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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit einem System zur Sauerstoffversorgung
von Personen in einem Luftfahrzeug.
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Sauerstoffsysteme
werden in Luftfahrzeugen zum Beispiel vorgehalten, falls die zentrale
Bedruckung der Kabine ausfällt,
die in der Regel den bei steigender Flughöhe erforderlichen Druckausgleich und
die damit verbundene Sauerstoffversorgung der Passagiere regelt.
Bei Großraumflugzeugen
sind beispielsweise Sauerstoffversorgungseinheiten als quaderförmige Behälter vorgesehen.
Diese Behälter
sind meist in den Passagierversorgungskanal PSC integriert. Dabei
kommen zwei unterschiedliche Sauerstoffsysteme zum Einsatz: Chemische
Systeme und Systeme mit zentraler Sauerstoffflasche. Je nach System
ergeben sich unterschiedliche flugzeugseitige Vorbereitungen. In
der Regel sind die Sauerstoffboxen autonome Bauteile, die einzeln
angesteuert werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Anordnung
der Sauerstoffboxen für
jedes Flugzeuglayout bezüglich
der Sitzpositionen individuell erfolgen muss, was wiederum Auswirkungen
auf die gesamte PSC-Bestückung
hat, zum Beispiel in Bezug auf Variantenvielfalt, Interface- und
Spaltkonzepte. Die Sauerstoffboxen, die in den PSC integriert eingebaut werden,
müssen
bei jeder Rekonfiguration, d. h. bei jeder Änderung des Kabinenlayouts,
mit verschoben werden. Da es sich um sicherheitsrelevante Teile handelt,
muss bei jeder Verschiebung auch jedes Mal ein neuer Test durchgeführt werden.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein einfacheres
System zur Sauerstoffversorgung zur Verfügung zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein System nach Anspruch 1 gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Unteransprüchen
beschrieben.
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In
einer beispielhaften Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das System wenigstens eine Sauerstoffleitung,
eine Sauerstoffzuführung
und mehreren Anschlussstellen für
Sauerstoffmasken aufweist, wobei sich die Sauerstoffleitung in einer
Längsrichtung
erstreckt und die Anschlussstellen mit der Sauerstoffleitung verbunden
sind.
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Durch
die lineare Erstreckung der Sauerstoffleitung ergibt sich ein möglichst
einfaches Bauteil, was Vorteile nicht nur hinsichtlich der Herstellungskosten,
sondern auch Einsparungen beim Gewicht bedeutet, was einen zentralen
Aspekt im Bereich von Luftfahrzeugen darstellt. Aufgrund der Verbindung
der Anschlussstellen mit der Sauerstoffleitung ist die Zahl der
notwendigen Komponenten reduziert.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass die Anschlussstellen linear angeordnet sind.
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Dies
erlaubt die Ausbildung von möglichst einfachen
Anschlussstellen. Insbesondere lassen sich entlang der Sauerstoffleitung
eine Vielzahl von Anschlussstellen anordnen, ohne dass zusätzliche separate
Verteiler- oder Zwischenstücke
erforderlich sind, wie dies üblicherweise
der Fall ist. Vorzugsweise sind die Anschlussstellen direkt oder
unmittelbar an der Sauerstoffleitung oder der Sauerstoff führenden
Vorrichtung angeschlossen. Die Anschlussstellen können dabei
beispielsweise auch gebündelt
angeordnet werden. Dabei ist es beispielsweise möglich, die Anschlussstellen
als Gruppen von Anschlussstellen zusammenzufassen. Über die
Länge der
Sauerstoffleitung können
dann mehrere solcher Gruppen angeordnet sein, wobei auch Gruppen
von Anschlussstellen und einzelne Anschlussstellen miteinander kombiniert
werden können.
Durch die Bildung von Gruppen lässt
sich eine Vielzahl von Anschlussstellen vorsehen, wobei durch die
Bündelung die
dazwischen liegenden Bereiche der Sauerstoffleitung einfacher ausgebildet
werden können.
Beispielsweise ist es möglich,
die Anschlussstellen in einem Bauelement anzuordnen, wobei dann
bei der Produktion der Sauerstoffleitung z. B. entsprechend mehrere
Bauelemente abwechselnd mit entsprechend einfachen Leitungselementen
zu einem Bauteil zusammengesetzt werden können.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass die Anschlussstellen in Längsrichtung
voneinander beabstandet und hintereinander angeordnet sind.
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Dadurch
lässt sich
beispielsweise eine gleichmäßige Verteilung
der Anschlussstellen entlang der Sauerstoffleitung erreichen, um
eine gleichmäßige Abdeckung
mit Sauerstoffmasken zu ermöglichen.
Dabei können
beispielsweise auch die erwähnten
Gruppen von Anschlussstellen beabstandet und hintereinander angeordnet
sein
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Eine
weitere beispielhafte Ausführungsform sieht
vor, dass die Anschlussstellen linear angeordnet sind sowie in Längsrichtung
voneinander beabstandet und hintereinander angeordnet sind.
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Dies
ergibt möglichst
einfache und stets gleiche Anschlusssituationen für zum Beispiel
die Sauerstoffmasken. Wenn die Anschlussstellen beispielsweise in
einem gleichmäßigen Rasterabstand
angeordnet sind, bedeutet dies auch, dass die Befestigung der Sauerstoffleitung
auf dieses Raster abgestimmt werden kann, d. h. dass an den Befestigungspunkten
jeweils die gleichen geometrischen und konstruktiven Bedingungen
vorliegen. Das Raster kann dabei auch auf die übergeordneten Rasterabstände einer
tragenden Struktur abgestellt werden. Bei einem stets gleichen Abstand
der Anschlussstellen ist die Herstellung und Handhabung dahingehend
vereinfacht, dass bei einer linearen Herstellung der Sauerstoffleitung
als Halbzeug kein unnötiger
Verschnitt entsteht. Die Merkmale beziehen sich sowohl auf einzelne
Anschlussstellen als auch auf Gruppen von Anschlussstellen, wobei
auch innerhalb der Gruppen die Merkmale vorliegen können, was
jedoch nicht zwingend ist. Es können
beispielsweise auch Gruppen von linear und/oder hintereinander angeordneten
Anschlussstellen ausgebildet sein, wobei die Gruppen untereinander
in Längsrichtung
voneinander beabstandet sein können.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass an einer Vielzahl der Anschlussstellen Sauerstoffmasken lösbar mit
der Sauerstoffleitung verbunden sind.
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Die
lösbare
Verbindung erlaubt eine einfache Installation der Sauerstoffmasken.
Vorzugsweise lassen sich deren lose Anschlussschlauchenden einfach über einen
an der Sauerstoff führenden
Leitung befindlichen Nippel schieben. Der Nippel kann dabei zum
Beispiel Bestandteil einer Ventilvorrichtung sein, die in die Sauerstoffleitung
integriert ist. Gleichzeitig lassen sich auch die üblicherweise
eingesetzten Verschlüsse
integrieren, die sich erst bei einem kräftigen Zug an der Sauerstoffmaske öffnen, so
dass nur dann Sauerstoff ausströmt,
wenn dies auch gewollt ist. Dazu hängen die Masken an Schläuchen heraus. Die
Schläuche
sind lang genug, um die Masken greifen zu können, oder es sind Zugfahnen
vorgesehen, um die Maske zu erreichen. Für den Einsatz vor dem Mund
und der Nase muss jedoch auch ein großer Passagier an der Maske
oder der Zugfahne ziehen, wodurch sich der Verschluss öffnet, ein
weiteres Stück
Schlauch frei gegeben wird und der Sauerstoff ausströmt.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist ein Gehäuse vorgesehen,
das mehrere Aufnahmefächer
für jeweils
mehrere Sauerstoffmasken aufweist, und die Aufnahmefächer weisen
jeweils eine Verschlussklappe auf, die derart öffenbar ist, dass das Aufnahmefach
in geöffnetem
Zustand nach unten offen ist und die darin aufnehmbaren Sauerstoffmasken
herausfallen können.
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Bei
einer zentralen Ansteuerung der Verschlussklappen lassen sich so
die Sauserstoffmasken den Passagieren einfach zur Verfügung stellen. Selbstverständlich ist
auch ein separates Ansteuern der Verschlussklappen möglich. Bei
Nichtbenutzung sind die Masken in dem Aufnahmefach sicher verstaut
und können
nicht abhanden kommen. Die Größe der Aufnahmefächer ist
auf eine einfache Handhabung bei der Verstauung der mehreren Masken
in dem Fach ausgerichtet. Da eine Klappe mehrere Masken abdeckt,
ist zudem die Anzahl der beweglichen Teile und Verschlussmechanismen
reduziert. Wenn die Anzahl der Masken pro Klappe relativ gering
ist, bedeutet dies auch nur den Ausfall einer geringen Anzahl an
Masken bei einer defekten Klappe. Selbstverständlich können die Klappen auch über mehrere
Fächer
reichen.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Sauerstoffleitung
einen druckbeaufschlagten Hochdruckkanal und einen Niederdruckkanal
auf.
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Dies
erlaubt eine zentrale Versorgung mit den unterschiedlichen Systemen,
d. h. chemische Systeme oder zentrale Systeme. Je nach Druck der verwendeten
Systeme erfolgt eine Druckreduzierung zwischen dem Hochdruckkanal
und dem Niederdruckkanal, um einen für die Anschlussstellen und die
Masken geeigneten Druck zu erhalten. Die Verbindung zwischen dem
Hochdruckkanal und dem Niederdruckkanal erfolgt über Verbindungsöffnungen.
Die Anschlussstellen der Masken können dann vorzugsweise direkt
an dem Niederdruckkanal vorgesehen sein, wobei hier eventuell notwendige
Ventile integriert ausgebildet sein können. Die Verbindungsöffnungen
reduzieren den Druck des Hochdruckkanals auf ein für die Masken
und die Anschlussstellen geeignetes Maß.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist wenigstens eine
Sauerstoffquelle in dem Hochdruckkanal angeordnet ist.
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Bei
der Sauerstoffquelle handelt es sich zum Beispiel um eine oder mehrere
Sauerstoffflaschen oder um ein oder mehrere chemische Systeme, bei denen
durch den Vorgang einer chemischen Reaktion Sauerstoff erzeugt bzw.
freigesetzt wird und damit zur Verfügung gestellt wird. Der Hochdruckkanal
ist dafür
so dimensioniert, dass er beispielsweise Sauerstoffflaschen oder
chemischen Systeme, bzw. die Container der chemischen Systeme, aufnehmen kann.
Dabei können
mehrere kleinere Systeme, wenige größere Systeme, bzw. Sauerstoffquellen,
oder sogar nur ein einzelnes großes System, bzw. Sauerstoffquelle,
zur Anwendung kommen. Durch das Vorsehen der wenigstens einen Sauerstoffquelle
innerhalb der Hochdruckkanals ist es möglich, auf eine separate Sauerstoffzuführung zu
verzichten, was wiederum eine Verringerung des Platzbedarfs und
eine Verringerung des Installationsaufwands bedeutet. Als Sauerstoffquelle
kommen mehrere einzelne Sauerstoffquellen ebenso in Frage wie eine
sich auf einen Großteil
der Länge
der eigentlichen Sauerstoffleitung, bzw. des Hochdruckkanals, erstreckende Sauerstoffquelle.
Bei Bedarf wird der Sauerstoff von der Sauerstoffquelle in dem Hochdruckkanal
freigesetzt und dann über
den Niederdruckkanal an die Masken weitergeleitet. Die Druckregulierung über die Verbindungsstellen
zwischen Hochdruck- und Niederdruckkanal erlaubt eine Anpassung
an die unterschiedlichen Sauerstoffquellen, d. h. je nach Sauerstoffquelle
und dem von dieser erzeugten Druck können die Anschlussstellen unterschiedlich
ausgebildet sein. Wenn als Sauerstoffquelle längliche Behälter verwendet werden, deren
Aussendruchmesser mit dem Innendurchmesser des Hochdruckkanals korrespondiert,
ist es ferner möglich,
die Gehäuse
bzw. Behälter
der Sauerstoffquelle oder der mehreren Sauerstoffquellen als tragendes
Element, bzw. als tragende Elemente, zu verwenden, d. h. der Hochdruckkanal
kann durch die Sauerstoffquellen zusätzlich stabilisiert werden
und damit weiter spannen, d. h. an weniger Stellen an der tragenden
Struktur des Luftfahrzeugs befestigt sein, und/oder mit weniger Material,
d. h. leichter und kostengünstiger,
ausgebildet sein.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der Niederdruckkanal
segmentiert ausgebildet und mit dem Hochdruckkanal sequentiell verbunden
und die Anschlussstellen für
die Sauerstoffmasken sind an dem Niederdruckkanal vorgesehen.
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Die
sequentielle Verbindung mit der druckbeaufschlagten Sauerstoffleitung
hat den Vorteil, dass damit eine bessere Anpassung an den für die Masken
geeigneten Druck und eine gleichmäßigere Sauerstoffversorgung
möglich
ist. Die segmentierte Ausbildung erlaubt zudem eine einfache Herstellung
und Montage, z. B. durch Aneinandersetzen einzelner Spritzguss-
oder Strangpressteile.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind der Hochdruckkanal
und der Niederdruckkanal in das Gehäuse integriert und das Gehäuse weist
Befestigungsvorrichtungen zur Montage an tragenden Elementen des
Luftfahrzeugs auf.
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Dies
erlaubt eine möglichst
platzsparende Ausführung
und zum Beispiel auch eine einstückige Herstellung,
beispielsweise durch Strangpressverfahren. Außerdem wird durch die Reduzierung
der Anzahl der Bauteile auch die Montage vereinfacht. Auch die Installationszeit
wird reduziert. Außerdem wird
die Anzahl der Schnittstellen reduziert. Durch die Befestigungsvorrichtungen
an dem Gehäuse
sind keine separaten Rohrschellen oder ähnliches erforderlich. Der
geschlossene Sauerstoffkanal wird beispielsweise direkt an den Spanten
(lateral) oder an einer von den Ablagevorrichtungen unabhängigen Hilfsstruktur
(zentral) befestigt. Die von den anderen Einbauten unabhängige Konstruktion
des erfindungsgemäßen Systems
erlaubt eine Entkopplung der Bauteile mit einem unterschiedlichen
DAL-Level (Design Assurance Level), d. h. Bauteile mit unterschiedlichen
Sicherheitsanforderungen werden getrennt eingebaut. Die Montage
erfolgt dabei unabhängig
von dem Einbau der Hatracks, vorzugsweise zeitlich vor dem Einbau
der Hatracks. Die Erreichbarkeit des Sauerstoffsystems ist unabhängig vom
Bestuhlungs-Layout gewährleistet.
Insgesamt wird eine deutliche Kosteneinsparung erreicht. Die längsgerichtete
Ausbildung erlaubt auch eine visuelle Kennzeichnung der verbesserten
Sicherheitseinrichtung. Zum Beispiel ist es möglich, den Kanal durch Farbgebung
hervorzurufen, um die Passagiere auf diese neue Technik hinzuweisen.
Eine derartige Hervorhebung, die auch Safety-Branding genannt wird,
ist beispielsweise aus dem Automobilbau bekannt, wo Airbags gekennzeichnet
werden.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass in einem Luftfahrzeug wenigstens eine Sauerstoffleitung in
Längsrichtung
des Luftfahrzeugs verläuft,
wobei die Sauerstoffleitung oberhalb von Sitzvorrichtungen für Passagiere
oder Crewmitglieder angeordnet ist.
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Durch
die Ausbildung oberhalb der Sitzvorrichtungen können die Sauerstoffmasken direkt
in den Greifbereich der Passagiere fallen. Je nach Anordnung der
Passagiere in Querrichtung können auch
mehrere längs
verlaufende Leitungen vorgesehen sein. Quer verlaufende Stichleitungen
sind dann in keinem Fall erforderlich.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass das Luftfahrzeug eine Anzahl von Bestuhlungsbereichen aufweist,
die durch in Längsrichtung
verlaufende Gangbereiche voneinander getrennt sind, und über jedem
Bestuhlungsbereich ist wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Sauerstoffleitung
angeordnet.
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Damit
ist gewährleistet,
dass im Notfall jeder Passagier von seinem Sitz aus eine Maske greifen kann.
Die Anordnung parallel zur Flugzeuglängsachse ergibt einen möglichst
geringen Eingriff in den für die
Einbauten vorhandenen Raum oberhalb der Passagiere. Zum Beispiel
zeichnen sich Ablagefächer, so
genannte Hatracks, ebenfalls durch eine längsgerichtete Ausbildung aus.
Durch die Längsrichtung
der Sauerstoffleitung wird der Raum für die Hatracks nicht oder nur
unwesentlich eingeschränkt.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass mehr Anschlussstellen vorgesehen sind als die maximale Zahl
der Sitzvorrichtungen und die Anschlussstellen sind so voneinander
beabstandet, dass bei beliebiger Bestuhlung jeder Sitzvorrichtungen
die behördlich
geforderte Maskenzahl zuordenbar ist, d. h. eine Sauerstoffmaske
ist zuordenbar und die entsprechenden gesetzlichen Vorschriften
zu ihrer Erreichbarkeit sind erfüllt.
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Damit
ist prinzipiell gewährleistet,
dass die gesetzlich erforderliche Redundanz zur Verfügung gestellt
werden kann, d. h. pro Passagier befindet sich eine Maske an Bord
plus mindestens 10% zusätzliche
Masken. Der genannte Abstand ermöglicht ein
Greifen der Maske auch für
kleine Passagiere. Die Auslegung auf die maximale Bestuhlung bedeutet
zwar ein Vorhalten überflüssiger Masken
für eine lockerere
Bestuhlung. Jedoch werden keine schweren Geräte vorgehalten, sondern im
Prinzip nur zusätzliche
Masken aus Kunststoff und die zusätzlichen Anschlussstellen.
Diese fallen jedoch kaum ins Gewicht. Auch die Kosten für die Redundanz
sind auf ein Minimum reduziert, vor allem dann, wenn man die Einsparungen
bei Retrofitting-Maßnahmen
berücksichtigt.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass oberhalb der Sitzvorrichtungen Einbauten angeordnet sind und
dass die wenigstens eine Sauerstoffleitung und die mehreren Anschlussstellen
für die
Sauerstoffmasken in die Einbauten integriert sind.
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Bei
den Einbauten kann es sich beispielsweise um Ablagefächer für das Handgepäck, d. h.
Hatracks handeln. Die Integration erlaubt eine vereinfachte Montage.
Außerdem
lässt sich
das erfindungsgemäße System
dadurch gut an unterschiedliche Kabinengestaltungen anpassen. Beispielsweise kann
der Kanal in Hatracklänge
in das Hatrackmodul integriert werden. Durch die Integration des
Systems in beispielsweise die Hatracks kann auch eine Vormontage
außerhalb
der Flugzeugkabine erfolgen, was eine Optimierung des Montagevorgangs
ermöglicht.
Weiter können
die Einbauten z. B. auch mit speziellen Befestigungsvorrichtungen
ausgebildet werden, so dass sich das System leichter an den Einbauten
befestigen lässt,
sowohl bei der Vormontage als auch bei der Montage in der Kabine.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
dass die Anschlussstellen mit Sauerstoffmasken in Abhängigkeit
der Bestuhlung mit einer festgelegten Überkapazität bestückbar sind.
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Dies
ist notwendig, um den nie ganz auszuschließenden Ausfall einzelner Masken
zu kompensieren. Die Bestückung
erfolgt dann so, dass nur die geforderte Redundanz vorliegt und
keine überflüssigen Masken
installiert sind. Da es sich bei der Bestückung um einen einfachen Anschlussvorgang,
zum Beispiel ein Einstöpseln
oder Aufschieben eines Schlauchendes auf einen Nippel, handelt,
kann die Anpassung einfach und kostengünstig erfolgen. Außerdem bietet
das Anpassen durch die Bestückung den
Vorteil, dass keine erneute sicherheitstechnische Abnahme des Systems
erforderlich ist, wenn das Luftfahrzeug mit einer anderen Bestuhlung
ausgestattet worden ist.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist ein Luftfahrzeug
mit einem System zur Sauerstoffversorgung nach einer der vorstehend
beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen vorgesehen.
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Die
Aufgabe wird auch durch die Verwendung eines Systems zur Sauerstoffversorgung
nach einer der vorstehend genannten Ausführungsformen in einem Luftfahrzeug
gelöst.
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Das
erfindungsgemäße System
eignet sich alternativ für
mehrere Systeme, beispielsweise für die Verwendung als zentrales
Sauerstoffsystem mit einer zentralen Sauerstoffflasche im Frachtraum
Die zentrale Sauerstoffflasche ist über eine Verbindungsleitung
mit dem System, d. h. dem druckbeaufschlagten Sauerstoffkanal verbunden.
Die Maskenfächer werden
nach Bedarf oder Layout bestückt.
Im Auslösefall öffnen die
Verschlussklappen über
einen zentralen Riegel, d. h. es ist nur eine separate DAL B Verkabelung
pro Kanal erforderlich. Im Auslösefall wird
der Sauerstoff-Kanal sofort von der zentralen Sauerstoffflasche
druckbeaufschlagt. Jede Maske, die gegriffen und gezogen wird, wird über den
druckbeaufschlagten O2-Kanal versorgt.
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Daneben
eignet sich das System auch für
die Verwendung als teilzentrales Sauerstoffsystem mit überlangem
Sauerstoff-Hochdruckbehälter,
anstatt des druckbeaufschlagten O2-Kanals. Alternativ kann auch
ein überlanger
O2-Reaktor zum Einsatz kommen. Die Maskenfächer sind auch hier nach Bedarf oder
Layout bestückt.
Im Auslösefall öffnen die
Verschlussklappen über
einen zentralen Riegel, d. h. auch hier liegt nur eine separate
DAL B Verkabelung pro Kanal vor. Im Auslösefall wird der separate Niederdruck
O2-Kanal sofort über
den O2-Hochdruckbehälter,
oder den O2-Reaktor, mit Druck beaufschlagt. Ähnlich wie bereits in der vorstehenden
Verwendung, wird jede gezogene Maske über den druckbeaufschlagten
Niederdruck O2-Kanal versorgt.
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Schließlich eignet
sich das System auch für die
Verwendung als Chemisches Sauerstoffsystem mit mehreren chemischen
O2-Reaktoren in nicht bestückten
Maskenfächern – mit Verbindung
zum druckbeaufschlagten O2-Kanal. Die Bestückung der Maskenfächer und
das Öffnen
der Klappen über
einen zentralen Riegel erfolgen wie bei dem zuvor genannten Beispiel.
Im Auslösefall
wird der O2-Kanal sofort von den mit chemischen O2-Reaktoren bestückten Maskenfächern mit
Druck versorgt, so dass jede Maske versorgt ist.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Luftfahrzeug
nicht nur Flugzeuge, sondern beispielsweise auch Hubschrauber oder Luftfahrtschiffe,
auch wenn sich die Erfindung insbesondere auf ein Verkehrflugzeug,
insbesondere ein Passgierflugzeug bezieht.
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Nachfolgend
wird die Erfindung zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis anhand eines
Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Innenraumperspektive einer Flugzeugkabine;
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2 die
Flugzeugkabine nach 1 mit herabhängenden Sauerstoffmasken gemäß der Erfindung;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines im Übergangsbereich zwischen der
Kabinenwand und einer Ablagevorrichtung angeordneten Sauerstoffversorgungssystems;
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4 das
Sauerstoffversorgungssystems nach 3 mit geöffneten
Verschlussklappen;
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5 das
Sauerstoffversorgungssystem nach 3 und 4 mit
herunter geschwenktem Gehäusestrang
zum Umrüsten
der Ablagevorrichtung;
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6 einen
Querschnitt durch das Sauerstoffversorgungssystem und die Ablagevorrichtung nach 3 bis 5;
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7 das
Sauerstoffversorgungssystem nach 6 mit geöffneten
Verschlussklappen;
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8 das
Sauerstoffversorgungssystem nach 6 und 7 mit
herunter geschwenktem Gehäusestrang
zum Umrüsten
der Ablagevorrichtung;
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9 einen
schematischen Schnitt durch eine Kabinenwand mit einer weiteren
Ausführungsform
des Sauerstoffversorgungssystems;
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10 eine
isometrische Ansicht schräg
von unten eines Segments der Sauerstoffversorgung;
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11 eine
isometrische Ansicht schräg
von oben des Segments nach 10;
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12 einen
Querschnitt durch ein beispielhaftes Profil der Sauerstoffversorgung;
und
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13 einen
Querschnitt durch das Profil der Sauerstoffversorgung im Zusammenhang
mit anschließender
Kabinenraumverkleidung und Ablagevorrichtung.
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In 1 und 2 ist
eine Flugzeugkabine mit angedeuteter Bestuhlung dargestellt. Die
gezeigte Bestuhlung sieht beispielsweise in einer Reihe jeweils
zwei Sitzvorrichtungen 12 entlang der Kabinenaußenwand 14 und
vier Sitzvorrichtungen 12 im mittleren Bereich vor, wobei
die äußeren Bereiche
von dem mittleren Bereich jeweils durch einen Gangbereich 16 getrennt
sind. Von den Reihen sind nur die vorderen zwei mit der kompletten
Zahl an Sitzvorrichtungen 12 gezeigt. Außerdem ist
in den Figuren die linke Außenwand
nicht dargestellt.
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Oberhalb
der Sitzvorrichtungen 12 befinden sich im Bereich der seitlichen
Bestuhlungsbereiche Ablagefächer 18,
so genannte Hatracks, deren seitlichen Klappen zum bessern Verständnis nicht
dargestellt sind. Über
dem mittleren Bestuhlungsbereich befindet sich eine mittige Ablagevorrichtung 20 für zum Beispiel
das Handgepäck
der Passagiere.
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In 2 ist
im mittleren Bereich der mittigen Ablagevorrichtung 20 eine
Sauerstoffversorgung 22 für die Personen in dem Luftfahrzeug
angeordnet. Diese Sauerstoffversorgung 22 wird anhand der 3 bis 13 näher beschrieben.
In 2 ist die Sauerstoffversorgung 22 in
aktiviertem Zustand, d. h. in einer Notfall- oder Übungssituation,
gezeigt, in welchem die Passagiere mit Sauerstoff versorgt werden müssen, z.
B. bei Ausfall der Bedruckung der Kabine. Selbstverständlich eignet
sich die Sauerstoffversorgung 22 auch für die Sauerstoffversorgung
von Crewmitgliedern. In diesem Fall wird sie oberhalb der entsprechenden
Sitzvorrichtungen der Crew angeordnet.
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Zur
Versorgung der Personen weist die Sauerstoffversorgung 22 Sauerstoffmasken 24 auf,
die über
einen Schlauch 26 mit einer in 2 nicht
dargestellten Sauerstoffleitung verbunden sind und bei Bedarf an
einer Zugleine 39 von oben herabhängen. In dieser Hängeposition
sind die Sauerstoffmasken 24 von den Personen gut greifbar.
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Die
Sauerstoffversorgung 22 ist linear ausgebildet und verläuft in Längsrichtung
des Flugzeugs. Die Sauerstoffmasken 24 sind linear angeordnet
und in Längsrichtung
voneinander beabstandet. Die Schläuche 26 eines Maskenfaches
sind an einem gemeinsamen Fallpunkt (Aufhängepunkt) gehaltert, was dem
derzeitigen Stand der Technik entspricht. Alternativ ist es auch
möglich,
die Schläuche 26 mit Abstand
zueinander anzuordnen, um so ein Verschlingen oder Verdrillen derselben
weitestgehend zu verhindern.
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Auch
oberhalb der äußeren beiden
Sitzbereiche ist jeweils eine Sauerstoffversorgung 28 vorgesehen,
die im wesentlichen der im mittleren Bereich vorgesehenen Sauerstoffversorgung 22 entspricht. Unterschiede
ergeben sich lediglich aus den anderen Randbedingungen, d. h.
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Anschlussgeometrien,
aufgrund der anders ausgebildeten Ablagevorrichtungen, und der geringeren
Zahl der Sitzvorrichtungen.
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Im
folgenden soll die Sauerstoffversorgung 28 der äußeren Sitzbereiche
näher erläutert werden. Dazu
ist in den 3 bis 5 eine perspektivische Schnittansicht
mit der unmittelbaren Umgebung in einem Ausschnitt gezeigt. Parallel
dazu ist in den 6 bis 8 jeweils
ein Schnitt dargestellt.
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Die
Sauerstoffversorgung 28 weist eine Sauerstoffleitung 30 auf,
die an eine nicht gezeigte Sauerstoffzuführung angeschlossen ist und
sich in Längsrichtung
des Flugzeugs erstreckt. Zum Anschluss der Sauerstoffmasken 24 mittels
der Schläuche 26 sind
nicht dargestellte Anschlussstellen vorgesehen, die linear angeordnet
und in Längsrichtung voneinander
beabstandet sind. Vorzugsweise sind die Anschlussstellen in Längsrichtung
hintereinander angeordnet. Die Anschlussstellen sind mit der Sauerstoffleitung 30 verbunden.
Weiter ist vorgesehen, dass die Anschlussstellen so ausgebildet
sind, dass sich die Sauerstoffmasken 24 lösbar mit
der Sauerstoffleitung 30 verbinden lassen.
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Die
Zahl der Anschlussstellen und deren Abstand definiert sich durch
die einschlägigen
Sicherheitsvorschriften. Diese sehen vor, dass für jeden Passagier an Bord eine
Sauerstoffmaske 24 vorgesehen sein muss, zuzüglich einer
Reserve von mindestens 10%, da sich ein Ausfall der Masken nie ganz
vermeiden lässt.
Die Zahl der Passagiere bestimmt sich durch die Zahl der vorgesehenen
Sitzvorrichtungen.
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Die
Anordnung der Sitzvorrichtungen ist heutzutage jedoch flexibel ausgelegt,
so dass sich innerhalb eines gegebenen Kabinenlayouts unterschiedliche
Bestuhlungsvarianten realisieren lassen. Die Anordnung der Sitzvorrichtungen
variiert dabei nicht nur in dem Abstand der Reihen untereinander, sondern
auch in dem Abstand in Querrichtung, d. h. in der Anzahl der Sitze
pro Reihe. Eine Änderung
der Sitzanordnung kann sich beispielsweise ergeben, wenn die Bestuhlung
und die Inneneinrichtung erneuert wird, wobei dann oftmals auch
die Ablagevorrichtungen erneuert werden. Eine Änderung der Sitzanordnung kann
aber auch aus ökonomischen
Gründen
erforderlich sein, wenn lediglich die Passagierzahl erhöht oder
verringert werden soll. Dabei werden die vorhandenen Sitze einfach
dichter zusammen geschoben oder voneinander weg geschoben.
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Auch
bei einer veränderten
Sitzanordnung muss jedoch eine ausreichende Sauerstoffversorgung
gewährleistet
sein. Bei bekannten Sauerstoffversorgungen muss bei einer Umrüstung der
Sitze auch die Sauerstoffversorgung umgerüstet werden. Da es sich bei
der Sauerstoffversorgung um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt,
das speziellen Vorschriften unterliegt, ist dann zusätzlich noch
ein erneutes Testverfahren erforderlich.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Sauerstoffversorgung zur Verfügung gestellt,
die es erlaubt, die Anordnung der Sitzvorrichtungen 12 zu ändern, ohne
dass das Sauerstoffsystem in seinen fest installierten Komponenten
geändert
werden muss. Das System der vorliegenden Erfindung sieht dazu vor,
die Zahl der Anschlussstellen auf ein Maximum der Bestuhlung auszulegen,
plus der erforderlichen Reserve. Bei einer Verringerung der Sitze
muss das System nicht geändert
werden, da kein direkter geometrischer Zusammenhang zwischen der
Sauerstoffversorgung und der Sitzanordnung besteht. Die längsgerichtete
Sauerstoffleitung ermöglicht
eine flächendeckende
Versorgung. Bei entsprechender Breite und bei vorhandenen Gangbereichen
sind natürlich
mehrere längsgerichtete
Sauerstoffleitungen, durchaus auch mehrere Sauerstoffleitungen pro
Sitzbereichszone, erforderlich, um den problemlosen Zugriff für alle Passagiere
zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird ein
System geschaffen, das eine Redundanz in der Zahl der Anschlussstellen
und eventuell auch der Masken vorsieht. Bei geringerer Bestuhlung
können
die Masken auch einfach entkoppelt und separat gelagert werden.
Bei Bedarf werden dann wieder mehr Masken an dem Anschlussstellen
angeschlossen. Da die Leitung selbst nicht verändert werden muss, ist auch
kein Test erforderlich.
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Das
Vorsehen der maximalen Zahl an Anschlussstellen bedeutet zwar einen
Mehraufwand bei der Herstellung und Montage und einen geringes Maß an zusätzlichem
Gewicht. Der Mehraufwand ist jedoch ins Verhältnis zu setzen mit dem Aufwand,
der üblicherweise
erforderlich ist, wenn im Rahmen einer Änderung der Sitzanordnung auch
eine Anpassung der Sauerstoffversorgung erforderlich ist. Auch hinsichtlich
des Gewichts stellt das erfindungsgemäße System im Vergleich zu der üblichen
Anordnung mit Querverteilungsleitungen eine Verbesserung dar. Der
Mehraufwand für
die maximale Zahl der Masken ist vergleichsweise gering, wenn dadurch
keine Anpassung des Systems mehr erforderlich ist. Das erfindungsgemäße System
ist grundsätzlich
in der Lage, bei einer Änderung
der Sitzanordnung die geforderte Sicherheit zu gewährleisten,
ohne dass es einer Änderung
bedarf.
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In
dem in den 3 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Sauerstoffleitung 30 in einem Gehäuse 32 angeordnet,
das über
Befestigungsvorrichtungen mit tragenden Teilen der Flugzeugstruktur
verbunden ist. Dazu kann das Gehäuse aus
mehreren Stücken
bestehen, die beispielsweise jeweils über eine Länge von 4 Spanten des Flugzeugrumpfs
eingebaut sein. Das Gehäuse 32 weist
mehrere Aufnahmefächer 34 für jeweils
mehrere Sauerstoffmasken 24 auf. Die Aufnahmefächer 34 weisen jeweils
eine Verschlussklappe 36 auf, die derart öffenbar
ist, dass das Aufnahmefach 34 in geöffnetem Zustand nach unten
offen ist, wie dies in 4 gezeigt ist, und die darin
aufgenommenen Sauerstoffmasken 24 herausfallen können. Beispielsweise weist
in 4 ein über
vier Spanten reichendes Gehäusestück 6 Klappen 32a à 14 Zoll
(inches) zur Aufnahme von jeweils vier Masken 24 auf. Die
Steuerung der Öffnung
der Verschlussklappen 36 erfolgt zentral.
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Das
Gehäuse 32 ist
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
außerdem
so an der tragenden Struktur befestigt, dass es sich nach unten
weg schwenken lässt
(siehe 5), um die Ablagefächer 18 unabhängig von
der Sauerstoffversorgung 28 ausbauen zu können.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
sind die Sauerstoffleitung und die Anschlussstellen für die Sauerstoffmasken
in die Konstruktion der Ablagefächer
integriert. Dadurch lassen sich weitere Einsparungen bei der Herstellung,
des Gewichts und der Montage erreichen.
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In
den 6 bis 8 ist deutlich zu sehen, dass
die Sauerstoffversorgung gemäß den 3 bis 5 zwar
optisch in die Einbauten der Kabine mit einbezogen werden kann,
jedoch konstruktiv unabhängig
von der Ablagevorrichtung ist. 6 zeigt
das Gehäuse 32 in
Normalstellung mit geschlossenen Verschlussklappen 36.
In 7 ist die bereits angesprochene Notfall-Situation
dargestellt, bei der die Klappen 36 nach unten geöffnet sind
und die nicht dargestellten Masken 24 nach unten heraus
hängen. In 8 ist
dargestellt, dass das Gehäuse 32 nach unten
verschwenkt werden kann, um an die Befestigungspunkte der Ablagevorrichtung 18 zu
gelangen. Aufgrund der Anordnung im Bereich des Übergangs von der Kabinenwand
in die Ablagevorrichtung 18 lässt sich die erfindungsgemäße Sauerstoffversorgung
sehr gut in verschiedene Kabinenlayouts integrieren. Die Anordnung
im Fugen-/Übergangsbereich
bedeutet darüberhinaus
auch, dass an diesen Stellen mit anderen Toleranzen gearbeitet werden kann,
da der Übergang
durch das Gehäuse 32 optisch
verdeckt ist.
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In 9 ist
in einem weiteren Ausführungsbeispiel
gezeigt, dass das Gehäuse 32 auch
so trapezförmig
ausgebildet sein kann, dass die Sauerstoffleitung 30 oben
verläuft
und die Aufnahmefächer 34 nach
unten weisend darunter angeordnet sind. Weiter ist in 10 eine
isometrische Darstellung eines Segments des Gehäuses 32 gezeigt. Neben
der Anordnung von mehreren Masken 24 in einem Aufnahmefach 34 können auch
einzelne Fächer 34 für einzelne
Masken 24 ausgebildet sein, wobei mehrere Fächer 34 mt
einer gemeinsamen Verschlussklappe 36 verschlossen werden. 11 zeigt
das Gehäusesegment
in einer Ansicht von schräg
oben.
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12 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
des Gehäuses 32 im
Schnitt. Die Sauerstoffleitung 30 weist hier einen druckbeaufschlagten
Hochdruckkanal 38 und einen Niederdruckkanal 40 auf. Der
Hochdruckkanal 38 und der Niederdruckkanal 40 sind
einstückig
mit dem Gehäuse 32 hergestellt
worden, beispielsweise durch Strangpressverfahren. Der Niederdruckkanal 40 ist über Verbindungsöffnungen 42 mit
dem Hochdruckkanal 38 verbunden. Die Anschlussstellen der
Masken 24 sind direkt an dem Niederdruckkanal 40 vorgesehen,
wobei hier eventuell notwendige Ventile integriert ausgebildet sein
können.
Die Verbindungsöffnungen 42 reduzieren
den Druck des Hochdruckkanals 38 auf ein für die Masken 24 und
die Anschlussstellen geeignetes Maß. Der Hochdruckkanal 38 ist
so dimensioniert, dass er auch zur Aufnahme von Sauerstoffflaschen
oder chemischen Systemen, bzw. den Container der chemischen Systeme,
dienen kann. Dabei können
mehrere kleinere Systeme, wenige größere Systeme oder sogar nur
ein einzelnes großes
System zur Anwendung kommen.
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Durch
eine segmentierte Ausbildung des Hochdruckkanal 38 und
durch sequentielle Verbindung des Niederdruckkanals 40 kann
eine bessere Verteilung und Sicherheit bei Ausfall einzelner Segmente
erreicht werden. Die Ausbildung mit mehreren Verbindungsöffnungen
zwischen dem Hochdruckkanal 38 und dem Niederdruckkanal 40 erlaubt
zudem eine präzise
Regulierung des Druckabfalls, bzw. eine Druckdämpfung, so dass überall gleich
viel Sauerstoff zur Verfügung
steht.
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Schließlich ist
das Gehäuse 32 aus 12 in 13 im
Zusammenhang mit den umgebenden Einbauten und der tragenden Flugzeugstruktur
gezeigt.
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Ergänzend ist
darauf hinzuweisen, dass „umfassend” keine
anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis
auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkung
anzusehen.