DE2635787C3

DE2635787C3 - Electrostatic separator

Info

Publication number: DE2635787C3
Application number: DE2635787A
Authority: DE
Inventors: Grigorij Gennadevitsch Ochotnikov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1980-02-14
Also published as: FR2363257A1; FR2363257B1; DE2635787B2; DE2635787A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen im Oberbegriff des Patentanspruches beschriebenen elektrostatischen Ableiter.The invention relates to an electrostatic device described in the preamble of the claim Arrester.

Ein Ableiter dieser Gattung ist in der US-PS 36 33 068 beschrieben. Derartige Ableiter werden zur Begrenzung von Funkstörungen elektrostatischer Art und zum Schutz von Konstruktionselementen eines Flugzeuges vor Zerstörung bei direktem Blitzeinschlag eingesetzt. Der bekannte Ableiter enthält ein inneres Wirkwiderstandselement, das durch ein Isolationsrohr geschützt ist, das das Wirkwiderstandselement umschließt, das mit der nadeiförmigen Sprühelektrode und mit der elektrisch leitenden Grundplatte elektrisch verbunden ist. Der Ableiter ist zusätzlich mit einem Metallrohr versehen, das außen am Isolationsrohr befestigt ist und eine Ionisationsstrecke mit der elektrisch leitenden Grundplatte bildet, die ein Befestigungsteil am Flugzeug darstellt. Die Sprühelektrode tritt jedoch aus dem Ende des Isolationsrohres nicht hervor, was bei Vorhandensein des Metallrohres die Blitzentladung auf die Sprühelektrode zum Teil verhindert.An arrester of this type is described in US Pat. No. 3,633,068. Such arresters become a limitation of radio interference of an electrostatic nature and for the protection of structural elements of an aircraft used before destruction in the event of a direct lightning strike. The well-known arrester contains an internal resistance element, which is protected by an insulation tube that encloses the resistance element that is connected to the needle-shaped spray electrode and is electrically connected to the electrically conductive base plate. The arrester is also provided with a metal tube that is attached to the outside of the insulation tube and an ionization path with the electrically conductive base plate forms a fastening part on the aircraft represents. However, the spray electrode does not emerge from the end of the insulation tube, which is when it is present of the metal tube partially prevents the lightning discharge on the spray electrode.

Der elektrostatische Ableiter wird bei einem Blitzeinschlag nur in dem Falle nicht zerstört, wenn der Blitzstrom durch den Stromkreis fließt: Metallrohr — durch eine Lichtbogenentladung überbrückte Ionisationsstrecke — elektrisch leitende Grundplatte — Flugzeugkörper.The electrostatic arrester will only not be destroyed in the event of a lightning strike if the Lightning current flows through the circuit: metal tube - ionization path bridged by an arc discharge - electrically conductive base plate - aircraft body.

Die bekannte Konstruktion des elektrostatischen Ableiters genügt ferner nicht für den Schutz des Flugzeuges, weil bei vergleichsweise großen Abmessungen der lonisationsstrecke die Blitzentladung auf die Sprühelektrode erfolgt, was eine Zerstörung des Wirkwiderstandselementes und des Isolationsrohres zur Folge hat.The known construction of the electrostatic arrester is also not sufficient for the protection of the Aircraft, because with comparatively large dimensions of the ionization path, the lightning discharge on the Spray electrode takes place, which destroys the resistance element and the insulation tube Consequence.

Darüberhinaus ist bei der bekannten Konstruktion kein Schutz gegen eine Luft-Druckwelle vorgesehen, von der die Blitzentladung begleitet wird.In addition, no protection against an air pressure wave is provided in the known construction, which accompanies the lightning discharge.

Ein wesentlicher Nachteil des bekannten Ableiters ist, daß das Metallrohr mit dem Körper des Flugapparates elektrisch nicht gekoppelt ist, was zur Verschlechterung der elektrischen Daten des elektrostatischen Ableiters führt. Darüberhinaus erfolgen nach der Blitzentladung auf das Flugzeug beim Fließen des Blitzstromes durch den oben genannten Stromkreis eine teilweise Verdampfung des Metalls des elektrisch leitenden Metallrohres und der elektrisch leitenden Grundplatte, dann eine Abscheidung der Metalldämpfe auf das Isolationsrohr an der Stelle der lonisationsstrecke und ein Durchbrennen des Isolationsrohres, was im weiteren lokale Durchschläge der lonisationsstrecke verursacht, wordurch die Wirkung des Ableiters gleichfalls verschlechtert wird.A major disadvantage of the known arrester is that the metal tube with the body of the flying machine is not electrically coupled, which leads to a deterioration in the electrical data of the electrostatic arrester leads. In addition, the lightning current flows through after the lightning discharge onto the aircraft the above circuit is a partial evaporation of the metal of the electrically conductive metal pipe and the electrically conductive base plate, then a deposition of the metal vapors on the insulation tube at the location of the ionization path and a Burning through of the insulation tube, which subsequently causes local breakdowns in the ionization path, which also worsens the effectiveness of the arrester.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen elektrostatischen Ableiter zu schaffen, der neben seiner Hauptfunktion einer Begrenzung von Störungen elektrostatischer Art für Bordfunkeinrichtungen und Ortungsgeräte einen sicheren Schutz des Flugzeuges bei mehrmaligen Blitzeinwirkungen gewährt. The invention is based on the object of creating such an electrostatic diverter in addition to its main function of limiting electrostatic interference for on-board radio equipment and tracking devices ensure reliable protection of the aircraft in the event of repeated lightning strikes.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Palentanspruches angegebenen Mittel gelöst.This object is achieved by the means indicated in the characteristic of the Palent claim.

Der erfindungsgemäße elektrostatische Ableiter gewährt einen sicheren Schutz des Flugzeuges gegen eine Zerstörung bei Blitzentladungen, weil der hervortretende Teil der Sprühelektrode die Blitzentladung auf den elektrostatischen Ableiter lenkt, dessen Konstruktion einen Schutz des Wirkwiderstandselementes vorsieht.The electrostatic arrester according to the invention ensures reliable protection of the aircraft against destruction in the case of lightning discharges, because the protruding part of the spray electrode causes the lightning discharge directs the electrostatic arrester, the construction of which protects the resistance element provides.

Das Schutzgehäuse mit den Schlitzen erlaubt es auch, das Flugzeug vor Zerstörung durch die die Blitzentladung begleitende Luft-Druckwelle zu bewahren und ermöglicht es, den Ableiter in der Luft-Gegenströmung im vorderen Bereich des Flugzeuges anzubringen.The protective housing with the slots also allows the aircraft to be protected from being destroyed by the lightning discharge Preserve accompanying air pressure wave and allows the arrester in the air countercurrent to be attached in the front area of the aircraft.

Die erfindungsgemäße Konstruktion eines elektrostatischen Ableiters gestattet es ferner, dessen elektrische Daten auch nach einer Blitzeinwirkung aufrechtzuerhalten. The inventive construction of an electrostatic diverter also allows its electrical Maintain data even after a lightning strike.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with the aid of a description of an exemplary embodiment and with the aid of explained in more detail by drawings. It shows

Fig. I den erfindungsgemäßen elektrostatischen Ableiter im teilweisen Längsschnitt;I shows the electrostatic arrester according to the invention in partial longitudinal section;

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 zu Fig. 1 durch den erfindungsgemäßen elektrostatischen Ableiter. FIG. 2 shows a section along the line 11-11 in FIG. 1 by the electrostatic arrester according to the invention.

Der elektrostatische Ableiter weist eine Sprühelektrode 1 (Fig. 1) auf, die in Form einer Nadel aus hochschmelzendem Werkstoff, beispielsweise aus Wolfram, ausgeführt ist. Die Sprühelektrode 1 ist mit einer Ringelektrode 2 elektrisch gekoppelt, die aus leitendem Material einheitlich mit einer Buchse 3 hergestellt ist.The electrostatic arrester has a spray electrode 1 (Fig. 1), in the form of a needle made of high-melting material, for example made of tungsten, is executed. The spray electrode 1 is electrically coupled to a ring electrode 2, which is made of conductive Material is made uniformly with a bush 3.

Die Ringelektrode 2 besitzt Schrägkanten, die in Richtung zur Außenfläche zugespitzt sind.The ring electrode 2 has beveled edges which are pointed in the direction of the outer surface.

Sie bildet eine lonisationsstrecke 4 mit einem Befestigungsteil, das an einem Ende in Form eines Schaftes 5 und am anderen Ende in ^porm eines dünnwandigen Zylinders 6 mit in Richtung zur Außenfläche des Zylinders 6 zugespitzten Schrägkanten ausgeführt ist. Der Schaft 5 hat ein Gewinde zur Befestigung am Flugzeug. Im Innenraum des dünnwandigen Zylinders 6 liegt eine Isolierbuchse 7, die eine Gewindeverbindung mit dem Zylinder 6 aufweist. Die Isolierbuchse 7 ist von außen durch die Ringelektrode 2 umfaßt, und innerhalb dieser Buchse 7 ist mit Hilfe des Gewindes die Buchse 3 angeordnet, die eine Gewindeverbindung mit der Sprühelektrode 1 aufweist, wobei die Sprühelektrode 1 über die Grenzen der Isolierbuchse 7 hinaustritt.It forms a lonisationsstrecke 4 with a fastening member of a thin-walled cylinder is orm at one end in the form of a shaft 5 and at the other end in ^p 6 executed with tapered toward the outer surface of the cylinder 6 oblique edges. The shaft 5 has a thread for attachment to the aircraft. In the interior of the thin-walled cylinder 6 there is an insulating bushing 7 which has a threaded connection with the cylinder 6. The insulating bushing 7 is encompassed from the outside by the ring electrode 2, and inside this bushing 7 is arranged the bushing 3 with the help of the thread, which has a threaded connection with the spray electrode 1, the spray electrode 1 protruding beyond the limits of the insulating bushing 7.

Innerhalb der Isolierbuchse 7 liegen auch ein Wirkwiderstandselement 8 und eine Kontaktfeder 9, dieWithin the insulating bushing 7 there are also an effective resistance element 8 and a contact spring 9, which

zur Verbesserung cits elektrischen Kontaktes zwischen der Sprühelektrode 1, dem Wirkwiderstandselement 8 und dem Befestigungsteil dient.to improve cits electrical contact between the spray electrode 1, the resistance element 8 and the fastening part is used.

Zur Einstellung der optimalen Größe der lonisationsstrecke 4 wird ein Satz von metallischen Regelscheiben 10 verwendet, die im Innenraum der Ringelektrode 2 untergebracht sind.For setting the optimal size of the ionization path 4, a set of metallic regulating disks 10 is used, which are located in the interior of the ring electrode 2 are housed.

Der hervortretende Teil der Sprühelektrode 1 ist durch ein Gehäuse 11 aus Isolierstoff in Form eines Zylinderrohres mit Längsschlitzen 12 geschützt, die zur Achse des elektrostatischen Ableiters parallel sind.The protruding part of the spray electrode 1 is in the form of a housing 11 made of insulating material Cylinder tube protected with longitudinal slots 12, which for Axis of the electrostatic discharge tube are parallel.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, gibt es bei der betreffenden Konstruktion vier solche Schlitze.As shown in FIG. 2, there are four such slots in the construction in question.

Das Gehäuse Π ist zusätzlich mit Bohrungen 13 (Fig. 1) versehen, die diametral gegenüber der Ionisationsstrecke 4 liegen. Das Gehäuse 11 weist eine innere Gewindeverbindung mit dem zylindrischen Teil 6 des Befestigungsteiles auf und wird durch eine Schraube 14 gekontert.The housing Π is also provided with bores 13 (Fig. 1), which are diametrically opposite the ionization path 4 lie. The housing 11 has an internal thread connection with the cylindrical part 6 of the Fastening part and is locked by a screw 14.

Der elektrostatische Ableiter wirkt wie folgt.The electrostatic arrester works as follows.

Dem direkten Blitzeinschlag im elektrostatischen Ableiter geht die Enstehung einer Sprühentladung auf die Spitze der Sprühelektrode ί voraus. Der Sprühstrom fließt durch Sprühelektrode 1, Kontaktfeder 9, Wirkwiderstandselement 8 in den Körper des Flugzeuges. Hierbei trägt das Wirkwiderstandselement 8 zur Begrenzung von Funkstörungen durch die Sprühentladung bei.The direct lightning strike in the electrostatic arrester creates a spray discharge the tip of the spray electrode ί ahead. The spray current flows through spray electrode 1, contact spring 9, resistance element 8 in the body of the aircraft. Here, the resistance element 8 contributes to Limitation of radio interference from the spray discharge.

Sobald der Sprühstrom den dem Blitzstrom vorausgehenden kritischen Wert erreicht hat, erfolgt ein Durchschlag der Ionisationsstrecke 4. Der hervorixetende 1 eil der Sprühelektrode ί trägt zur Einleitung der Blitzentladung auf den elektrostatischen Ableiter bei. Der Blitzstrom fließt im Stromkreis: Sprühelektrode 1 — Ringelektrode 2 — lonisationsstrecke 4 — Befestigungsteil — Körper des Flugapparates. Hierbei wird das Wirkwiderstandselement 8 durch die Ionisationsstrecke 4 überbrückt, wodurch das Wirkwiderstandselement 8 geschützt wird.As soon as the spray current has reached the critical value preceding the lightning current, the ionization path 4 breaks down. The protruding 1 part of the spray electrode ί contributes to the initiation of the lightning discharge on the electrostatic arrester. The lightning current flows in the circuit: spray electrode 1 - ring electrode 2 - ionization section 4 - fastening part - body of the flying machine. Here, the effective resistance element 8 is bridged by the ionization path 4, whereby the effective resistance element 8 is protected.

Eine kräftige, bei der Blitzentladung auf den elektrostatischen Ableiter entstehende Luft-Druckwelle wird durch den Abstand der Spitze der Sprühelektrode 1 von der Oberfläche des Flugkörpers und durch den Durchgang in den Längsschlitzen 12 des Schutzgehäuses 11 gedämpft, was einer Zerstörung von Bauteilen des Flugzeuges im Bereich des elektrostatischen Ableiters vorbeugt und es gestattet, diesen in der Luft-Gegenströmung anzuordnen im vorderen Bereich des Flugzeuges. Beim Ansprechen der Ionisationsstrekke 4 bilden sich Gase, zu deren Austritt die Bohrungen 13 dienen, die am Gehäuse 11 diametral gegenüber der lonisationsstrecke 4 liegen, was die Zerstörung des Gehäuses It selbst verhindert.A powerful air pressure wave that occurs when lightning discharges onto the electrostatic arrester is determined by the distance between the tip of the spray electrode 1 and the surface of the missile and by the Passage in the longitudinal slots 12 of the protective housing 11 is dampened, resulting in the destruction of components of the aircraft in the area of the electrostatic arrester and it allows this in the Air counterflow to be arranged in the front area of the aircraft. When the ionization path responds 4 form gases, for the exit of which the bores 13 are used, which are located on the housing 11 diametrically opposite the Ionization path 4 lie, which prevents the destruction of the housing It itself.

Hierzu }. Blatt ZeichnungenTo do this}. Sheet drawings

Claims

Claim:

Electrostatic arrester with a spray electrode and an effective resistance within one Protective insulating bushing are arranged, which from the outside of a with a fastening part an ionization path forming ring electrode is enclosed and the spray electrode, the effective resistance and the Fastening part are arranged coaxially and connected to one another in an electrically conductive manner, d a through characterized in that the spray electrode (1) with the ring electrode (2) by means of a socket made in one piece with the ring electrode (3) is electrically connected, and the spray electrode (1) beyond the limits of the insulating sleeve (3) protrudes and the protruding part of the spray electrode (1) protrudes through a housing (11) Insulating material is protected, the slots (12) which are arranged in such a way and such Have profile that an air pressure wave acting on the spray electrode (1) during the lightning charge is dampened.