DE929109C

DE929109C - Vorrichtung zur Feststellung unbeabsichtigten Entweichens von Fuellfluessigkeit aus einem Behaelter

Info

Publication number: DE929109C
Application number: DEW9225A
Authority: DE
Original assignee: Wingfoot Corp
Current assignee: Wingfoot Corp
Priority date: 1951-12-29
Filing date: 1952-08-10
Publication date: 1955-06-20
Also published as: BE513364A; GB719272A; CH310275A; US2691134A; FR1066229A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feststellung unbeabsichtigten Entweichens von Füllflüssigkeit aus einem Behälter. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist besonders dafür geeignet, das Entweichen von feuergefährlichen Flüssigkeiten oder Dämpfen, wie z. B. Benzin, Benzindämpfen u. dgl., aus Speicherbehältern, insbesondere solchen, die in begrenzten Räumen angeordnet sind, festzustellen.

In vielen Fällen ist es wünschenswert und häufig auch wichtig, entsprechende Vorkehrungen zu treffen, um das Austreten solcher Flüssigkeiten sofort festzustellen, insbesondere in Flugzeugen, Booten, Militärfahrzeugen u. dgl., die hochflüchtigen Brennstoff mit sich führen. In Flugzeugen z, B. ist jeder verfügbare Raum für die Brennstoffbehälter ausgenutzt, um ein maximales Brennstofffassungsvermögen zu erreichen. Dabei sind manche Teile des Flugzeuges für eine Besichtigung nicht leicht oder überhaupt nicht zugänglich, und es ist deshalb praktisch unmöglich, festzustellen, ob ein Austritt von Flüssigkeit stattfindet.

Die Brennstoffbehälter eines Flugzeuges werden gewöhnlich nach verschiedenen Verfahren derart

gebaut, daß sie in einen bestimmten Raum passen, indem man entweder einen einzigen Behälter mit biegsamen Wänden baut, der den ganzen Raum ausfüllt, oder mehrere Einzelbehälter, die den verfügbaren Raum zusamme» ausfüllen. Nach einem anderen, in manchen Fällen angewendeten Verfahren werden mehrere an den Enden offene Abschnitte hergestellt, die mechanisch zusammengefügt werden, um einen einzigen großen Behälter zu ίο bilden. Unabhängig davon, welche Art von Behältern verwendet wird, gibt es gewisse Bereiche bei den Behältern, wo ein Undichtwerden mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit auftritt. In diesen Bereichen wird die Vorrichtung zur Feststellung unbeabsichtigten Entweichens von Füllfiüssigkeit angeordnet

Da, wie vorstehend erwähnt, manche Brennstoffbehälter in eng begrenzten und umschlossenen Teilen des Flugzeuges angeordnet sind, besteht erhöhte Explosionsgefahr, wenn das Austreten von Flüssigkeit unentdeckt andauert. Infolge der Unzulänglichkeit mancher Teile der Behälter und der zahlreichen Stellen, an welchen in einer komplizierten Behälterkonstruktion solcihe Unidichtigkeiten auftreten können, ist es erwünscht, daß ein dauerndes und wirksames Mittel zur Auffindung irgendwelcher Leckstellen vorgesehen wird. Vor-. zugsweise soll die Vorrichtung an jenen Stellen angeordnet werden, wo das Entweichen vonFlüssigkeit mit großer Wahrscheinlichkeit erfolgt, während die Anzeigevorrichtung an irgendeinem passenden Platz angebracht wird, wo eine leichte Beobachtung möglich ist.

Für manche Zwecke ist es nicht erforderlich, daß die Vorrichtung zur Feststellung des Entweichens von Füllfiüssigkeit ständig in Betrieb ist; sie soll. aber wenigstens für den periodischen Gebrauch benutzbar sein, beispielsweise wenn das Flugzeug, Fahrzeug oder Boot getankt oder der üblichenÜberprüfung unterzogen wird. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist für alle üblichen Anlagen verwendbar; es ist nur erforderlich, die gewünschte Anbringung und Schaltung vorzusehen,.um.allen Anforderungen zu genügen.

"45 Die ' Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, die im Betrieb einfach und zuverlässig ist und die hinreichend empfindlich ist, um auch kleine undichte Stellen anBehältern aufzufinden und anzuzeigen. Durch die Erfindung wird weiterhin · bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, die an den Stellen angeordnet werden kann, an denen das· unbeabsichtigte Entweichen von Füllfiüssigkeit mit großer Wahrscheinlichkeit auftritt, die aber eine Anzeigevorrichtung an einer leicht zugänglichen Stelle betätigt.

Durch die Erfindung wird auch eine Vorrichtung geschaffen, die in Verbindung mit verschiedenen Anzeigevorrichtungen verwendet werden kann.

Nach einem weiteren Zweck der Erfindung soll die Vorrichtung auch vollständig unabhängig von dem Fahrzeug wirken, auf dem sie angeordnet ist. Weiterhin ermöglicht die Erfindung eine Vorrichtung, die vorzugsweise in einer oder mehreren .Gruppen derart angeordnet werden kann, so daß jede Vorrichtung unabhängig von jeder benach- 6g barten wirkt, damit die bei jeder Vorrichtung herrschenden Verhältnisse festgestellt werden können. Die Vorrichtungen können dabei an einen gemeinsamen Stromkreis angeschlossen und auf einer Sammelstelle einzeln überprüft werden, welche vom Standort der Vorrichtung entfernt liegt.

Nach der Erfindung ist bei einer solchen Vorrichtung zur Feststellung unbeabsichtigten Entweichens von Füllflüssigkeit aus einem Behälter plastisches Widerstandsmaterial, dessen Widerstand durch die Füllflüssigkeit beeinflußbar ist, in einem elektrischen Stromkreis mit einer Anzeigevorrichtung angeordnet, so daß bestimmte Änderungen des Stromflusses durch den Stromkreis feststellbar sind.

Vorzugsweise ist das plastische Widerstandsmaterial gemäß der Erfindung elektrisch leitender Gummi od. dgl.

Im allgemeinen ist das plastische Widerstandsmaterial nur in der Nähe oder an den zum Undichtwerden neigenden Stellen des Behälters angeordnet oder bedeckt sie.

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung und ihre Anordnung an Flüssigkeitsbehältern. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Anwendungsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach/der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 ein Element, das zur Auffindung vonLeckstellen verwendet wird,

Fig. 4 einen Teil der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 ein Schaltschema der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung zur Auffindung von undichten Stellen aus einem Element aus elektrisch leitendem, plastischem Material, wie z. B. leitendem Gummi, das für die Flüssigkeit empfindlich ist, deren Austritt festgestellt werden soll, und dessen Leitcharakteristik wesentlich verändert wird,. wenn die betreffende Flüssigkeit das Element berührt. Das Element, das irgendeine gewünschte Form haben kann, wird an einer der wahrscheinlichen Austrittsstellen rund um den Behälter angeordnet, so daß die betreffende austretende Flüssigkeit das Element im wesentlichen sofort nach dem Flüssigkeitsaustritt berührt. Elektrischer Strom wird entweder ständig oder nur zur Zeit der Suche nach etwaigen undichten Stellen durch das Element geleitet, und der Widerstand der Vorrichtung gegen den hindurchgehenden Strom wird durch Berührung mit der Flüssigkeit erheblich beeinflußt. Die Änderung des Widerstandes kann dann dazu verwendet werden, anzuzeigen, daß ein Flüssigkeitsaustritt stattfindet. Es können verschiedene Arten von Anzeigevorrichtungen in dem elektrischen Stromkreis verwendet werden, um festzustellen, ob der Brennstoff am Ort der Anbringung der Vorrichtung entweicht oder nicht. .-■

- Die Vorrichtung ■ erfordert verhältnismäßig schwachen Strom und keine Klemmen, so daß eine Funkenbildung nichtvorkommt, wodurch die Gefahr einer Explosion auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist. Dies ist besonders wichtig, wenn in dem Behälter in engen Räumen feuergefährliche oder explosive Flüssigkeiten zu befördern sind.

In den Fig. ι und 2 ist eine Anwendungsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht. ίο Ein Flugzeugflügel ι trägt eine Brennstoffzelle 2 innerhalb des Hohlraumes des Flügels ι zwischen den Holmen 3 und 4. Die Zelle 2 wird in Längsrichtung des Flügels aus einer Gruppe von einzelnen, an den Enden offenen Zellen>segmenten, z. B. den Segmenten 5 und 6, gebildet, die an den Enden miteinander verbunden werden, um eine ununterbrochene Zelle zu bilden. Die nicht dargestellten Endsegmente schließen mit einer Wand die äußeren Enden dieser Segmente ab.

Die Zellensegmente 5 und 6 sind in dem Hohlraum angeordnet, der in dem Flügel 1 zwischen den Rippen 7, 8 und 9 und den an den Rippen befestigten Tragplatten 10 gebildet ist. Dieser Hohlraum stützt die Brennstoffzelle 2 und verhindert dadurch, daß das Gewicht der Flüssigkeit die Zellensegmente zerstört. Die Rippen 7, 8 und 9 sind von üblicher Bauart mit einer Öffnung 11 in der Mitte, wobei der äußere Umfang den Träger für die Flügelhaut und die Brennstoffzellensegmente bildet. Die Brennstoffzelle 2 wird innerhalb der Flügelstruktur durch die Öffnungen 11 der Rippen getragen.

Ein besonderes Mittel, durch welches die Zellensegmente 5 und 6 miteinander verbunden werden können, ist in Fig. 4 veranschaulicht. Jedes Ende des Zellensegments weist einen rund um seinen Umfang ausgebildeten Wulstteil 12 auf, der in die Nut 13 eingreifen kann, die innen an den Rippen 7,8 und 9 ausgebildet ist. Ein Klemmring 14, der sich dem Umriß des Wulstes des angrenzenden Zellensegments anpaßt, wird dann über den Wulstteilen 12 der Segmente 5 und 6 in Stellung gebracht und beispielsweise mittels einer Reihe von Schrauben 15 festgehalten, die in Abständen über den Ring 14 verteilt sind. Die Schrauben 15 greifen in die mit Gewinde versehenen Bohrungen 16 in den Rippen ein und ziehen den Ring 14 gegen die Wulstteile, um die Brennstoffzellensegmente in ihrer Stellung zu halten und um eine Verbindung zu bilden, die normalerweise ein Austreten von Flüssigkeit verhindert.

Da diese Verbindung für eine Besichtigung unzugänglich ist, erscheint es wünschenswert, eine Vorrichtung zur Auffindung von undichten Stellen anzuordnen, die an einer geeigneten Stelle jeden auftretenden Flüssigkeitsaustritt anzeigt. Diese Vorrichtung 17 wird in der Nähe des Wulstteils an der Außenwand des Brennstoffzellensegments angeordnet. Die Vorrichtung 17 ist vorzugsweise von solcher Länge, daß sie sich rund um den ganzen Umfang des Zellensegments erstreckt, und wird jederzeit in innigem Kontakt mit der Zellenwand gehalten, indem sie an der Zellenwand mittels eines Klebestreifens ■ befestigt wird. Die Vorrichtung 17 besteht aus einem Streifen 18 (Fig. 3) aus leitendem, plastischem Material der gewünschten Länge, wie beispielsweise aus Gummi, in dem Azetylenruß verteilt ist. Es kann aber auch jedes andere Material verwendet werden, dessen Leitfähigkeit durch Berührung mit Flüssigkeit oder Dämpfen beeinflußt wird. Durch Änderung der Verhältnisse der Bestandteile kann die Empfindlichkeit des Materials verändert werden, vorzugsweise soll jedoch das ausgewählte Material eine hohe Empfindlichkeit haben, so daß auch kleine undichte Stellen oder Dampf den Widerstand des Materials merklich beeinflussen. Elektroden 19 und 20 sind mit den entgegengesetzten Enden des Streifens derart verbunden, daß sie sich im wesentlichen über die ganze Breite des Streifens erstrecken, und können mit dem leitenden Streifen 18 fest verbunden werden, indem das Ende des leitenden Streifens rund um die Elektrode gefaltet wird. An den Elektroden 19 und 20 sind Drähte 21 bzw. 22 befestigt, die mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden sind, um in- dem leitenden Streifen eine Potentialdifferenz aufrechtzuerhalten. Eine Schicht 23 aus elektrischem Isoliermaterial kann an dem leitenden Streifen 18 befestigt werden, um denselben von anderen Teilen des Flügels zu isolieren und dadurch einen Kurzschluß der Vorrichtung zu vermeiden. Außerdem werden dadurch fehlerhafte Anzeigen vermieden.

Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist diese in der Nähe jedes Wulstteiles jedes Segments derart angeordnet, daß die Drähte 21 und 22 an der Unterseite des Flügels nach außen geführt werden. Die Vorrichtung kann jedoch auch derart angeordnet werden, daß die Drähte an der geeignetesten Stelle nach außen geführt werden können.

Eine Gruppe von Vorrichtungen 18 kann mit einem Stromkreis derart verbunden werden, daß jede Vorrichtung auf einer Sammelstelle überprüft werden kann. Fig. 5 stellt schematisch dar, daß ein Stromkreis verwendbar ist, in dem jede Vorrichtung 17 mit einer gemeinsamen Leitung 24 verbunden ist. Diese ist mit einer Klemme 25 einer Klemmenplatte 26 verbunden, und die anderen Leitungen jeder Vorrichtung sind mit anderen Klemmen 27, 28, 29, 30, 31 und 32 der Klemmenplatte 26 verbunden. Die letztere kann an irgendeiner leicht zugänglichen Stelle des Flügels oder an irgendeinem geeigneten Ort im Flugzeug, beispielsweise in der Pilotenkabiine, angeordnet wer den.

Um festzustellen, ob ein Austritt von Flüssigkeit stattfindet, ist es nur erforderlich, eine Gleichstromquelle, ζ. B. einen Akkumulator 33, und eine Anzeigevorrichtung, z. B, ein Milliamperemeter 34, vorzusehen. Eine Seite des Akkumulators ist mit der Klemme 25 der Klemmenplatte und die andere Seite mit einer Seite des Milliamperemeters 34 verbunden. Die andere Seite des Milliamperemeters 34 kann dann mit einer der anderen Klemmen der Klemmenplatte verbunden sein, um den Strom festzustellen, der durch die Vorrichtung fließt, die mit

dieser Klemme verbunden ist, wobei vorzugsweise jede Klemme die Lage der betrefifenden Vorrichtung anzeigt.

Die ursprüngliche Ablesung auf der Anzeigevorrichtung wird zur Zeit der Einbringung der Zelle in das Flugzeug festgestellt. Der Widerstand des leitenden Elements wird merklich beeinflußt, wenn der Brennstoff, z. B. Benzin, mit dem leitenden Element in Berührung kommt. Der Widerstand wird bei Berührung mit dem Brennstoff sehr vergrößert, und infolgedessen wird, auch die Ablesung auf der Anzeigevorrichtung verändert. Wenn die Ablesung für eine der Vorrichtungen diese Änderung ergibt, dann ist es sicher, daß die betreffende Verbindung undicht ist. Wenn der Schaden behoben und die Flüssigkeit aus der Vorrichtung verdampft ist, erhält man wieder die normale Ablesung auf der Anzeigevorrichtung, so daß es im allgemeinen nicht erforderlich ist, dieselbe neu zu eichen.

Obwohl nur eine Anwendungsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht worden ist, kann dieselbe auf verschiedene Weise vorteilhaft angewendet werden. Die Vorrichtung kann

«5 nicht nur zur Auffindung des Austrittes von Benzin, sondern auch von anderen Flüssigkeiten verwendet werden. So kann der Austritt von Wasser und verschiedenen anderen Flüssigkeiten festgestellt werden, und zwar durch Wahl eines geeigneten leitenden Materials, welches für die Flüssigkeit, deren Austritt zu ermitteln ist, so empfindlich ist, daß der elektrische Widerstand des Streifens verändert wird. Die Änderung des Widerstandes zeigt dann an, daß die betreffende Flüssigkeit den Streifen berührt, und damit gleichzeitig, daß der Behälter leckt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Feststellung unbeabsichtigten Entweichens von Füllflüssigkeit aus einem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß plastisches Widerstandsmaterial, dessen Widerstand durch die Füllflüssigkeit beeinflußbar ist, in einem elektrischen Stromkreis mit einer Anzeigevorrichtung angeordnet ist, so daß bestimmte Änderungen des Stromflusses durch den Stromkreis feststellbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Widerstandsmaterial elektrisch leitender Gummi od. dgl. ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Widerstandsmaterial in der Nähe oder an den zum Undichtwerden neigenden Stellen des Behälters angeordnet ist oder sie bedeckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen