DE631325C

DE631325C - Vorrichtung zum Verhindern des Entstehens oder Ablagerns von Eis und Schnee auf Fahrzeugen, namentlich Luftfahrzeugen

Info

Publication number: DE631325C
Application number: DER93026D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-04-07
Filing date: 1935-04-03
Publication date: 1936-06-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Ablagerns von Eis und Schnee auf den Flügeln, den Gestängeteilen, Vortriebsschrauben und anderen Teilen an Luft- und Land- sowie anderen Fahrzeugen. Als besonderes Beispiel soll im folgenden die Ausbildung der Vorrichtung für Luftfahrzeuge behandelt werden, weil es bei diesen auf große Sicherheit und Vollkommenheit des Fahrzeuges ankommt und gerade dessen Bestandteile leicht einem unkontrollierbaren Zuwachs an Last, einer Gleichgewichtsverlagerung oder einem Vortriebskraftverlust ausgesetzt sind.

Derartige betriebswidrige und gefährliche Einflüsse können, wenn sie von Eis herrühren, eine Minderung der Auftriebskraft und Zunahme der Gegenwirkung gegen Wind zur Folge haben, die beide einen Geschwindigkeitsverlust und erzwungene Landungen hervorrufen sowie das Erreichen der üblichen Steighöhe verhindern, dieaber beimüberfliegen von Gebirgslandschaften oder Gebieten in der Äquatorgegend innegehalten werden muß.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die zuvor geschilderten Übelstände in einer zuverlässigeren, besser überwachbaren und wirtschaftlicheren Weise als bisher zu beseitigen, damit Flüge durch Wolken und insbesondere in wechselnden Höhen und bei wechselnden Temperaturen mit größerer Sicherheit durch Verhindern der Eisbildung an solchen Flugzeugteilen durchgeführt werden können, an denen diese die Flugleistung herabmindern würde. Die Erfindung erstrebt nicht nur die Verhinderung der Eisbildung auf der Oberfläche von Luftfahrzeugen, sondern verschafft gleichzeitig dem Benutzer des Fahrzeuges die Möglichkeit, das bereits gebildete Eis zu schwächen, so daß es bricht und von der Ansatzfläche herabfällt oder weggeblasen werden kann, bevor es eine die Steigfähigkeit und einwandfreie Fahrt des Fahrzeuges oder die Bedienung seiner Teile störende Stärke annimmt.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die durch Eisbildung entstehenden Nachteile dadurch zu beseitigen, daß das Flugzeug mit einem Röhrennetz im Innern des Gerüstes desselben oder außen an diesem versehen ist, durch dessen Mantelbohrungen eine geeignete Flüssigkeit in die dieses umströmende Außenluft ausgetrieben wird, so daß die Flüssigkeit die Flugzeugteile überschwemmt oder durch den Windzug auf die zu schützenden Oberflächen zurückgeblasen wird.

Im Gegensatz hierzu vermeidet die vorliegende Erfindung den verschwenderischen Verbrauch an in den Zugwind gelangender Flüssigkeit, gestattet vielmehr zusätzlich einen in das Belieben des Fahrers oder Fliegers gestellten Verbrauch derselben und erreicht, daß

die Flüssigkeit im Augenblick des Austritts gleichmäßig auf der· gesamten, Oberfläche der zu schützenden Flugzeugteile" zurückgehalten wird. - ------ -^

Die Sparsamkeit des Verbrauchs an Flits²* sigkeit, sowohl der Menge wie dem Gewicht nach, vereinigt sich mit der Beseitigung der Gefahr des Zusetzens der Öffnungen in dem Röhrennetz oder in den Flügeln der Vortriebsschrauben in dem Zeitpunkt, zu welchem die Flüssigkeit wirksam werden soll.

Ein weiterer Vorschlag, die Flugzeugteile gegen Ansetzen von Eis zu schützen, geht dahin, die Außenseite von aufblasbaren Kautschukkörpern mit einem ständig aus diesen austretenden Schmiermittel zu überziehen. Demgegenüber macht sich die Vorrichtung nach der Erfindung völlig von der Beschränkung der Menge oder der Art der Zuführung der Flüssigkeit unabhängig, wie diese durch die Aufsaugefähigkeit und das Festhaltevermögen des Kautschuks o. dgl. bedingt ist.

Das Wesen der Erfindung besteht in einer Vorrichtung zum Verhindern des Entstehens oder Ablagerns von Eis und Schnee auf Fahrzeugen, namentlich Luftfahrzeugen, die die Bildung von filmartigen Überzügen aus einer den Gefrierpunkt des Wassers herabsetzenden Flüssigkeit auf den zu schützenden Oberflächen während der Fahrt gestattet, derart, daß auf den zu schützenden Bau- und Betriebsteilen des Fahrzeuges eine durchlässige Haut angebracht ist und diese eine oder mehrere Öffnungen eines Rohres oder einer Kammer abdeckt, durch die veränderliche Mengen der die Eisbildung verhütenden Flüssigkeit nach Belieben in die Unterseite der Haut gedrückt werden, um sich durch diese hindurch auf die Oberseite derselben zu verteilen. Durch das Vorhandensein der hochdurchlässigen Haut und deren unmittelbares Zusammenbringen mit den unter dieser befindlichen Austrittsöffnungen für die Flüssigkeit wird das Höchstmaß der beliebig einregelbaren und gleichmäßig auf der Außenseite der Haut zu verteilenden Menge derselben sichergestellt, so daß das Anbringen solcher Zusatzglieder, die das gebildete Eis lockern oder dieses abschütteln sollen und die die Beibehaltung der Stromlinienform der Fahr- oder Flugzeugteile mindestens erschweren, in Wegfall kommt.

Des weiteren gewährleistet das Vorhandensein der durchlässigen Haut die Verhütung der Bildung von Eis bei Eintritt der hierfür in Betracht kommenden Umstände nicht nur in den letzten, sondern bereits in den anfänglichen Fahrzeiten.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung Hegt darin, daß die Flüssigkeit unter einem zu überwachenden und daher auf gleicher Stufe zu haltenden Druck durch die von der Haut bedeckten Öffnungen zum Austritt gebracht werden kann und diese Öffnungen sich in den Leitflächen der damit versehenen Bauteile befinden. Das ist so zu verstehen, daß •namentlich die Stirnflächen oder Eintrittkanten der Bauteile die Öffnungen aufweisen.

Vorzugsweise kommt als häutchenziehende, den Gefrierpunkt des Wassers herabsetzende Substanz eine Flüssigkeit in Betracht, die aus einer organischen Lösung besteht oder eine solche enthält. Es kann das z. B. Äthylenglykol oder Glycerin sein. Aber auch Lösungen von anorganischen Verbindungen können in Betracht kommen, soweit solche keinen schädlichen Einfluß auf den Baustoff des Luftfahrzeuges ausüben und unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers fest werden. Solche Lösungen können im Bedarfsfalle kolloidale Bestandteile und ein netzendes Agens oder netzende Agenzien aufweisen, wie Seife oder ein komplexes Sulfonat eines organischen Stoffes.

Die Flüssigkeit oder Lösungen werden im Bedarfsfall aus einem Behälter entweder mittels Preßluft oder einer Handpumpe in der benötigten Menge und dem entsprechenden Drück den Rohren zugeführt, aus denen die diese abdeckenden Häute gespeist werden.

Diese Rohre oder Kammern, die an den Leitflächen der Flugzeugteile entlang oder in diesen angebracht sind, können kreisförmigen oder sonstigen Querschnitt haben. Sind sie außen auf den Leitflächen befestigt, dann haben sie eine die Stromlinienform der Flugzeugbauteile bewahrende Gestalt. Indessen genügt es, wenn die Rohre o. dgl. Zylinderform haben und Zusatzstücke erhalten, die die Stromlinienform herstellen.

Die Menge des Ausflusses von Flüssigkeit aus den Rohren oder Kammern wird durch Veränderung des im Vorratsbehälter für diese herrschenden Drucks eingeregelt und dadurch gleichmäßig, daß" die Flüssigkeit durch die Haut hindurchtreten muß, die die Öffnungen in den Rohren oder Kammern abdeckt und aus einem porigen Werkstoff, vorzugsweise Leder o. dgl-, besteht.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung und deren Durchführung soll diese noch an Hand einer zeichnerischen Wiedergabe erläutert werden. Es zeigen

Fig. ι im Schaltbild die Stirnansicht des inneren Teils der Vorrichtung vor dem Aufbringen auf den Tragflügel eines Flugzeuges, Fig. 2 einen Schnitt des äußeren Teiles derselben, ebenfalls vor dem Aufbringen auf den Tragflügel,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Endteil der Eindringoberfläche eines Flugzeugflügels von verhältnismäßig geringer" Wandstärke,

Fig. 4 den Zusammenbau des in Fig. 3 dargestellten Flügelteils mit dem inneren Bestandteil der Vorrichtung nach Fig. I₃

Fig. 5 eine der Fig, 4 entsprechende Darstellung im Zusammenbau mit sämtlichen Teilen der Vorrichtung,

Fig. 6 und 7 Bestandteile der Vorrichtung, wie sie für die Wurzel und Spitze eines Flugzeugflügels mit größerer Wandstärke geeignet ist, in Seiten- und Querschnitt,

Fig. 8 eine Ansicht mit Querschnitt durch die Nabe der Vortriebsschraube und die Mittel zum Beschicken der Schraubenflügel mit der den Gefrierpunkt des Wassers herabsetzenden Flüssigkeit,

Fig. 9 eine teilweise schaubildliche Ansicht einer Vortriebsschraube und Mittel zur Einführung des Flüssigkeitsfilms in deren Oberfläche.

Hierzu sei bemerkt, daß die Stärken der in den Zeichnungen wiedergegebenen Stofflagen der Deutlichkeit halber übertrieben sind.

Gemäß Fig. 1 ist ein Kautschukschlauch 1 mit einem Innendurchmesser von 3,18 mm und einem Außendurchmesser von 6,35 mm zwischen gummierten Lagen eines Gewebes 2, 3 eingebracht, mit denen er durch Gummikitt verbunden ist. Die Lagen 2, 3 können Einzelschichten sein und die Lage 2 die Breite von 58,8 mm, die Lage 3 von 114,30 mm haben.

Der Außenteil des Flüssigkeitverteilers besteht gemäß Fig. 2 aus einem Streifen 4 aus durchlässigem, flüssigkeitaufsaugendem Stoff, z. B. Leder von einer etwa 101,60 mm betragenden Breite.

Das hierfür benutzte Leder muß weich, frei

von Falten und Unebenheiten sein und eine Dicke von etwa i,o bis 0,5 mm haben, ohne daß diese Maße um mehr als 10 °/₀ abweichen

φο dürfen.

Etwa nötige Verbindungen müssen besonders sorgfältig ausgeführt und so gehalten sein, daß keine Erhöhungen und Vertiefungen entstehen, damit eine glatte Fläche von gleichmäßiger Biegsamkeit und Stärke gewährleistet ist. Zwei Streifen 6 aus gummierter Einzelgewebeschicht von etwa 5°>8 nim Breite sind auf dem Lederstreifen mittels Gummikitts befestigt und die so gebildeten Verbindungsstellen zwischen zwei Gewebestreifenpaaren untergebracht, von denen die oberen Streifen 5 etwa 152,4 mm und die unteren Streifen etwa 76,2 mm breit sind.

Das Leder 4 ist mit den Streifen S, 6 durch Nähte vereinigt, und die Nähte sind gegen Durchscheuern nach dem Aufbringen auf den Flugzeugflügel durch Gewebestreifen 8 gesichert.

Dann wird auf die Eindringfläche des Flügels ein Streifen gummierten Gewebes 7 if?· 3) mittels Klebstoffs befestigt und die in Fig. ι veranschaulichte übrige Vorrichtung darauf verbracht, so daß der Schlauch 1 mit der äußersten Kante der Eindringfläche zusammenfällt.

Vor dem Auflegen der in Fig. 2 gezeigten Teile wird der Schlauch 1 mit Äthylenglykol unter einem Druck von 1,4kg/cm² eingefüllt, und der aufgeweitete Schlauch mit Nadeln durchstochen, um eine Reihe von öffnungen 10 zu schaffen, die einen Gegenseitsabstand von 25,4 mm haben.

Die Öffnungen im Schlauch 1 befinden sich auf der Vorderseite desselben.

Da der Durchfluß der Flüssigkeit ziemlich gering ist, kann die Höhlung des Schlauches gleichmäßig durchgehend sein, aber die im Mantel befindlichen Bohrungen sind zweckmäßig so ausgeführt, daß sie in der Art von Ventilen wirken und geschlossen bleiben, bis ein gewisser Innendruck im Schlauch erreicht wird.

Derartige ventilähnliche Bohrungen entstehen z. B-. durch Verwendung von gleichseitigen Dreikantnadeln mit einer Länge von 76,2 mm, ausgehend von einer Grundfläche, deren drei Seiten etwa 3,6 mm Länge haben.

Die drei Schneidkanten bilden somit drei um I2O° zueinander versetzte Schnitte; die Länge jedes Einstiches wird durch einen An- go schlag an der Nadel begrenzt, der sich etwa in einer Entfernung von 4 mm von der Spitze an dem Schaft befinden kann.

Nach Entfernen des etwa aus der Außenseite der Vorrichtung ausgetretenen Äthylenglykols wird der gemäß Fig. 2 ausgebildete Teil derselben aufgebracht, um diese zu vervollständigen (Fig. 5) und den Schlauch zu-' sammenzupressen.

Die gummierten Streifen 6 werden mit Gummikitt befestigt und die Gewebestreifen 5 durch den üblichen, der Farbe des Flugzeugs angepaßten Anstrich und Lack angeklebt.

Fig. 6 und 7 zeigen eine ähnliche Einrichtung für Tragflügel mit einer verhältnismäßig tiefgehenden, kräftigen Stirnfläche, die sich von dem Wurzelteil (Fig. 6) in der Nähe des Traggestells zu von diesen abgewandten dünnen Teilen (Fig. 7) verjüngt. Bei dieser Ausführungsform ist die Stirnfläche des Wurzelteils 11 des Tragflügels mit einer durch Formung erhaltenen Kautschukhaube von sich verschwächendem Querschnitt umkleidet, die eine Kammer oder Kammern 12 abschließt und mit Reihen von öffnungen 13 versehen ist. Eine Reihe Öffnungen ist durch die Mittelebene der Haube hindurchgestoßen, während die übrigen über und unter dieser Reihe angeordnet sind. Da der Querschnitt des Tragflügels nach der Spitze hin, wie Fig. 7 zeigt, sich verjüngt, können an der Spitze statt drei Reihenbohrungen zwei und schließ-

Hch nur eine Reihe von Bohrungen vorgesehen sein.

Der äußere Vorrichtungsbestandteil gemäß Fig. 2 wird dann auf die durchlochten Kammern 12 nach Fig. 6 und 7 aufgesetzt.

Gemäß Fig. 8 wird die den Gefrierpunkt herabsetzende filmbildende Flüssigkeit durch eine ortsfeste Leitung 14 in einen Ringkanal 15 eingelassen, der mit der Vortriebsschraube 16 zu gemeinsamer Drehung verbunden ist. Die Vortriebsschraube selbst ist in Fig. 9 wiedergegeben. Die Zuführungsleitung 14 hat ein düsenförmiges Austrittsende, das die Flüssigkeit aus einem" geeigneten Vorratsbehälter unter dem Eigengewicht austreten läßt. Die in dem Ringkanal angesammelte Flüssigkeit wird infolge der Schleuderkraft durch die Mantelöffnung 17 eines in der Nabe der Vortriebsschraube untergebrachten hohlen Bolzens hindurchgetrieben und gelangt aus der öffnung 18 unter einem' Lederstreifen 19 (Fig. 9) an der Wurzel eines jeden Schraubenflügels zum Austritt. Der Lederstreifen 19 ist nicht etwa an dem Schraubenflügel entlang seinem Mittelteil befestigt, der die Hauptkante mit Ausnahme an dem der Wurzel abgewandten Ende überragt, sondern lediglich an den Flügelflächen auf jeder Seite der Hauptkante des Flügels, so daß die Flüssig-

keit durch die Schleuderkraft gezwungen wird, durch und unter dem Leder entlang der konvexen Hauptkante des Schraubenflügels zum Austritt zu gelangen.
Die Lederstreifen auf der Vortriebsschraube können durch einen Überzug aus Drahtgaze an Ort gehalten werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zum Verhindern des Entstehens oder Ablagerns von Eis und Schnee auf Fahrzeugen, namentlich Luftfahrzeugen, die die Bildung von filmartigen Überzügen aus einer den Gefrierpunkt des Wassers herabsetzenden Flüssigkeit auf den zu schützenden Oberflächen während der Fahrt gestattet und bei der die Flüssigkeit durch Öffnungen in der Wandung von Rohrleitungen oder Kammern zum Austritt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zu schützenden Bau- und Betriebsteilen des Fahrzeuges eine durchlässige Haut angebracht ist, die die öffnungen des Rohres oder der Kammer abdeckt, durch welche veränderliche Mengen der die Eisbildung verhindernden Flüssigkeit nach Belieben in die Unterseite der Haut eingedrückt werden, um sich durch diese hindurch auf die Oberseite derselben zu verteilen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbohrungen ventilartig ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flüssigkeit aufnehmende Kammer nachgiebige Wandungen hat, beispielsweise aus Kautschuk besteht, und die Wandungen mit einer für Flüssigkeit durchlässigen Haut, z. B. Leder, verkleidet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei Anbringung derselben am Vortriebsschraubenflügel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Haut an dem Vortriebsschraubenflügel zu beiden Seiten der Hauptkante desselben angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut über oder nahe der Stirnöffnung einer zu dem Vortriebsschraubenflügel führenden Leitung für die Flüssigkeit angebracht ist und der Mittelteil der Haut die Hauptkanten des Flügels unbefestigt überdeckt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen