DE620563C - Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern der Eisbildung oder der Anhaeufung von Eis an Flugzeugteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern der Eisbildung oder der Anhäufung von Eis an Flugzeugteilen, insbesondere auf den Flügel- und Schwanzflächen.
Die Eisbildung erfolgt unter gewissen Temperaturbedingungen und in verhältnismäßig feuchter Luft auf den einzelnen Bauteilen der Flugzeuge.

Durch die Ansammlung von Eis wird sowohl die Steuerung als auch der Flug selbst stark beeinträchtigt. Am meisten setzt sich das Eis an den Angriffskanten der Flügel- und Schwanzflächen an.

Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, das an Flügzeugteilen angesammelte Eis durch Aufblasen von an diesen Teilen angebrachten Luftschläuchen zu entfernen. Die Eiskruste soll, wenn sie eine gefährliche Höhe erreicht hat, zersprengt werden. Die Zuführung von Preßluft zu den Gummischläuchen ist dabei dem Willen und der Aufmerksamkeit des Führers überlassen.

Erfindungsgemäß sollen nun die aufblasbaren Glieder periodisch ausgedehnt und zusammengezogen werden, in dem sie in regelmäßigen Kreisläufen mit einer Druckquelle verbunden und wieder von dieser getrennt werden.

Bei diesem Verfahren wird nicht nur eine vorihandene Eiskruste zersprengt, sondern es wird die Eisansammlung überhaupt verhindert, so daß sich eine gefährliche Eiskruste gar nicht bilden kann.

Man kann erfindungsgemäß ein Flugzeug mit mehreren aufblasbaren Gliedern versehen und durch einzelne Druckquellen oder auch eine gemeinsame Druckquelle für mehrere Glieder in regelmäßigen Zeitabständen betätigen und dabei die Verbindung mit der Druckquelle zwangsläufig bewirken oder aufheben. ·

Durch Anwendung einer Steuervorrichtung kann man das Druckmittel von einem Gliede zu einem oder mehreren anderen Gliedern fördern, bevor es entweicht. Dadurch wird Druckluft gespart, und man kann mit eimer verhältnismäßig kleinen Luftpumpe auskommen.

Man kann- auch 'das eine Glied zum Teil durch -das" aus einem anderen Gliede austretende Druckmittel aufblähen.

Ein zweckmäßiger Vorgang ist auch der, das Aufblasen eines Gliedes in zwei Stufen vorzunehmen, deren eine in 'dem indirekten Aufblasen 'durch das Abblasen eines anderen Gliedes und deren andere in unmittelbarer Füllung von" der Druckquelle her besteht.

ίο Es zeigen:

Fig. ι ein Flugzeug mit der verbesserten Einrichtung zur Zerstörung des Eisansatzes nach der Erfindung in der Draufsicht,

Fig. 2 einen Teil der Flügelkonstruktion mit dieser Einrichtung und der zugehörigen Druckmittelleitung in scbaübildlicher Darstellung und in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine etwas andere Ausführungsform, bei welcher das Druckglied drei Klammern besitzt,

Fig. 4 einen axialen Querschnitt durch die in Verbindung mit der verbesserten Anordnung verwendete Steuervorrichtung, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 4,

Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 4,

Fig. 8, 9 und 10 ähnliche Ansichten in kleinerem Maßstab mit dem Steuerschieber in drei verschiedenen. Stellungen und

Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 6 mit einem Teil des Gehäuses für die Steuervorrichtung, wobei die einzelnen Teile der letzteren entfernt sind.

In den Zeichnungen ist 10 ein Flugzeug ■mit Flügeln 11 und 12, die mit Druckgliedern

13 und 14 versehen sind, und mit einer Flosse 16, deren Angriffskanten mit ähnlichen Druckgliedern 17 und 18 versehen ist. Die einzelnen zur Verwendung gelangenden Druckglieder können je mit einer getrennten Leitung versehen sein, aber im dargestellten

♦5 Ausführungsbeispiel ist eine Steuervorrichtung mit drei Auslassen 34, 36 und 37 vorgesehen, so 'daß die Druckglieder 17 und 18 infolgedessen miteinander vereinigt und durch eine einzige Leitung 19 gespeist werden, während die Speisung der Druckglieder 13 und

14 durch Leitunigen 21 und 22 erfolgt.

Die einzelnen Druckglieder werden in periodisch wiederkehrenden Zeitabständen, beispielsweise jede Minute, ausgedehnt und zu- sammengezogen, obgleich jeder andere Zeitabstand auf Wunsch auch verwendet werden kann. Die Luft wird zweckmäßig von einer Motorpumpe 23 von beliebiger geeigneter Art geliefert, die z. B. eine in der Fig. 4 gestrichelt dargestellte exzentrische Flügelpumpe sein kann. Diese Pumpe ist zweckmäßig mit einer im allgemeinen mit 26 bezeichneten Steuervorrichtung versehen, deren Gehäuse 27 durch ein beliebiges Mittel, wie z. B. Bolzen 28 und 29, am Pumpengehäuse befestigt werden kann, wobei das Innere des Steuergehäuses durch eine öffnung 31 mit der Druckseite der Pumpe 23 in Verbindung steht. Das Gehäuse 27 besteht zweckmäßig aus zwei Teilen, die durch Bolzen 32 und 33 aneinander befestigt sind und von denen der äußere Teil die den Pumpenauslaß bildenden Speiseleitungen 34, 36 und 37 trägt, die je mit einem aufzublähenden Druckglied verbunden werden können. Die Leitungen 34, 36 und 37 stehen in Verbindung mit dem Innern des Steuergehäuses 38, das mit inneren Durchgängen 40 versehen ist, welche in Öffnungen 39, 41. und 42 enden, die in derselben Ebene, und zwar zweckmäßig in gleichmäßigen Abständen auf dem Umfang des Gehäuses verteilt angeordnet sind.

Der Steuerschieber 43 ist mit einer öffnung-44 versehen, die mit einer zylindrischen, im Innern des Schiebers versehenen Durchgangs öffnung 46 verbunden ist, aus welcher die durch die Pumpe 23 geförderte Luft in regelmäßiger Reihenfolge den einzelnen Öffnungen 39,41 und 42 durch einen ausgeschnittenen Teil 47 zugeführt wird, der, wie aus Fig. 5 hervorgeht, breit genug ist, um zwei öffnungen zu überbrücken. Das äußere Ende des Steuergehäuses 38 ist mit einer Haube 49 versehen, die eine öffnung 51 aufweist, welche durch einen abnehmbaren Stöpsel 52 geschlossen ist und mit einem (nicht dargestellten) Regelventil verbunden werden kann, um die geförderte Luft unmittelbar in die Außenluft zu leiten und die Pumpe auszuschalten. Das ganze äußere Ende der Steuervorrichtung 43 ist zweckmäßig durch Unterlegscheiben 53 verschlossen, die aus Kork oder sonstigem geeignetem Stoff bestehen können und dazu dienen, Undichtigkeiten zwischen dem Schieber und dem Gehäuse zu verhindern, während an der entgegengesetzten Seite des ausgeschnittenen Teils 47 ein anderer Satz von Korkunterlagscheiben 56 angeordnet ist, welche den Teil 47 gegen das Steuergehäuse abdichten und einen geschlos- no senen Durchgang bilden, durch welchen^ die Luft nach den Auslaßöffnungen 39, 41 und 42 geleitet wird. In der Mitte seiner Länge ist das Gehäuse 38 mit mehreren öffnungen 57 versehen, die stets mit der Außenluft in Verbindung stehen, wobei mindestens eine derselben mit einem eingeschnittenen Teil 58 der Steuervorrichtung verbunden ist, der sich auf der der Auslaßöffnung- 47 abgekehrten Seite befindet und als Auslaßöffnung dient, durch welche die aus den einzelnen Druckgliedern austretende Luft nach außen entwei-

chen kann, wenn der Ausschnitt 58 mit den einzelnen öffnungen 39, 41 und 42 zusammenfällt. Das innere Ende der Steuervorrichtung 43 ist zweckmäßig durch Unterlagscheiben 59 geschlossen, die den Unterlagscheiben 53 durchaus ähnlich sind und die äußeren Verschlüsse des ausgeschnittenen Auelaßteiles· 58 bilden, in welchem, wie am besten aus Fig. 4 und 6 ersichtlich, der ringförmige Raum, 55 vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung 43 wird zweckmäßig mit geringer Geschwindigkeit angetrieben, und zu diesem Zweck wird im dargestellten Ausführungsbeispiel ein ähnliches Rädergetriebe wie in Uhrwerken verwendet, wobei die Antriebswelle 61 mit der Pumpengeschwindigkeit und der Schieber 43 mit einer bedeutend geringeren Geschwindigkeit angetrieben werden kann.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Antriebswelle 61 mit einem Triebrad

62 versehen, 'das mit der Welle aus einem Stück besteht oder in sonstiger Weise an der Welle befestigt ist und mit -einem Zahnrad

63 kämmt, welches ein daran befestigtes Triebrad 64 trägt. Das Zahnrad 63 sitzt lose auf der Welle 66, während das Triebrad 64 mit einem zweiten Zahnrad Gy kämmt, das auf der Welle 61 lose sitzt und seinerseits andere ähnliche Zahn- und Triebräder antreibt, die ein Getriebe bilden, das mit dem Zahnrad 70 endet, welches auf der Welle 66 befestigt ist, die bei 71 mit dem Steuerventil 43 antriebsmäßig verbunden ist.

In dem Ausführunigsbeispiel nach Fig. 3 können die einzelnen Druckglieder je aus drei Räumen bestehen, die in ähnlicher Weise wie die einzelnen Druckglieder nach Fig. 1 der Reihe nach aufgebläht und entleert werden. In diesem Attsführungsbeispiel sind die drei Pumpenauslaßöffhungen mit den einzelnen Räumen 74, 76, yj oder auch mit einer beliebigen Gruppe von solchen Räumen verbunden, die zu den verschiedenen Druckgliedern gehören.

Die Arbeitsweise der verbesserten Druckeinrichtung ist folgende. Die Pumpe 23 fördert Druckluft in das Steuergehäuse 27 durch die Öffnung 31, woraus die Luft durch beiderseits des Verbindungsstückes 80 zwi-■50 sehen der Welle 66 und dem Steuerschieber 43 vorgesehene Durchgänge durch den Getrieberaum und durch die öffnungen 79 in das Innere des genannten Steuerschiebers geleitet wird.

Wenn der Steuerschieber die in der Fig. 8 gezeigte Stellung einnimmt, so wird das durch die Leitung 34 gespeiste Druckglied durch die Pumpe unmittelbar aufgebläht, weil die öffnung 39 mit der Durchgangsöffnung 46 in Verbindung steht. Die Leitung 36 ist mit der Außenluft durch die Auslaßöffnung 58 verbunden, die, wie bereits erwähnt, mit im Steuergehäuse 38 vorgesehenen Öffnungen 57 in Verbindung steht, während, das mit 37 verbundene Druckglied sowohl von der Pumpe als auch von der Außenluft getrennt ist.

Wenn der Schieber sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, so werden, sobald er in die Stellung nach Fig. 9 gelangt, die öffnungen 34 und 36 durch den ausgeschnittenen Teil 47 überbrückt, so daß das mit dem Auslaß 34 verbundene Druckglied die darin enthaltene Luft an das mit dem Auslaß 36 verbundene Druckglied abgibt und einen Druckausgleich zwischen beiden Druckgliedern zuläßt. Das dem Auslaß 37 entsprechende Druckglied entleert sich, da es durch den ausgeschnittenen Teil 58 mit der Außenluft verbunden ist.

Sobald der Schieber bei seiner weiteren Drehung in die in Fig. 10 gezeigte Stellung gelangt, entleert sich das dem Auslaß 34 entsprechende Druckglied, während das dem Auslaß 36 entsprechende Glied seine Luft an das dem Auslaß 37 entsprechende Glied abgibt. Es ist leicht ersichtlich, daß dieser Kreislauf von Arbeitsgängen sich fortwährend wiederholt und daß die einzelnen Druckglieder der Reihe nach unmittelbar von der Pumpe aufgebläht, dann mit einem anderen Glied, dem sie die Hälfte der in ihnen enthaltenen Luft abgaben, verbunden werden, worauf sie schließlich den Rest ihrer Luft in die Außenluft entweichen lassen.

Hieraus ergibt sich also, daß bei der oben beschriebenen Betriebsweise die Hälfte der von der Pumpe geförderten Luft zum Aufblähen anderer Drucfcgiieder wiederverwendet wird und daß die Pumpe nur halb so klein zu sein braucht als in einer Einrichtung, bei welcher die einzelnen Druckglieder sämtlich unmittelbar durch die Pumpe gespeist werden und ihre Luft direkt in die Außenluft entweichen lassen.

Wenn auch nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dargestellt wurde, so versteht es sich doch von selbst, daß sowohl die Beschreibung als auch die Zeichnungen nur beispielsweise angegeben wurden und daß die Erfindung sich nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt.

Claims (25)

1. Patentansprüche:

   x. Verfahren zum Verhindern der Eisbildung oder der Anhäufung von Eis an Flugzeugteilen mit Hilfe von an diesen Teilen angebrachten, durch Einführung eines Druckmittels aufblasbaren und sich dann wieder zusammenziehenden Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbaren Glieder periodisch ausgedehnt und

   zusammengezogen werden, indem sie in regelmäßigen Kreisläufen gruppenweise mit einer Druckquelle verbunden sowie von der Druckquelle getrennt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Glieder in ihren Gruppen untereinander verbunden und getrennt werden, so d; durch das Abblasen der einen Gruppe ein teilweiges Aufblasen der anderen Gruppe herbeigeführt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufblasen eines biegsamen Gliedes in zwei Stufen erfolgt, deren eine in dem indirekten Aufblasen durch das Abblasen eines anderen Gliedes und deren andere in unmittelbarer Füllung von der Druckquelle her besteht.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihe nach ein biegsames Glied aufgeblasen wird, dann Druck von dem aufgeblasenen Glied auf ein abgeblasenes Glied übertragen wird, ferner das Aufblasen des ersten Gliedes unterbrochen und darauf das erste Glied und schließlich das zweite Glied abgebläsen wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 'der Reihe nach ein biegsames Glied aufgeblasen, darauf Druck von dem aufgeblasenen zu einem abgeblasenen übergeleitet wird, ferner das Aufblasen des ersten unterbrochen und das Aufblasen des zweiten fortgesetzt, sodann das erste abgeblasen und schließlich das zweite abgeblasen wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, göbsniiizeichiiet durch einen. Arbeitskreislauf mit folgenden Stufen: Aufblasen eines biegsamen Gliedes, teilweises Aufblasen eines zweiten Gliedes von dem ersten her, Unterbrechen des Aufblasens des ersten und Fortsetzen des Aufblasens des zweiten biegsamen Gliedes, Abblasen des ersten, teilweises Aufblasen eines dritten vom zweiten Glied her, Unterbrechen des Aufblasens des zweiten, Abblasen des zweiten und Fortsetzung des Arbeitskreislaufs für alle biegsamen Glieder in der gleichen Reihenfolge.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gdsermzeichaet, daß dia. biegsames Glied vollständig aufgeblasen wird, danach so weit teilweise abgeblasen wird, daß es ein anderes biegsames Glied teilweise füllt, worauf das erste biegsame Glied vollständig abgeblasen wird und dann das 'Abblasen und Aufblasen aller biegsamen Glieder in wiederkehrenden Kreisläufen der Reihe nach fortgesetzt wird.
8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Luftpumpe gelieferte verdichtete Luft durch zwei oder mehr ausdehnbare Glieder geführt wird, bevor sie in -die Atmosphäre entweicht.
9. 9. Vorrichtung zum Verhindern der Eisbildung an Flugzeugteilen im Sinne des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7 mit biegsamen oder ausdehnbaren Gliedern oder Gliedergruppen, gekennzeichnet durch eine mechanisch betätigte Ventileinririhtung (26) zum wechselweisen Venbinden der Glieder untereinander, mit einer Druckquelle und mit der Atmosphäre.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung aus einem drehbaren Verteilerventil besteht, welches periodisch jedes biegsame Glied oder jede Gruppe von Gliedern zunächst mit der Druckquelle und 'dann mit einem folgenden Glied oder einer folgenden Gruppe von Gliedern und darauf mit der Atmosphäre verbindet.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Gehäuse (38) mit je einer ~- öffnung (39, 41, 42) für die biegsamen Glieder oder Gliedergruppen und einen

    . Schieber (43)· mit einer öffnung (47) besitzt, die mit der Druckquelle in Verbindung steht und mindestens zwei der mit den biegsamen Gliedern verbundenen öffnungen (39, 41, 42) zu überbrücken geeignet ist.
12. 12. -Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerschieber (43) eine öffnung (44) in Venbindung mit einem Mitteldurchgang (46) im Innern des Schiebers besitzt, von dem aus die Luft von der Druckquelle an eine öffnung (47) gelangt, die einen geschlossenen Durchgang mit halbkreisförmigem Umfang am Umfang des Schiebers bildet.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den biegsamen Gliedern verbundenen öffnungen (39, 41, 42) um den Umfang des Gehäuses (38) gleichmäßig verteilt sind und in der Ebene des am Umfang vorgesehenen Druckverteilers und Durchganges liegen.
14. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (38) ferner mehrere mit der Atmosphäre verbundene öffnungen (57) besitzt, die periodisch in Verbindung mit

    öffnungen (39, 41, 42) !biegsamer Glieder durch einen am Schieber angeordneten Durchlaß (58) gebracht werden.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, da-S durch gekennzeichnet, daß der Durchlaß

    (58) am Schieber gegenüber dem den Druck übermittelnden Durchlaß (47) angeordnet ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 13, daxo durch gekennzeichnet, daß die zur Atmosphäre führenden Öffnungen (57) so angeordnet sind, daß wenigstens eine von ihnen mit dem Durchlaß (58) des Schiebers in Verbindung steht.
17. 17. Vorrichtung nach den Ansprüchen

    13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Atmosphäre führenden Öffnungen (57) gleichmäßig am Umfang des Gehäuses (38) verteilt sind und in einer Ebene neben derjenigen der öffnungen (39, 41, 42) der biegsamen Glieder liegten und der Durchlaß (58) des Schiebers einen sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Durchgang zwischen diesen beiden Öffnungsreihen bildet.
18. 18. Vorrichtung nach den Ansprüchen

    14 bis 17, dadurch .gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (39, 41, 42) im Verteilergehäuse (38) in Auislaßleitungen

    go (40) münden, die in einem das Verteilergehäuse umgebenden Gehäuse angeordnet sind und ihrerseits wieder Auslaßöffnungen haben, die mit den einzelnen biegsamen Gliedern verbunden werden kön-

    nen.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchgang (46) des Schiebers in das Innere des Verteilergehäuses mündet, welches an einer Seite mit der Druckquelle in Verbindung steht.
20. 20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchlaß (58) des Schiebers nach einer Riingkammer (55) öffnet, die am Schieber vor den zur Atmosphäre führenden öffnungen gebildet ist.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch^, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle durch eine mit Einrichtung zum Antrieb des Verteilerventils (43) versehene Pumpe (23) gebildet ist, in deren Gehäuse 'das Verteilerventil (43) angebracht ist.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das. Gehäuse (38) des Verteilerventils am Pumpengehäuse (23) befestigt ist und mit seinem Innern mit der Druckseite der Pumpe in Verbindung steht.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Verteilergehäuses (38) mit einer Kappe (49) versehen ist, die eine durch einen entfernbaren Stopfen (.52) verschlossene öffnung (51) aufweist, welche mit einem Regelventil verbunden oder damit versehen ist, welches die geförderte Luft nach außen leitet und die Pumpe ausschaltet.
24. 24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerventil (43) durch die Pumpe (23) über ein Untersetzungsgetriebe (62, 63, 64, 67, 70) angetrieben wird, welches das Ventil langsamer umlaufen läßt als die Pumpe.
25. 25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle zweckmäßig von der Antriebsmaschine des Flugzeuges angetrieben wird.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen