut 6o gelagert. Im '^nde der Bohrung 32 befindet sich ein ütopfen 7o mit einem Schlitz 72, innerhalb welchem der vuerbolzen 66 in dichtung des federgespannten Plungers bewegbar iat. Ler Stopfen ist mittels geeigneter Vorrichtungen, so mit Hilfe eines x.lemmbolzens 74 am Ventilgehäuse 12 angeoracht.

Ein Ventilhebebolzeri 76, welcher sich durch den Kanal 34 'erstreckt, liegt am Ende des federgespannten Hungers 62 und am daui'tventil 26 an, so daß das Hauptventil bei nach unten gerichteter Bewegung des Plungers von seinem Sitz abgehoben und in geöffnete Lage bewegt wird. Dabei wird die nach oben gerichtete Kraft der zur Abdichtung dienenden Feder 78 und des Druckmittels innerhalb des Druckbehälters 11 überwunden. Die nach unten gerichtete Bewegung des Plungers bewirkt auch ein Schliessen der Lüftungsöffnung im, Gehäuse und zwar dann, wenn der Dichtungseinsatz am Ende des Plungers den Sitz 8o berührt. Die Feder 78, welche das Hauptyer.til in Richtung geschlossener Position drückt, wird durch einen scheibenförmigen Haltekörper 84 innerhalb der Einlaßöffnung gehalten. Der Haltekörper 84 i wird seinerseits mit Hilfe der Scheibe 2o und des Federbügels 22 in seiner Position gesichert. Am Ventilhebetoolzen 76 ist eine Schulter 86 angesetzt; diese liegt am gegabelten Ende 88 des Hebels 38 an,weshalb bei nach unten gerichteter Bewegung des Hebebolzens 76 der Hebel 38 gegen die Wirkung der flachen Feder 44 verlagert bzw. verspannt wird. Bei dieser Bewegung ist der Hebel nicht langer in Berührung mit dem Schaft 45 des Rückschlagventils 28. Die Feder 9o drückt nunmehr das Rückschlagventil auf seinen Sitz und .in eine druckempfindliche,

geschlossene Position. -8-

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Bevor der Druckbehälter geladen wird, wird die Auslaßöffnung 18 mit Hilfe einer Kappe 92 geschlossen. Die Kappe 92 wird auf das Gehäuse aufgeschraubt und befindet sich unter Abdichtung auf einem Dichtring 24. Der druckbehälter kann daraufhin geladen werden, indem die andere Auslaßöffnung 16 an eine passende Lruckquelle angeschlossen wird; das unter Druck befindliche Medium kann daraufhin durch das offene Hauptventil 26 in den Speicher- bzw. Druckbehälter eingefüllt werden. Wenn der Druckbehälter bis zu seinem erforderlichen Gewicht gefüllt ist, wird der Steuerungskörper 46 mit Hilfe des äußeren Schraubenzieherschlitzes 48 gegen die Uhrzeigerriehtung verdreht, bis er in seiner Extremlage ist. In dieser Lage ist der grüne Anzeigepunkt 54 durch das Sichtloch 58 ersichtlich. Bei dieser Drehbewegung des Steuerkörpers bewegt sich der Plunger 42 noch oben gerichtet, da der Querbolzen 66 mit Hilfe der Steuerrolle 68 in der spiralförmigen Nut des Steuerkörpers geführt wird. Wenn sich der Plunger 62 zurückzieht bewegt die Feder 78 das Hauptventil 26 in seine geschlossene Position? gleichzeitig wird der Ventilhebebolzen 76 nach oben gerichtet bewegt. Dabei wird der federgespannte Hebel 38 freigegeben und das Rückschlagventil 28 wird gekippt, so daß die Lüftung über das Verteilungsgerät bzw. Ventil möglich ist. Die iMillöffnung kann daraufhin mit Hilfe einer richtungsfrei gelüfteten Kappe 24 geschlossen werden. Diese ist vorgesehen, um eine unabsichtliche Betätigung des Hauptventils 26 zu verhindern, wenn das Ventil auf einem gefüllten-Druckbehälter bzw. einer Flasche befestigt wird, bevor es an die Füllkammer bzw. J⁴UlI schlaue he eines Schlauchbootes angeschlossen ist. Eine bei hohem Druck .brechende Scheibe 1o6 ist den Erfordernissen bei Verteilungs-

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- 9 "geraten dieser Art entsprechend vorgesehen.

D.as Kabel 49 mit seiner am Ende befindlichen Kugel 51 kann in passender Weise an einer der mit Gewinde versehenen Öffnungen • 96 oder 98 des Ventilgehäuses angebracht werden. Eine Kappe 1oo ist in die nicht verwendete Öffnung eingesetzt. Wenn das an entfernter Stelle bedienbare Kabel eingebaut und das -Verteilungsgerät bzw, Ventil an einer gefüllten C02-Flasohe bzw. an einem Druckbehälter 11 befestigt und an die beiden iHillkammern des zur Lebensrettung dienenden Schlauchbootes 13 angeschlossen ist, kann dieses gefüllt bzw. aufgeblasen werden, indem das Kabel gezogen wird, um den Steuerkörper 46 in Umdrehung zu versetzen. Wie sich aus Pign. 2 und 4 der Zeichnungen ergibt, ist der Querbolzen 66 zunächst in der Rasterbohrung 1o2 des plattenförmigen Steuerkörpers 46, so daß bei Drehbewegung des Steuerkörpers auf den ersten 21o° der Plunger 62 nicht nach unten verlagert wird, da dieser Bereich der Nut kreisförmig verläuft. Der genannte Bereich der Nut stellt zunächst einen bestimmten Ruhebereich der Drehbewegung der Steuerplatte dar. Während der nächsten 9o°-Drehung des Steuerkörpers verläuft indessen die Nut exzentrisch und verlagert den Querbolzen 66 dergestalt, daß der Plunger 62 nach unten bewegt wird. Dabei kommt der Dichtungseinsatz 82 in Anlage mit dem Sitz 8o, während der Querbolzen in der Rasterbohrung 1o4 einrastet. Bei Bewegung des Plungers 62 wird der Ventilhebebolzen 76 verlagert, um das Hauptventil 26 von seinem Sitz abzuheben, so daß das unter Druck stehende Medium aus dem Druckbehälter 11 freigegeben wird. Bei nach unten gerichteter Bewegung des Ventilhebebolzene 76 drückt die Schulter 86 des-

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- 1ο-

selben auf das gegabelte Ende 88 des Hebels 38, um diesen um den Zapfen 4o gegen die Spannung der flachen Feder 44 zu verdrehen. Diese Drehbewegung des Hebels hebt das zuvor gekippte Rückschlagventil 28 vollständig von seinem Ventilsitz ab und führt es seiner Punktion als Rücksclvlagorgan zu.

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Claims (1)

1. - li -

   The 3endix Corporation

   Executive Offices
   Bendix Center

   Southfield, !,!ich. 48o75/üSA 13. Juli 197o

   Anwaltsakte M-1224

   ratentansprüche

   1. /verteilungsgerät zum Füllen wenigstens einer Kammer mit

   aus einen; Lruckoehälter zo^ef ihrtem Druckmittel, insbesondere zum Füllen der Kammerneir.es Rettungsschlauchboctes, dadurch gekennzeichnet, daß ein normalerweise geschlossenes Hauptventil (26) innerhalb eines von einer Einlaßöffnung (14) zn Aus laß öffnung en (.16, 18) führenden Kanals angeordnet ist, dai zwischen Hauptventil (26) und Auslaßöffnung (16, 18) eine Lüftungsöffnung (3o) vorgesehen ist, welche durch ein Lüftungsventil (82) schließbar ist, daß das Lüftungsventil (82) normalerweise geöffnet ist, und { daß Lüftungsventil (82) und Kauptventil (26) einem Betätigungsmechanismus (62, 76) zur gleichzeitigen Bewegung beider Ventile betrieblich zugeordnet sind.

   2. Verteilungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus einen Gliedkörper (76) aufweist, welcher an einem Ende am Hauptventil (26) und am anderen Ende am Lüftungsventil (82) anliegt.

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   - 12 3· Verteilungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus weiterhin einen Plunger (82) aufweist, welcher fest mit dem Lüftungsventil (82) verbunden ist.

   4· Verteilungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (62) mit einem an einem Querbolzen angeordneten Steuerläufer (66) ausgestattet ist, welcher in einer in einer Steuerplatte (46) angeordneten, exzentrischen Nut (6o) läuft, und daß die Steuerplatte drehbar an einem Testteil (52) des Verteilungsgerätes gelagert ist, so daß bei Drehbewegung der Steuerplatte eine Axialbewegung des Plungers ausgelöst wird.

   5. VerteilungBgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (6o) so ausgebildet ist, daß sie der Steuerplatte (46) zunächst einen vorbestimmten Ruhebereich bei Drehbewegung und daraufhin einen vorbestimmten Arbeitsbereich bei Drehbewegung verleiht.

   6. Verteilungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ' dadurch gekennzeichnet, daß dem Gerät zwei Auslaßöffnungen zugeordnet sind, daß sich ein Sperrventil (28) in einer der Auslaßöffnungen (18) befindet, daß bei geöffneter Position des Sperrventils (28) eine Verbindung zwischen den Auslaßöffnungen (16, 18) hergestellt ist, daß bei druckempfindlicher, geschlossener Position des Sperrventils die Verbindung zwischen den Auslaßöffnungen unterbrochen ist, daß ein Hebel (38) dem Betätigungsmechanismus (62, 76) und dem Sperrventil·

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   (28) betrieblich zugeordnet ist, um das Sperrventil in geöffneter Position zu halten, wenn sich das Hauptventil (26) in geschlossener Position "befindet, und daß das Sperrventil in - geschlossene Position bewegt wird, wenn sich das Hauptventil in geöffneter Position feefindet.

   7· Verteilungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (28) aus einem kippbaren, federgespannten Tellerventil "besteht, welches auf einen in der Auslaßöffnung * befindlichen Ventilsitz aufsetzbar ist, und daß sich ein Schaft (45) des Tellerventils in Anlage an den Hebel (38) erstreckt.

   8. Verteilungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (38) verschwenkbar an einem Festteil (40) des Gerätes angeordnet ist, daß ein Ende des Hebels am Ventilschaft (45) anliegt, während das andere Ende mit dem Betätigungsmechanismus (76) verbunden ist, daß der Hebel in einer ersten Position das Tellerventil in vom Ventilsitz abgewandter Öffnungsposition kippt, während das Tellerventil in der zweiten Position des Hebels vollständig auf seinem Ventilsitz ' aufsitzt und als Sperrventil wirkt.

   9. Verteilungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (38) durch eine Feder (44) vorgespannt ist, und daß die Feder den Hebel in seine' erste Position drückt.

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