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Vorrichtung zum Einführen von Flüssigkeit in einen Behälter Die Erfindung
bezieht sich auf ein Mundstück zum Einführen von Flüssigkeit in einen Behälter,
z. B. auf ein Mundstück, das am Ende eines Schlauches befestigt ist, durch den Brennstoff
in dien Brennstoffbehälter eines Flugzeuges eingeleitet wird. Die Erfindung bezieht
sich insbesondere auf ein Mundstück, das mit einem Ventil verseben ist, welches,
sobald die Flüssigkeit eine gewissen Flüssigkeitsspiegel (gegenüber dem Mundstück)
erreicht hat, als Folge eines durch den Druck der strömenden Flüssigkeit erzeugten
auf eine bewegliche Wand einwirkenden partiellen Vakuums sich selbsttätig schließt,
und in welchem, getrennt vom Hauptventil, ein kleines Ventil vorgesehen ist, das,
wenn es geöffnet ist, das Hauptventil vom Flüssigkeitsdruck befreit. Ein Mundstüdk
dieser Art ist bekannt. In diesem Mundstück dient das kleinere Ventil ausschließlich
als Entlastungsventil für das Hauptventil und kanns wenn das Hauptventil abgesperrt
ist, nicht benutzt werden, um kleinere Flüssigkeitsmengen je Zeiteinheit einzuführen
in der gleichen Weise, wie es durch das Hauptventil geschehen kann. Das Ziel der
Erfindung ist es, eine Konstruktion zu schaffen, bei der diese letztgenannte Möglichkeit
gegeben ist.
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Gemäß der Erfindung ist das Teil zur Erzeugung eines partiellen Vakuums,
z. B. ein Venturi-Rohr, so angeordnet, ,daß es sowohl mittels des über das kleine
Ventil zugeführten Flüssigkeitsstromes als auch des durch das Hauptventil zugeführten
Flüssigkeitsstromes in Tätigkeit tritt, so daß mittels des durch den Flüssigkeitsstrom
erzeugten partiellen Vakuums ein selbsttätiges Schließen sowohl des kleinen als
auch des Hauptventils erreicht werden
kann. Bei der obenerwähnten
bekannten Konstruktion -ist das Venturi-Rohr zur Erzeugung des Partialvakuums @so
angeordnet, daß, wenn nur das kleine Ventil geöffnet ist, die Flüssigkeit nicht
durch das Venturi-Rohr fließt. Gemäß der Erfindung kann Idas kleine Ventil (Entspannungsventil)
in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform dies Mun@distücks, den Zentralteil
des Hauptventils bilden, während das -das Partialvakuum erzeugende Teil in der Verlängerung
der Mittellinie des Hauptventils liegt. Somit ist es unnötig, Prallplatten oder
ähnliche Widerstand bildende Teile hinter den Ventifen vorzusehen; um den Flüssigkeitsstrom
oder einen Teil von ihm zu .dem das Partialvakuum erzeugenden Teil zu führen, was
der Einspeisungsgeschwindig'keit der Flüssigkeit zugute 'kommt.
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Ferner ist es, um das kleine Ventil als Einspeisungsventil verwenden
zu können, nötig, die Einrichtung zum Anhebender Ventile derart zu gestalten, daß
das kleine Ventil gesondert vom Hauptventil angehoben wird und die Verschlußeinrichtung,
die auch das kleine Ventil festhält, selbsttätig bei der entsprechenden Stellung
der Öffnungsvorrichtung für das Hauptventil gelöst werden kann. Alles dies ist bei
der bereits bekannten Konstruktion unmöglich.
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Nach der Erfindung kann ,der .gewünschte Zweck erreicht werden, wenn
die Einrichtung zum An-'heben der Ventile gegen einen Federdruck und dien Flüssigkeitsdruck
direkt die Ventilstange des 'kleinen Ventils rin Gang setzt und mit einem geringen
Spielraum das Hauptventil über das kleine Ventil, wohingegen die Verschlußeinric'htung
bei jeder Anhebehöhe des Ventils ausgelöst werden kann. Dies befähigt das kleine
Ventil allein und auch das kleine und große Ventil gemeinsam, den erforderlichen
Anhebeimpuls aufzunehmen, während unabhängig hiervon das oder :die Ventile geschlossen
werden, sobald der Flüssigkeitsspiegel bis zu einer gewünschten Höhe angestiegen
:ist.
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Die Ventilöffnungs- und Auslösevorrichtung kann an dem Mundstück angebracht
und mit ihm derart verbunden sein, daß eine kompakte Bauart erreicht wird.
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Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnung, in der Fig.
i einen Längsschnitt des Mundstücks und die Fig. 2 bis 6 dessen Einzelteile zeigen,
erläutert werden,.
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Die Zeichnung zeigt das Gehäuse i des Mundstücks, das an dem einen
Endre ibei 2 z. B. mit einer biegsamen Zufuhrleitung für Benzin verbunden ist und
am anderen Ende über den 'konischen Teil 3 in das Mundstück 4 einmündet, das senkrecht
durch eine Öffnung in den zu füllenden Behälter eingesetzt wird. Der konische Teil
3dient als Sitz für das elastische Verschluß.material 5 eines Ventils 6, das durch
die Feder 7 ,in die Verschlußstellung gedrückt wird. Der zentrale Teil des Ventils
6 ist mit einer Öffnung versehen, die durch ein Spannungsventil 8 geschlossen werden
kann, das durch eine Feder 9 in Schließstellung gehalten wird. Wenn das Entspannungsveneil8
angehoben wird, zieht es, nachdem es einen gewissen Weg zurückgelegt hat, das Hauptventil
6 mit sich, indem es mit einer Kappe 38,dieses Ventils in Berührung kommt. Das Hauptventil
6 ist in seinem oberen Teil mit einem Zylinder io versehen, der in einem Zylinder
i i, der am Gehäuse i befestigt ist, gleiten kann. Es ist somit eine Kammer innerhalb
der Zylinder io und i i gebildet, in denen die Federn 7 und 9 angeordnet sind, und
die als Flüssigkeitspuffer wirkt, um eine unmäßig schnelle Bewegung,des Ventils
6 und Stöße in dem Mundstück zu verhindern, wenn das Ventil 6 abgeso'hIlossen wird.
Diese Pufferkammer steht mit der Flüssigkeitszufuhrkammer über eine oder mehrere
enge Öffnungen 12, und, wenn das Ventil 6 geschlossen ist, über eine oder mehrere
weite Öffnungen 13 in Verbindung, welche beim Öffnen des Entspannungsventils 8 Flüssigkeit
zu diiesem Ventil zutreten lassen.
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Das Entspannungsventil 8 ist mit einer Ventilstange 14 versehen, -deren
oberer Teil aus der Kammer, die durch die Zylinder io und i i -gebildet wird, herausragt,
als Zahnstange 15 ausgebildet ist und in ein Getriebe 16 eingreift, das in dem Gehäuse
i einen Teil einer hohlen Welle 17 bildet (Fig.2). Ein Ende dieser Welle, das sich
in eine gesonderte Kammer 36 erstreckt, trägt eine Scheibe 18, in welcher ein Verschlußbolzen
i9 sich radial innerhalb einer für diesen Zweck vorgesehenen Bohrung bewegen kann
(Feg. 3). Eine Feder 20, .die auf den Bolzen ig wirkt, drückt diesen nach außen,
so da.ß die Spitze dieses Bolzens gegen die innere Seite einer Trommel 21 g epreßt
wird, idie die Scheibe 18 umgibt, wobei dieAchse dieserTrommel seich in der Achse
der Welle 17 ,befindet. Die Trommel kann von Hand durch die Kurbe122 gedreht werden.
Der innere Umfang der Trommel, gegen welche die Spitze des Bolzens i9 gedrückt wird,
ist nicht völlig zylindrisch, denn an einer oder mehreren Stellen 23 eist ein nach
innen gerichteter Vorsprung vorgesehen, welchen die Spitze des Bolzens i9 nicht
passieren kann, ohne nach innen gedrückt zu werden. Wenn der Bolzen daher in Stellung
gehalten wird, so nimmt bei Drehung der Kurbel 22,die Trommel 21 die Scheibe 18
und auch die Welle 17, das Getriebe 16 und die Zahnstange 15 mit sich, während umgekehrt
eine Bewegung der Zahnstange 15 verhindert wird, wenn die Trommel 21 festgehalten
wird. Eine Bewegung .des Bolzenis 19 nach innen wird normalerweise dadurch verhindert,
daß .das rückwärtige Ende dieses Bolzens von einem Sperrglied 25, das z. B. mit
zwei Rollen 24 und 24 (Fig.4) ausgerüstet ist, getragen wird, welches ein Teil mit
einer Spindel 26 verbunden ist, die durch die hohle Welle 17 geführt und am anderen
Ende derselben drehbar mit einer Membran 27 verbunden ist. Diese Membran bildet
,die :bewegliche Wand der Kammer 28, die gegenüber der Kammer 36 liegt, die die
Trommel 21 einschließt. Eine Feder 29 in der Kammer 28, die auf die Membran wirkt,
drückt die Spindel 26 mit dem Sperrglied 25 in der Zeichnung nach rechts,
in welcher Stellung der Verschlußbolzen i9 nach außen gedrückt bleibt. Die Kammer
28 steht mit einer engen Leitung 37 in Verbindung, welche bis zum
unteren
Ende des Mundstücks 4 läuft. Über eine Zweigleitung 30 steht ein Venturi-Rohr
31 (Fig. 5) mit dieser Leitung 37 in Verbindung, wobei das Venturi-Rohr zentral
innerhalb des Mundstücks 4 in einiger Entfernung von den Ventilen 6 und 8 angeordnet
ist, und zwar derart, daß die Zweigleitung 30 in die Kehle des Venturi-Rohres
einmündet. Die Leitung 37 ist an ihrem unteren Ende mit einer Öffnung 32 und an
einer höheren Stelle mit einer kleinen gelochten Prallwand 33 versehen, die als
Sitz für eine Ventilkugel 34 ,dienen kann, die unter dem Prallblech vorgesehen ist
und durch einen Bolzen 35 (Fig. 6) vor dem Herabfallen geschützt wird.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Das Mundstück 4 ist
in die Öffnung des zu füllenden Behälters eingesetzt und z. B. durch eine mit Feder
ausgerüstete Sperrung in einer solchen Höhe gehalten, daß die Öffnung 32 dem Flüssigkeitsspiegel
entspricht, bis zu dem der Behälter gefüllt werden soll. Die Flüssigkeit steht in
dem Raum oberhalb der geschlossenen Ventile dies Mundstücks unter Druck. Das Sperrglied
25 ist durch die Feder 29 dank der Membran 27, die auf beiden Seiten unter Atmosphärendruck
steht, nach rechts gedrückt. Der Verschlußbolzen i9 'bleibt daher nach außen gedrückt
und, wenn,die Kurfibel 22 gedreht wird, wird die Zahnstange 15 mit dem Ventil 8
angehoben. Die Flüssigkeit fließt,durch die Öffnung dieses Ventils und entlastet
somit das Hauptventil 6, so daß bei weiterem Drehen der Kurbel 22 das Hauptventil
6 durch das Entspannungsventil 8 leicht mitgeführt werden kann und vollständig ;gegen
die Wirkung der Feder 7 geöffnet wird. Beide, die Flüssigkeit, die zu Beginn durch
das Ventil 8 zugelassen wurde, und die Flüssigkeit, die durch die Vorrichtung über
das Ventil 6 fließt, gelangen durch das Venturi-Rdhr 31, wodurch eine Saugwirkung
in den Leitungen 30 und 37 erfolgt und Luft aus dem zu füllenden Behälter
durch die Öffnung 32 wird. Der Druck lin der Kammer 28 bleibt daher fast auf Atmosphärenhöhe,
und zur gleichen Zeit wird die Kurbel 22 festgehalten, wodurch der Zapfen 23 mit
der Spitze des Verschlußbolzens i9 in Berührung bleibt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel
in dem Behälter die Öffnung 32 erreicht, wird in dieLeitung37 Flüssigkeit an Stelle
von Luft eingesaugt. Im Gegensatz zur Luft führt diese Flüssigkeit diie Ventilkugel
34 mit sich nach oben bis zu ihrem Sitz 33. Ein partielles Vakuum wird ,dann in
der Leitung 37 und der damit in Verbindung stehenden Kammer 28 erzeugt, das bald
einen solchen Wert erreicht, daß der durch d'ie Feder 29 ausgeübte Druck überwunden
und die Spindel 26 mit dem Sperrglied 25 nach links verschol)eri wird, wobei die
Rollen 24 und 24 die Reibung zum großen Teil aufheben.
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Der Druck zwischen dem Zapfen 23 und dem Kopf des Vers:chlußbolzens
i9 preßtdann diesen entgegen der Wirkung der Feder 20 nach innen, so daß die Zahnradstange
15 mit der Ventilstange 14 und die Ventile 6 und 8 sich unter dem Einfluß der Federn
7 und 9 nach unten bewegen 'können, obgleich,die Kurbel 22 festgehalten wird. Die
Ventile schließen sich daher, und die Tatsache, daß der Raum zwischen dien Zylindern
io und i i nur durch einen engen Durchtribt mit der Flüssigkeitskammer der Vorrichtung
in Verbindung steht, sichert, daß das Verschließen nur allmählich @b-ewirkt wird,
wo-.durch somit ein heftiger Schlag des Mundstücks auf die es tragende Behälterwandung
verhindert wird.
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Der Behälter würde ,auf diese Weise mit großer Geschwindigkeit bis
zu einer Höhe gefüllt, die durch die Stellung der Öffnung 32 bestimmt wird. In der
Praxis jedoch ist dies nichtdurchführbar, da der kräftige Strahl ein solches Durchrühren
und eine solche Schaumbildung in der Flüssigkeit des Behälters hervorruft, daß das
Ventil sich bereits schließt, wenn der Behälter mit einer Flüssigkeitsmenge gefüllt
ist, welche Bim Ruhezustand nicht die gewünschte Höhe erreicht. Um diese Höhe ,mit
einer zu vernachlässigenden Abweichung zu erreichen, ist es notwendig, das Auffüllen
des Behälters verhältnismäßig langsam zu vollenden. Wenn für diesen Zweckdes Hauptventil
nur wenig angehoben wird, wird die Wirkung des Venturi-Rohres unsicher, nicht jedoch,
wenn das Entspannungsventil allein arbeitet, da dieses einen verhältnismäßig dünnen,
.aber kompa'kten Strahl liefert, der direkt entlang der Mittellinie des Venburi-Rohres
gerichtet ist. Zum Auffüllen kann @dieVorrichtung angehoben werden und in eine etwas
höhere Stellung gebracht werden, z. B. mit Hilfe einer zweiten Haltevorrichtung.
Nachdem der Flüssigkeitsfluß aufgehört hat und das Vakuum dementsprechend aufgehoben
ist, fällt die Kugel 34 von ihream Sitz 33 herab, während die Feder 29 das Sperrglied
25 unter das hintere Ende des VerschluSbolzens i9 stößt. Nun wird nur das Entspannungsventil
8 mit Hilfe der Kurbel 22 angehoben, und Flüssigkeit tritt durch die Öffnung 13
und die Ventilöffnung des Ventils 8 in das Mundstück ein und trifft auf das Venturi-Rohr
31. Die weitere Wirkung ist, wie vorher @beschrieben, und der Behälter wird genau
bis zu der Höhe gefiil@lt, die durch die Stellung ,der Öffnung 32 bestimmt wird.
Wenn ,die Vorrichtung in fidieser Weise verwendet wird, wird daher ein schnelles
Füllen des Behälters mit einer genauen Regelung des gewünschten Flüssigkeitsspiegels
verbunden.
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Beim Füllen 'kleiner Behälter kann es wünsahen.swert sein, nur .das
Entspannungsventil zu verwenden.