DE2634175A1 - Fluessigkeitsfuellstand-kontrollsystem - Google Patents

Description

PAI EN fANWALI E

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.

Textron Inc. nil-te-12

27.JuIi 1976 Se/P

Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem

Es besteht schon lange das Bedürfnis, den Flüssigkeitsfüllstand, insbesondere in Tanks für brennbare Flüssigkeiten von der in Flugzeugen normalerweise eingebauten Art, zu kontrollieren. Solche automatische Füllstandskontrollsysteme schließen normalerweise das Überlaufen des Brennstofftanks mit allen seinen unangenehmen Begleiterscheinungen, z.B. Feuergefahr, Verschwendung von Brennstoff, schlechte Gerüche und dergleichen , aus. Verschiedene Arten von Systemen wurden entwickelt , um die gewünschte Füllstandskontrolle zu erzielen, z.B. die herkömmliche durch Schwimmer betätigte Einrichtung oder Systeme, die mit einem Flüssigkeitsstrahl als Niveaufühler arbeiten, oder membranbetätigte Ventilsysteme. Typische durch den Füllstand gesteuerte Systeme, die der Anmelderin bekannt sind, sind in US-PS 2 73I 029, 3 495 634, 3 561 465 und 3 732 902 beschrieben. Während jedes dieser Systeme des bekannten Standes der Technik wirksam unter bestimmten Bedingungen arbeitet, bestehen andere, verschiedenerlei Nachteile, die mit Jeder dieser bekannten Einrichtungen aus dem Stande der Technik verbunden sind.

Wenn ein ßchwimmerbetätigtes Pilotventil benutzt wird, benötigt dies ein verhältnismäßig kompliziertes mechanisches System mit einem entsprechenden Bedarf an Raum und komplizierten Einstellungen, um eine richtige Arbeitsweise sicherzustellen.

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Als Folge hiervon sind solche Systeme gewöhnlicherweise teuer, groß, sperrig und in manchen Fällen ungenau.

Die Systeme des Standes der Technik, die der Anmelderin bekannt sind und Fühler auf der Grundlage eines Flüssigkeitsstrahls, im nachfolgenden kurz Strahlfühler genannt, benutzen, haben sich als unzufriedenstellend herausgestellt, weil der Gebrauch des Strahlfühlers das Nachsickern von Brennstoff in den Tank selbst dann hervorrief, wenn ein Überdruck im Tank die Abschaltung der Brennstoffzufuhr veranlaßt hat. Wo ein solches Nachsickern fortwährend weiter vor sich geht, kann es zum Zerreißen des Tankes führen. Außerdem waren Strahlfühler in der Vergangenheit unverläßlich, was davon herrührte, daß Verschmutzungen in der Flüssigkeit dazuführten, daß die Strahlöffnungen blockiert wurden und damit ein falsches Signal abgegeben wurde, das anzeigte, daß der Tank gefüllt ist, obwohl dies tatsächlich noch nicht der Fall war.

Membranbetätigte Ventile zeigen viele von den Nachteilen, die oben im Zusammenhang mit schwimmerbetätigten Ventilen genannt wurden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der verschiedenen bekannten Systeme von Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsysteraen zu vermeiden und eine sichere und verläßliche Arbeitsweise unter allen Betriebsbedingungen zu ermöglichen, dabei aber die hierzu erforderliche Einrichtung klein und billig herstellbar zu machen.

Gemäß der Erfindung ist ein Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem vorgesehen, das ein Einlaß-Ventil und einen Strahlfühler aufweist. Ein Strom von Flüssigkeit zum Einlaß des Strahlfühlers ist in der Weise vorgesehen, daß das Einlaßventil mit dem Strahlfühler verbunden ist. Außerdem sind

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in Abhängigkeit vom Druck arbeitende Ventile vorgesehen und zwischen den Auslaß des Strahlfühlers und das Einlaß-Ventil eingeschaltet,um das Einlaß-Ventil bei fehlendem Ausgangssignal des Strahlfühlers zu schließen. Weitere in Abhängigkeit vom Druck arbeitende Ventile sind in die Verbindung eingeschaltet, die den Einlaß des Strahlfühlers mit Flüssigkeit versorgt, wobei dtse Ventile in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Überdruck in System arbeiten und auf diese Weise den Flüssigkeitsstrom zum Strahlfühler bei Vorliegen eines Überdrucks ausschließen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die in Abhängigkeit vom Druck arbeitenden Ventile durch den Zusammenbau von übereinander gesetzten, gegossenen Kunststoffplatten gebildet und enthalten außerdem ein für alle Ventile gemeinsames Membranbauteil zur Betätigung dieser Ventile.

In der nachfolgenden Beschreibung ist die Erfindung grundsätzlich und anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystems gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein mehr Einzelheiten zeigendes Diagramm zur Veranschaulichung des Systems der Fig.l,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein als Baugruppe ausgeführtes Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem gemäß der Erfindung,

Fig. ^ eine Draufsicht auf das System der Fig. 3» wobei Teile gebrochen dargestellt sind, um Einzelheiten der Ausrichtung anderer Teile sichtbar zu machen,

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Fig. 5 eine Auseinandergezogene Darstellung im Schnitt nach der Linie 5-5 der F&4 zur Veranschaulichung einiger Teile des Systems gemäß Fig.3*

Fig. 6 und 7 auseinandergezogene Teilschnitte nach den Linien 6-6 und 7-7 der Fig.4 mit Einzelheiten der seitlichen Ausrichtung verschiedener Platten des Systems,

Fig. 8 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform des Strahlfühlers, die zum Gebrauch in vorliegendem System geeignet ist.

In Fig. 1 ist ein System gemäß vorliegender Erfindung im allgemeinen dargestellt. Das System ist innerhalb eines Tanks 10 untergebracht, der mit einem Einlaß-Ventil 12 ausgerüstet ist. Eine unter Druck stehende Flüssigkeitszelle 14, z.B. für Benzin, ist mit dem Einlaß-Ventil 12 durch eine Leitung 16 verbunden, um den Tank 10 zu befüllen, wie dies ausreichend bekannt ist. Unter typischen Betriebsbedingungen fIie3 t der Brennstoff durch das Einlaß-Ventil 12 in das Innere des Tanks 10; wie durch den Pfeil 11 angedeutet ist, und zwar so lange, wie erforderlich ist, um einen vorbestimmten Füllstand im Tank zu erreichen, wie dies durch den Flüssigkeitsspiegel 18 in Fig. 1 angedeutet ist. Ein Strahlfühler 20 stellt den Augenblick fest, wenn der Flüssigkeitsspiegel 18 die gewünschte Höhe innerhalb des Tanks 10 erreicht, und bewirkt die Schliessung des Einlaß-Ventils 12 in Abhängigkeit hiervon.

Die Flüssigkeitsversorgung zum Betrieb des Strahlfühlers 20 wird über das Einlaß-Ventil 12 mittels der Leitung 22 über die Überdruck-Abschaltventil-Einrichtung 24 und die Leitung 26 zum Strahlfühler 20 erhalten. Solange, wie die Höhe des Brennstoffs innerhalb des Tanks unterhalb des gewünschten Flüssigkeitsspiegels 18 liegt, fließt Flüssigkeit

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vom Einlaß zum Auslaß des Strahlfühlers 20 und durch die Leitung 28 zu einer druckabhängigen Ventil-Einrichtung 30 = Die Ventil-Einrichtung 30 hält das Einlaß-Ventil 12 solange offen, wie der Strahlfühler 20 ein Drucksignal in der Leitung 28 aufrechterhält.

Wenn die Höhe des Brennstoffes den gewünschten Flüssigkeitsspiegel 18 im Tank 10 erreicht, wird der Flüssigkeitsstrom zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Strahlfühlers 20 unterbrochen und folglich auch das Drucksignal in der Leitung 28 unterbrochen. Beim Wegfall dtees Signals schließt das Einlaß-Ventil 12, wodurch der Flüssigkeitsstrom von der Flüssigkeitsquelle 14 zum Tank 10 unterbrochen ist. Dieses Schließen des Einlaß-Ventils 12 wird aufgrund eines Drucksignals bewirkt, das vom Einlaß-Ventil 12, über die Leitung 32, durch die druckabhängige Ventil-Einrichtung 30 und die Leitung 34 zurück ' zum Einlaß-Ventil 12 geführt ist.

In Fig.2 1st das Füllstand-Kontrollsystem gemäß der Erfindung schematisch, jedoch mit mehr Einzelheiten dargestellt, als dies in Fig.l der Fall ist. Gemäß Fig.2 enthält das Einlaß-Ventil 12 einen ersten Abschalt-Ventilteller 4o, der mit einem Sitz 42 in einem Grundkörper 43 zusammenarbeitet„ um das Einlaß-Ventil^ zu schließen und den Flüssigkeit sstrom hierdurch und in den Tank 10 durch den Auslaß 44 abzusperren. Zur Zusammen= arbeit mit dem ersten Abschalt-Ventilteller 4o ist ein zweiter Abschalt-Ventilteller 46 vorgesehen. Eine Feder 48 drückt fortwährend die Abschalt-Ventilteller 4o u"d 46 des Einlaß-Ventils-12 in Hie geschlossene Lage gemäß Fig.2 . Der Brennstoff wird von der Flüssigkeitsquelle 14 normalerweise über ein Mundstück in das Einlaß-Ventil 12 eingeleitet, wie dies durch den Pfeil 50 angedeutet und aufgrund der bekannten Technik leicht zu verstehen ist,

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Der erste Abschalt-Ventilteller 4o weist eine öffnung 52 auf, die sich axial fortsetzt und durch die die Flüssigkeit fließen kann. Die durch die öffnung 52 fließende Flüssigkeit tritt in die Kammer 54 ein und wird von dort zum Strahlfühler 20 und zu Relaisventilen geleitet, die das Einlaß-Ventil 12 steuern, wie durch die weiter unten gegebene Beschreibung verständlich wird.

Eine Durchflußöffnung 57 ist durch einen nach auswärts vorstehenden Flansch 56 des Schaftes 58 des Ventiltellers und durch die Wand der Kammer 54 begrenzt. Diese Durchflußöffnung 57 kontrolliert die Höhe des Verschmutzungsanteils in der Flüssigkeit, die zum Strahlfühler 20 geht. Zusätzlich arbeitet die Durchflußöffnung 57 als Drosselöffnung und hält einen vorbestimmten Druckbereich der Flüssigkeit in den Leitungen 22, 26 aufrecht, die zum Strahlfüfler 20 gehen. Wie man feststellen kann, ist die durch den Flansch 56 gebildete Durchflußöffnung 57 dynamisch in dem Sinne, daß der Flansch 56 sich innerhalb der Kammer 54 bewegt, wenn der erste Abschaltventilteller 40 bewegt wird. Eine solche Bewegung verleiht der Durchflußöffnung 57 eine selbstreinigende Wirkung dadurch, daß die Ansammlung von irgendwelchen Fremdkörpern, die in der Flüssigkeit enthalten sein können und die sonst eine Durchgangsöffnung blockieren könnten, verhindert wird.

Nach dem Durchgang durch die Leitungen 22 und 26 tritt die Flüssigkeit in den verzweigten Einlaß 60, 62 des Strahlfühlers 2 0 ein. Ein verzweigter Auslaß 64, 66 ist in gleicher Weise vorgesehen, wobei Jede der Auslaßöffnungen axial mit denen des Einlasses 60, 62 ausgerichtet ist. Auf diese Weise aind zwei Strahldüsen 61 und 63 und zwei Strahlempfänger und 67 im Strahlfühler 20 vorgesehen. Der Zwischenraum 68 bzw. 70 zwischen den Strahldüsen 61, 63 und den Strahlempfängern

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65, 67 ist zum Inneren des Tanks 10 hin offen. Wenn die im Tank stehende Flüssigkeit den Zwischenraum 68, 70 ausfüllt, kann Flüssigkeit nicht mehr zwischen den Strahldüsen 61, und den Strahlempfängern 65 , 67 des Strahlfühlers 20 fließen. Auf diese Weise stellt der Strahlfühler 20 fest, wenn die Flüssigkeit innerhalb des Tanks den vorbestimmten, gewünschten Füllstand erreicht hat.

Wenn kein Flüssigkeitsstrom in die Strahlempfänger 65, 67 des Strahlfühlers 20 stattfindet, befindet sich die druckabhängige Ventil-Einrichtung 30 in der Lage gemäß Fig. 2. Im bevorzugten Ausführungsbäspiel wird die druckabhängige Ventil-Einrichtung 30 durch ein erstes und ein zweites Relais gebildet, die im dargestellten Beispiel ein Membranventil 72 bzw. 74 sind. Unter diesen Bedingungen geht die Flüssigkeit, die sich in der Kammer 54 unter Druck befindet, durch eine Drosselöffnung 76 und die Leitung 32 zu den Membranventilen 72 und 74. Die Drosselöffnung 76 schließt Stöße aus, die anderenfalls am Einlaß-Ventil 12 auftreten könnten. Die unter Druck stehende Flüssigkeit in der Leitung 32 fließt durch die Leitungen 78 und 80 und durch die Membranventile 72 und 74 , weiterhin durch die Leitungen 34 und 82 zu den Kammern 84 und 86 des Einlaß-Ventils 12. Der in den Kammern 84 und 86 auftretende Druck stellt eine Kraft bereit, die auf den ersten und auf den zweiten Abschalt-Ventilteller 4o bzw. 46 wirkt, um sie in die geschlossene Lage gemäß Fig.2 zu drücken. Bei normalen Betriebsdrücken des Systems und bei geeigneter Bemessung der Ventilteller 4o, 46 wird eine ausreichende Kraft durch den Druck in jeder der Kammern 84 und 86 erzeugt, um das Schließen des Einlaß-Vent ils 12 zu erreichen. Auf diese Weise ist eine mehrfache Sicherheit zum Schutz gegen einen unbeabsichtigten Ausfall eines der Fühler im Strahlfühler 20, der aus irgendeinem Grunde auftreten kann, gegeben.

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Wenn die Flüssigkeit durch den Strahlfühler 20 in ununterbrochener Weise fließt, erscheint ein Drucksignal in den Leitungen 28 und 88. Dieses Drucksignal ist in den Kammern 90 und 92 der Membranventile 72 und 74 ebenfalls vorhanden. Der in der Kammer 90 herrschende Druck erzeugt eine Druckdifferenz an der Membran 94a in dieser Kammer, wie auch der Druck in der Kammer 92 einen Differenzdruck an der Membran 94b im Membranventil 74 erzeugt. Die gegenüberliegende Seite der Membran steht in jedem der Fälle mit dem Inneren des Tanks 10 in Verbindung, wie durch die öffnungen 96 und 98 angedeutet ist. Der Differenzdruck veranlaßt deshalb die Kolben lOO und 102 in den Membranventilen 72 und 74, sich nach unten gemäß der Ansicht der Fig.2 zu bewegen und damit die Kugelventile lo4 und I06 ebenfalls nach unten zu bewegen, wodurch die öffnungen I08 und 110 geschlossen werden. Wenn diese öffnungen I08 und 110 geschlossen sind, wird das in der Leitung 52 aufgetretene Flüssigkeitsdrucksignal von den Kammern 84 und 86 verschwinden. Als Folge hiervon arbeitet der Flüssigkeitsdruck aus der Flüssigkeitsquelle 14 auf die vordere Oberfläche des ersten Abschaltventiltellers 4o und veranlaßt diesen, gegen die Kraft der Feder 48 zurückzuweichen , nach aufwärts in der Ansicht der Fig.2 , wobei dem Brennstoff gestattet ist , durch den Auslaß 44 in den Tank 10 zu fließen.

FÖr den Fall, daß der Druck des Brennstoffs am Einlaß-Ventil oder bereits an der Flüssigkeitsquelle 14 zu groß wird, so daß ein Schaden dem Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem oder dem Tank entstehen könnte, ist eine Einrichtung vorgesehen, um das Einlaß-Ventil 12 zum Schütze des Systems abzuschalten. Eine Leitung 112 verbindet mit einem Überdruck-Abschaltventil für das Mundstück, wobei dieses Ventil eine Kammer 116 mit einer Membran 94c enthält, die der Kammer 116 ausgesetzt ist.

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Die entgegengesetzte Seite der Membran 94c steht mit dem Tankinneren in Verbindung, wie durch die Öffnung 120 angedeutet ist. Eine Feder 122 hält einen Kolben 124 in der in Fig.2 gezeigten Lage, so daß der Druck innerhalb der Leitung 22 ein Kugelventil 126 in der gezeigten Stellung hält. In dieser Stellung kann Flüssigkeit durch die Leitung 26 zum Strahlfühler 20 wie oben beschrieben fließen. Wird jedoch der Druck im Mundstück zu groß,und zwar größer als der Druck, der durch die Federkraft der Feder 122 definiert ist, bewegt der in der Kammer 116 des Abschaltventils auftretende Druck den Kolben 124 nach unten gemäß der Ansicht der Fig.2 und bringt damit das Kugelventil 126 in eine Lage, in der es die Öffnung 128 verschließt und damit den Strom von Flüssigkeit zum Strahlfühler 20 unterbricht. Wenn dies eintritt, kehren die Kugelventile 1O4 und 106 in die in Fig. 2 gezeigte Lage zurück und veranlassen dadurch sofort, daß der erste und der zweite Abschalt-Ventilteller 40 bzw. 46 sich in die geschlossene Lage gemäß Fig.2 und wie oben beschrieben begeben. Solange der Druck im Mundstück über dem gewünschten verbleibt, wird das dem Mundstück zugeordnete Überdruck-Abschaltventil 114 betätigt bleiben und damit weiteren Zufluß von Brennstoff in den Tank ausschließen.

Unter gewissen Umständen kann der innerhalb des Brennstofftanks herrschende Druck groß genug werden, um möglicherweise den Tank zu zerreißen. Unter diesen Umständen ist es erforderlich, Vorsorge zu treffen, daß kein weiterer Flüssigkeitsstrom in den Brennstofftank stattfinden kann. Zur Herstellung eines solchen Schutzes ist ein Überdruck-Abschaltventil I30 für den Tank vorgesehen. Das Abschalt-¹ ventil I30 ist wie das Abschaltventil 114 gebaut, mit der Ausnahme, daß seine Kammer I32 eine Verbindung zum Tank hat, wie durch die Öffnung 1J4 angedeutet ist, während die gegenüberliegende Kammer I36 durch die Leitung I38 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Wenn der Druck in der Kammer 1J2

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einen vorbestimmten Druck überschreitet, wie er aufgrund der Eigenschaften der Feder I4o definiert ist, bewegt der Differenzdruck an der Membran °Ad den Kolben 144 nach unten gemäß der Ansicht der Fig.2 und veranlaßt dadurch das Kugelventil 146, die öffnung 148 zu verschließen und den Flüssigkeitsstrom durch die Leitung 22 zum Strahlfühler 20 zu unterbrechen. Auch hier verbleibt das Kugelventil 146 in der geschlossenen Lage, solange der Tankdruck den vorbestimmten Wert überschreitet, und verhindert deshalb jedes Nachsickern von Flüssigkeit in den Tank durch die Strahl-Einlässe 6o und 62.

Die Membranen 94a, 94b, 94c und 94d sind alle aus dem gleichen einstückigen Merabranbauteil geformt, wie die gestrichelte Linie andeutet, die alle die Ventile verbindet. Wie weiterhin festzustellen ist und im folgenden ausführlicher beschrieben ist, sind die verschiedenen zur Steuerung des Einlaß-Ventils 12 vorgesehenen Membranventile aus gegossenen Kunststoffteilen zusammengebaut, die aufeinander geschichtet sind, wobei der Membranbauteil sich zwischen diesen Platten befindet. Unterschiedliche Drucksignale können in ausgewählten Abschnitten der Baugruppe angewandt werden, um die obengenannte Wirkungsweise zu erzielen.

In Fig.3 ist im Querschnitt die Vereinigung der verschiedenen Teile des Systems gezeigt, das schematisch in Fig.2 dargestellt ist (ausgenommen der Strahlfühler 20). Die Vereinigung der Bauteile besteht aus aufeinander geschichteten gegossenen Kunststoffplatten. Außerdem ist damit das Einlaß-Ventil so vereinigt, daß es in der für die Arbeitsweise richtigen Beziehung damit steht, wobei die gesamte Baugruppe auf einem geeigneten Grundkörper montiert ist, der als Teil der Betankungsöffnung eines typischen Flugzeugtanks verwendet ist.

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Der Übersicht wegen und zum Zwecke leichteren Verständnisses wurden die gleichen Bezugszeichen in Pig.3 wieder verwendet, die bereits in Fig.2 die verschiedenen Teile des Systems in ihrer schematischen Anordnung bezeichneten.

Das Gerät gemäß Fig.3 ist in einem Zustand gezeigt, in dem kein Flüssigkeitsdruck Anwendung findet, und mit der Platte 224 nach oben.

Mit einem Grundkörper 200 ist ein Nippel 2 02 verschraubt, innerhalb dessen sich ein Nippel-Ventilteller 204 befindet. Der Nippel 202 enthält einen Flansch 206, mit dem zum Zwecke des Betankens ein Mundstück verbunden wird, wie dies in der Technik gut bekannt ist. Ein solches Mundstück ist nicht mit dargestellt und stellt auch keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Ein Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem gemäß der vorliegenden Erfindung 1st an der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 200, z.B. mittels Schraubbolzen 2o8 und angebracht.

Das Plüssigkeitsfüllstandfühl- und Abschaltsystem gemäß vorliegender Erfindung enthält die Ventilteller 40 und 46. Der Ventilteller 40 arbeitet mit dem Sitz 42 zusammen, der als Teil des Grundkörpers 200 ausgebildet ist. Der äußere Umfang der Ventilteller 4o und 46 stellt eine Dichtung mit einem Zylinder 212 her, der auf einer Schulter 21j5 des Grundkörpers 200 aufgenommen ist. Der Zylinder 212 dient im Zusammenwirken mit dem Grundkörper 200 auch zur geeigneten Zentrierung und Lagefixierung der Teile der Baugruppe, die das System gemäß vorliegender Erfindung bildet. Eine Mehrzahl von Platten 214-224 aus gegossenem Kunststoff sind übereinander geschichtet und in- ihrer Lage auf dem Zylinder 212 und

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in ihrer zum Betrieb notwendigen Beziehung zum Grundkörper 200 durch Schraubbolzen 2o8, 210, wie oben beschrieben, gehalten. Der Membranbauteil 9^ ist zwischen die Platten 220 und 222 eingefügt und stellt einen Fühler für die in Abhängigkeit vom Druck arbeitenden Ventileinrichtungen, nämlich die Ventileinrichtung 30 und die Überdruck-Abschaltventi!einrichtung 24 dar, wie sie in den Pig. I und 2 gezeigt und oben beschrieben wurden. In Fig. 3 sind speziell das in der Fig.2 mit 72 bezeichnete erste Membranventil mit seinen Teilen 90, 94a, 100 und 1O4 sowie das in Fig.2 rait I30 bezeichnete Überdruck-Abschaltventil mit seinen Teilen I32, 94d, 144 und 146 zu sehen. Das zweite Membranventil 74 und das Überdruck-Abschaltventil 114 für das Mundstück sind in ihrer Bauweise gleich, ausgenommen die Mündungen, die ohnehin in Fig. 3 nicht dargestellt sind. Wie der Fachmann ohne weiteres ersieht, kann jede der Platten 214 - 224 aus gegossenem Kunststoff mit passenden Durchlässen und Mündungen ausgestattet sein, um die verschiedenen Bestandteile des Systems in Übereinstimmung mit der schematischen Darstellung der Fig.2 und der oben gegebenen Beschreibung miteinander zu verbinden. Ein besseres Verständnis der Bauweise der Plastikplatten wird sich aus den Fig. 4 und 5 ergeben.

Gemäß der Darstellung in Fig.4 wird die Platte 224 in ihrer Lage über dem Grundkörper 200 der Fig.3 durch vier Schraubbolzen 208 , 210 , 209 und 211 gehalten. Die Platte 224 weist auch einen Fortsatz 24o auf, wie dies auch bei einigen der übrigen Platten der Fall ist, wobei bei bestimmten Anwendungsfällen für das System gemäß vorliegender Erfindung der Strahlfühler innerhalb dieses Fortsatzes 24o untergebracht sein kann. Zum besseren Verständnis der Art , in der die Platten gebaut und zusammengebaut sind, wird Bezug auf Fig.5 genommen, die eine auseinandergezogene Schnittdarstellung der Platten gemäß der Linie 5-5 der Fig.4 ist.

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Wie in Pig.5 gezeigt, weisen die Platten 216 - 222 Mittenöffnungen 242 - 248 auf. Diese öffnungen nehmen den Schaft 58 des Einlaß-Ventils 12 auf. Eine Ausnehmung 250 ist in der oberen Oberfläche der Platte 216 vorgesehen. Ein Metalleinsatz 252 liegt zwischen den Platten 216 und 218 , wobei die untere Oberfläche der⁵ Platte 218 eine Ausnehmung 253 begrenzt. Der gegenseitige Eingriff des Metalleinsatzes 252 mit den Ausnehmungen 250 und 253 wird dazu benutzt, um die Platten 216 und 218 axial auszurichten. Zusätzlich übernimmt die öffnung im Metalleinsatz 252 zusammen mit dem Schaft 58 die Punktion der selbstreinigenden Durchflußöffnung, die oben in Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben wurde und dort das Bezugszeichen 57 trägt. Vorkehrungen zur axialen Ausrichtung sind auch im Hinblick auf die Platten 220 und 218 getroffen. Zu diesem Zweck ist die Mittenöffnung 244 wie dargestellt zu einer Ausnehmung 254 erweitert, während ein die Mittenöffnung 246 umgebender Vorsprung 256 vorgesehen ist. Der Vorsprung 256 ragt in die erweiterte Ausnehmung hinein und wirkt ebenfalls als Mittel zur axialen Ausrichtung der Platte 220 gegenüber der Platte 218. Es ist auf diese Weise zu erkennen, daß zum Zusammenbau der Platten diese nur eine auf die andere geschichtet werden müssen, wobei diese Vorsprünge und Ausnehmungen in geeigneter Weise ineinander zu liegen kommen, um die automatische Ausrichtung der Platten 216, 218 und 220 zueinander herzustellen. Wie in Fig.7 dargestellt, enthält die Platte 220 einen Vorsprung 258 , der sich von ihr nach oben erstreckt und der mit einer Ausnehmung zusammen arbeitet, die in der unteren Oberfläche der Platte 222 vorgesehen ist. Dieser Vorsprung 258 und diese Ausnehmung 260 sind relativ zur Mittenöffnung versetzt, wie in Fig.4 durch die Linie 7-7 angedeutet ist, entlang der der Schnitt der Fig. 7 genommen ist. Eine geeignete öffnung ist auch im Membranbauteil 94 zur Aufnahme des Vorsprungs 258 vorgesehen. Auf diese Weise sind durch das überstreifen der Ausnehmung 260 der

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Platte 222 über den Vorsprung 258 der Platte 220 die Platten 222 und 220 richtig zueinander und zu den übrigen Platten im System ausgerichtet. Die Platte 224 ist richtig ausgerichtet und in ihrer Lage mittels der Schraubbolzen 208, 209* 210 und 211 gehalten und könnte auch eine einfache Metalldeckplatte sein.

Die Ausrichtung in seitlicher oder Drehrichtung für die verschiedenen Platten ist in Fig.6 dargestellt, die als Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig.7 genommen ist. Wie in Fig.6 dargestellt, begrenzen die Platten 216-222 Jede eine Öffnung und eine Öffnung 272. Die gleichnamigen Öffnungen aller Platten sind untereinander axial ausgerichtet. Zwei Ausrichtstifte 274 und 276 werden dann in die Öffnungen 270 und 272 eingeführt, um die Ausrichtung in seitlicher oder Drehrichtung für Jede der Platten 216 - 222 herzustellen. Auf diese Weise sind durch eine geeignete wie oben beschriebene Mittenausrichtung und eine zusätzliche Ausrichtung in seitlicher oder Drehrichtung mittels der beschriebenen Ausrichtstifte und Öffnungen die Platten passend νηά genau ausgerichtet und stellen so die richtige Deckung zwischen Mündungen und Durchlässen in ihnen her, um die gegenseitige Verbindung der Systemteile nach Fig.2 zu bewirken. Wie-weiter unten genauer beschrieben wird, können die Ausrithtstifte 274 und 276 bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung auch durch Teile des Strahlfühlers 20 ersetzt sein.

Abweichend hiervon kann die Ausrichtung in seitlicher oder Drehrichtung durch einen einzigen Stift bewirkt werden, der durch die Platten hindurchgeht, die eine solche Ausrichtung erfordern. Womöglich könnte ein solcher Stift auch als Flüssigkeitsverbindungsglied wirken.

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Wie vom Fachmann der Kunststoffgießtechnik anerkannt werden dürfte, 1st es gewöhnlich nicht möglich, eine vollkommen ebene Fläche an plattenförmigen Kunststoffgießteilen zu erhalten, so daß für den Fall , daß Durchlässe darin ausgebildet sind, nach dem Zusammenbau diese automatisch dichten wurden. Aus diesem Grunde ist normalerweise, wenn eine Bauweise dieser Art ins Auge gefaßt wird, eine Bearbeitung gebräuchlich, um die gewünschten Oberflächen und/oder Durchlässe zu schaffen. Um die Bearbeitung zu vermeiden und die Kunststoffplatten in ihrem Zustand; wie sie gegossen wurden, verwenden zu können, werden, wo erforderlich, Dichtungen geschaffen, um eine geeignete Abdichtung und Begrenzung der Durchlässe zu erhalten,und zwar durch Ausformung einer erhöhten Wulst an geeigneter Stelle der Oberfläche der in Frage kommenden Kunststoffplatte, wie durch die Wulste 28o, 282 der Platte 222 veranschaulicht. Die Wulste 280 und 282 dichten einen Durchlaß 284 , der in der oberen Oberfläche der Plate 222 ausgebildet ist und zwei nicht gezeigte Mündungen an der oberen Oberfläche der Platte 222 verbindet. Ein geeigneter zur Abdichtung dienender Wulst 286 um die Mittenöffnung 248 der Platte 222 ist ebenso dargestellt. Verschiedene andere der Wulste werden bei Betrachtung der Platten gemäß Fig.5 erkannt werden, weshalb es nicht für notwendig gehalten wird, sie jeweils im einzelnen zu beschreiben. Sobald die Platten zusammengestellt und die Schraubbolzen 208, 209, 210 und 211 angezogen sind, ist die angewandte Druckkraft bestrebt, die dichtenden Wulste etwas zusammenzudrücken und dadurch die gewünschte Dichtung zwischen den Teilen herzustellen, unabhängig davon, ob Gußunregelmäßigkeiten in den Oberflächen vorhanden sind, und ohne daß es notwendig ist,.Dichtungsscheiben zu verwenden oder Bearbeitungen vorzunehmen, wie dies im bekannten Stande der Technik Üblich war.

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In Pig.8 ist die Zusammenstellung der. Teile eines Strahlfühlers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Wie dort gezeigt, ist ein Zuflußrohr 290 mit einem Grundkörper 292 verbunden, der in einem Abschnitt Strahldüsen und in einem anderen Abschnitt 296 Strahlempfänger aufweist. Zwei Strahlempfängerrohre 298 und 300 sind mit den Strahlempfängern verbunden. Diese Baueinheit ist an einem Träger 302 mit öffnungen 304 und 306 angebracht, die es erlauben, daß die Baueinheit an irgendeiner gewünschten Stelle befestigt wird. Diese Stelle kann ein beliebiger Punkt innerhalb eines Tanks sein und kann ein Teil des übrigen Systems durch Anbringung im Portsatz 240 gemäß Fig.4 sein. Im letztgenannten Fall werden die Strahlempfängerrohre 298 und 300 in die öffnungen 270 und 272 der Fig.6 eingesetzt und können dann ebenso die zweifache Funktion wie die Ausrichtstifte 274 und 276 ausüben.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist für den Fachmann ersichtlich, daß durch den Gebrauch der geschilderten Ausricht- und Dichtungstechniken eine äußerst preisgünstige Baugruppe mit einem Strahlfühler und einem Abschaltventil in großer Stückzahl zum Gebrauch bei vielen Anwendungen , insbesondere zum Gebrauch in allen Arten von Flugzeugen, hergestellt werden kann. Eine solche Bauweise schafft auch die Möglichkeit für die Austauschbarkeit von Teilen von Baugruppe zu Baugruppe , wodurch die Wartung des Systems verhältnismäßig einfach und leicht im Vergleich zu den früher bekannten Bauarten ist.

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Claims (15)

- 17 - nil-te-12 Patentanspruch

1.) Flüssigkeltsfüllstand-Kontrollsystera zum Gebrauch in einem Flüssigkeitstank, g®kenna@iehnet durch

a) ein Einlaßventil (12),

b) einen Strahlfühler (20) salt ©ln@m Einlaß (60, 62) und einem Auslaß (64, 66) zur Feststellung der der Flüssigkeit im Tank (10),

e) eine Verbindung zwischen dem Einlaß-Ventil (12) und dem Strahlfühler (20) zur Zufuhr von Flüssigkeit zura Einlaß (60, 62) des Strahlfühlers (20),

d) eine in Abhängigkeit vom Druck arbeitende Ventil-Einrichtung (JO) zwischen dem Auslaß (64, 66) des Strahl·= fühlers (20) und dem Einlaß=Ventil (12) gur Steuerung des Schließens des Einlaß-Ventils (12) in Abwesenheit eines Ausgangsignals vom Strahlfühler (20),

β) eine Überdruek-Absehaltventil-Einrichtung (24) in der Verbindung zwischen dem Einlaß-Ventil (12) und dem Strahlfühler (20) zur Unterbrechung de§ Flüssigkeitsstroms zum Strahlfühler (20) in Abhängig= keit von einer vorbestimmten Überdruckbedingung im System, wodurch das Einsiekern von Flüssigkeit in den Tank (10) durch den Strahlfühler (20) ausgeschlossen wird.

2. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Überdruck-Abschaltventil-Einrichtung (24) an das Einlaß-Ventil (12) angeschlossen ist und auf Überdruck im Einlaß-Ventil (12) anspricht.

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3. Flüssigkeitsfülletand-Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Überdruckkbßehalt-Einrichtung (24) zur Peststellung von Überdruck im Tank (10) angeschlossen ist und auf Überdruck im Tank (10) anspricht.

4. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrolljjystera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erstgenannte, druckabhängige Ventil-Einrichtung (30) wie auch die zweitgenannte, Überdruck-Abschaltventil-Einrichtung (24) aus Membranventilen mit einem gemeinsamen Membranbautefl. (94) bestehen.

5. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Strahlftihler (20) eine erste und eine zweite Strahldüse (63 bzw.61) und die erste druokabhängige Ventileinrichtung (30) ein erstes Membranventil (72) und ein zweites Membranventil

(74) aufweist, die mit dem Auslaß (66) bzw. (64) der ersten Strahlanordnung (63, 67) bzw. (61, 65) verbunden sind.

6. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung zwischen dem Einlaß-Ventil (12) und dem Strahlfühler (20) eine drosselnde Durchflußöffnung (57) zur Steuerung des Drucks in der Plüssigkeitszufuhr zum Strahlfühler (20) enthält.

7. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und die zweite in Abhängigkeit vom Druck arbeitenden Ventileinrichtungen (30, 24) aus einer Mehrzahl von gegossenen Kunststoffplatten (2J.4- 224 ) bestehen, die aufeinander

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geschichtet sind und alle einander gegenüberliegende Hauptflächen aufweisen.

8. Plüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß ein gemeinsamer Membranbauteil (94) für die Ventileinrichtungen zwischen zwei benachbarten der Platten (214 - 224) eingespannt ist.

9. PlüssigkeitsfUlistand-Kontrollsystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Orundkörper (200) und Befestigungsmittel (208 - 212) zur Befestigung der Platten (214 - 224) am Grundkörper (200).

10. PlüssigkeitsfUlistand-Kontrollsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß einige der aus Kunststoff gegossenen Platten (214 - 224) dichtend© Wulste (280, 282, 286) aufweisen, die in einem Stück mit einer Hauptfläche derselben hergestellt sind.

11. Plüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß einige der Platten(214- 22^ in einer ihrer Hauptflächen Ausnehmungen (254, 260) aufweisen und daß einige weitere dieser Platten Vorsprünge (256, 258) an einer ihrer Hauptflächen aufweisen, wobei die Vorsprünge (256, 258) innerhalb der Ausnehmungen (254, 260) zu liegen kommen, wenn die Platten (214^224) mit ihren Hauptflächen einander gegenüberliegend zusammengebaut werden, wodurch diese Platten gegenseitig ausgerichtet werden.

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12. Fltissigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 7·, dadurch gekennzeichnet , daß einige der Platten (214-224) ausgerichtete öffnungen (270, 272) durch diese Platten begrenzen und ferner Sicherungsmittel (274, 276; 298, 300) einschließen, die sich durch die genannten öffnungen (270, 272) erstrecken, um die Platten auszurichten.

13. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Sicherungsmittel (298, 300) Bestandteil des Strahlfühlers (20) sind.

14. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Strahlfühler (20) zwei Strahldüsen (61, 63 ) und zwei Strahlempfänger (65, 67) enthält, wobei jede der Strahldüsen axial mit einem der Strahlempfänger (65, 67) ausgerichtet ist, so daß sich ein Vielfach-Füllstand-Fühler ergibt.

15. Flüssigkeitsfüllstand-Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Einlaß-Ventil (12) einen ersten und einen zweiten Ventilteller (40) bzw. (46) enthält, von denen Jeder unabhängig vom anderen betätigbar ist, das Einlaß-Ventil (12) zu schließen.

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