DE678457C - Hoehenflugzeugkammer - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
15. JULI 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 62b.GRUPPE 3os

H154428 XIjOa b

sind als Erfinder genannt worden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Januar 1938 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 22. Juni 1939

Bei den Flugzeugen, die bestimmt sind, größere Höhen aufzusuchen, ist es bekannt, für die Flugzeuginsassen eine Kammer vorzusehen, die allseitig geschlossen ist und die unter einen inneren Überdruck gesetzt werden kann. In solchen Höherikammern können für die Insassen auch in den hohen, dünneren Luftschichten die für den Menschen zuträglichen Luftverhältnisse geschaffen werden, die das Atmen ohne Sauerstoffgeräte ermöglichen. Die Herstellung des inneren Überdrucks erfolgt mittels Gebläses, das die aus der Atmosphäre entnommene Frischluft in die Kammer drückt.

Da bei diesen Höhenkammern mit innerem Überdruck die Wandung im wesentlichen durch Zugkräfte beansprucht wird, ist zur Erzielung der notwendigen Festigkeit nur ein dünner Wandquerschnitt erforderlich. Aus Gründen der Gewichtsersparnis wird man von diesem Vorteil Gebrauch machen und die Kammerwandung entsprechend dünn ausführen. Eine weitere Querschnittsverringerung und somit Gewichtserspamis ist ferner dadurch möglich, daß man in großen Höhen mit dem Innendruck der Kammer unter den Atmosphärendruck in Bodennähe herabgehen kann, und zwar bis zu der für den Menschen zum freien Atmen gerade noch zuträglichen Daruckhöhe, die ungefähr bei 0,6 Atm. liegt. Die diesem Innendruck entsprechend dünnwandige Kammer unterliegt aber in tieferen Luftzonen der Einwirkung von äußeren Druckkräften, für die die Kammerwandung alsdann nicht die entsprechende Festigkeit aufweist. Ein Zusammendrücken

der Flugzeugkaxnmer wäre die Folge, wenn man den Wandquerschnitt lediglich den vorhandenen Zugkräften anpassen würde. Infolgedessen kann die durch den inneren Über: druck gegebene Gewichtsersparnis nicht Anwendung finden, wenn nicht gleichzeitig bei äußerem Überdruck ein Druckausgleich ge schaffen werden kann.

Die Bestrebungen, insbesondere bei der ίο Entwicklung von Militärflugzeugen gehen nun dahin, daß das Flugzeug für gewöhnlich sich in großen Höhen bewegen soll und im Sturzflug in die unteren Höhen herabstoßen soll. Dabei gelangt das Flugzeug in kurzer Zeit aus dünnen Luftschichten in die Luftzone in Bodennähe, wobei an der Luftkammer ein sehr rascher Wechsel von äußerem Unterdruck zu äußerem Überdruck eintritt. Aber auch bei Zivilflugzeugen, die für den Verkehr in großen Höhen bestimmt sind, kann die Notwendigkeit sich ergeben, daß bei Störungen an der Gebläseanlage und Abfall des notwendigen Innendrucks rasch untere Luftzonen aufzusuchen sind, in denen die Kammer äußeren Dtruckkräften ausgesetzt ist. Man hat daher bislang allgemein den Wandquerschnitt der Kammer von Höhenflugzeugen stärker gemacht und einen höheren Innendruck verwendet, als die Beanspruchung der Kammerwandung in großen Höhen es erfördert, und dabei die entsprechende Erhöhung des Gewichts und der Gebläseleistung mit in Kauf genommen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die unter innerem Überdruck stehende Kammer mit einem beim Abwärtsflug durch den zunehmenden äußeren Luftdruck sich nach innen öffnenden Ventil zu versehen, um eine Belastung der Kammer allein durch äußere Luftkräfte zu verhindern. Die Erfindung hat eine verbesserte Ausbildung der Druckausgleicheinrichtung zum Gegenstand. Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß ein in bekannter Weise dem Kammerinnen druck und Außendruck ausgegesetztes und auf den Außendruck ansprechendes Organ mit einer elektrischen oder mechanischen Einrichtung kraftschlüssig verbunden ist, die zur Auslösung einer das Öffnen des Diruckausgleichventils bewirkenden Kraft dient. Die Betätigungsvorrichtung für das Ventil ist so ausgebildet, daß eine den beim Sturzflug auftretenden Geschwindigkeiten entsprechende rasche Freilegung der für den Druckausgleich vorgesehenen Öffnungen erzielt wird. Dabei kann als Antriebskraft eine Feder Verwendung finden, die bereits bei Druckgleichheit ein Öffnen des Ventils bewirkt, oder ein durch 'das Druckgefälle angetriebenes Flügelrad, das einen Absperrschieber betätigt.

Durch die Erfindung ist die Sicherheit gegeben, daß die Kammer mit einem Innendruck/ der unter dem Druck einer Atmosphäre liegt, beim Erreichen von Luftzonen mit gleichem oder höherem Druck sogleich ■ mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird, um einen raschen Druckausgleich herbeizuführen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Wandstärke der Kammer zur weitestgehenden Gewichtsersparnis den bei einem Innendruck von weniger als einer Atmosphäre sich ergebenden Zugkräften anzupassen. Gleichzeitig kann fine für den niedrigen Innendruck entsprechend kleine .Gebläseleistung gewählt werden. " In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands dargestellt. Es zeigen

Abb. ι die Ventilanordnung mit elektromagnetischer Betätigung, im Querschnitt,

Abb. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Ventilausbildung,

Abb. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ventils mit elastisch nachgiebigem Absperrorgan-in der Schließlage,

Abb. 4 ein mechanisch betätigtes Druckausgleichventil und

Abb. 5 eine weitere Ventilausbildung. Es bezeichnet 1 die äußere Kammerwandung und 2 die innere Kammerwandung. Das Druckausgleichventil 3 ist zweckmäßig in dem Zwischenraum zwischen den Wandungen angeordnet. Es besteht aus dem Ventilteller 4 mit einer Dichtungsscheibe ausi elastisch nachgiebigem Werkstoff. Der Ventilteller 4 ist an einer Führungsstange 5 befestigt, die in Abb. ι mit einem Schwinghebel 6 verbunden ist. Eine Feder 7 ist bestrebt, das Ventil 4 zu öffnen. Zur Sicherung des Ventils 4 in too der Schließlage dient eine Nase 8, die an einem Schwingarm 9 angeordnet ist und als Anschlag für den Schwinghebel 6 in der geschlossenen Lage des Ventils 4 wirksam ist. Der Schwingarm 9 ist mit dem Anker ι ο eines Elektromagneten 11 verbunden und wird durch eine Feder 12 in die Sperrlage für den Schwinghebel 6 zurückgeführt. Die Kontakte 13 des Elektromagneten 11 werden durch, eine Membran 1-4 geschaltet. Diese Membran ist in der Innenwand 2 der Kammer angeordnet. Die eine Seite der Membran steht durch die Öffnung 15 in der Außenwand unter der Einwirkung des Außendrucks, -während auf die andere Membranseite der Kammerinnendruck wirkt. Steigt der Außendruck über den Kammerinnendruck, so wird die Membran nach innen gedrückt, und die Kontakte des Elektromagneten werden dabei geschlossen. Dieser zieht den Anker 10 an und entriegelt dadurch die Führungsstange S des Ventütellers 4, der durch die Feder 7 in die

Claims (5)

Offenstellung bewegt wird. Die Durchgangsöffnung 16 des Ventils wird so groß gewählt, daß ein rascher Ausgleich zwischen Kammerinnendruck und Außendruck erfolgt. Es kann eine beliebige Anzahl solcher Ventile in der Kammerwandung angeordnet sein. An der Ventilstange 5 ist ein Knopf 17 zum Schließen des Ventils von Hand angeordnet. Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist der Anker 10 des Elektromagneten 11 mit einem Sperriegel 18 unmittelbar verbunden, der durch die Feder 12 in der Schließlage in eine Öffnung 19 an der Führungsstange S des Ventiltellers 4 eingeführt wird. Die Öffnungsfeder 7 für den Ventilteller 4 greift unmittelbar an letzterem an. In Abb·. 3 gelangt ein in den Ventilsitz 19 eingeschliffener kegelförmiger Ventilteller 4 zur Anwendung, der durch eine Feder 20 auf den Ventilsitz gedrückt wird, die stärker als die Öffnungsfeder 7 ist. Als Stützlager für die Feder 20 dient eine Hülse 21, die auf der Ventilstange 5 verschiebbar angeordnet ist und die Öffnung 19 für den am Anker ι ο des Elektromagneten 11 befestigten Sperriegel 18 aufweist. Die Ausführung nach Abb. 4 sieht ein Schieberventil 22 für große D'urchgangsquerschnitte vor. Der Schieber 22 wird durch eine Gewindespindel 23 bewegt, die durch ein Flügelrad 24 angetrieben wird, das in einem mit der Außenluft und dem Kammerinnern, durch Kanäle 25 und 26 in Verbindung stehenden Gehäuse 27 gelagert ist und dessen Flügel eine die Kanäle 25 und 26 gegeneinander abdichtende Ausbildung aufweisen. Die Gewindespindel 23 oder ihre Antriebswelle 28 kann mit einem Geschwindigkeitsregler versehen sein. Der Kanal 25 ist mit einem geeigneten, gegen den Außendruck schEeßenden Rückschlagventil 29 versehen. Beim Erreichen von Luftzonen mit einem Unterdruck gegenüber dem Kammerinnendruck erfolgt das Schließen des Schiebers von Hand. Durch die Anordnung des Rückschlagventils 29 ist das Flügelrad nur in einer Direhrichtung beweglich, die das Öffnen des Schiebers 22 bewirkt. Bei der Ausführung nach Abb. 5 ist ein Federwerk 31 vorgesehen, das eine Bremsscheibe 32 aufweist, deren Bewegung durch einen von der Membran 14 gesteuerten Bremshebel 33 geregelt wird. Durch das Federwerk wird der Riegel 18 in und außer Eingriff mit einer Ausnehmung 19 der Stange 5 des Ventils 4 gebracht. Bei.den Ausführungen nach Abb. 4 und 5 erfolgt die Betätigung des Diruckausgleichventils nur mechanisch. Dabei ist die bei elektrischen Anlagen bestehende Gefahr, daß durch Stromlosigkeit die Funktion unterbunden ist, vermieden. Pa τ κ ν τ α κ s ι· u ü c η ε :

1. Höhenflugzeugkammer für inneren Überdruck mit beim Abwärtsflug durch den zunehmenden äußeren Luftdruck sich nach innen öffnendem Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß ein in bekannter Weise dem Kammerinnendruck und Außendruck ,ausgesetztes und auf den Asiißendruck ansprechendes Organ (14, 29) mit einer elektrischen oder mechanischen Einrichtung kraftschlüssig verbunden ist, die zur Auslösung einer das Öffnen des Druck-

• ausgleichventils bewirkenden Kraft dient.

2. Höhenflugzeugkammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das in bekannter Weise durch Federkraft öffnende Absperrorgan (4) mit einer die Schließlage sichernden Sperrvorrichtung (8, 18) versehen ist, die mit der Membran (14) kraftschlüssig verbunden ist.

3. Höhenflugzeugkammer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung (ii) für das Sperrglied (8, 18) vorgesehen ist, deren Kontakte (13) durch die Membran (14) geschaltet werden.

4. Höhenflugzeugkammer nach den Ansprüchen-1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (18) durch ein Federwerk (31) betätigt wird,' das mit einer durch die Membran (14) betätigten Bremseinrichtung (32, 33) versehen ist.

5. Höhenflugzeugkammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit dem Kammerinnern und der Außenluft in Verbindung stehenden Gehäuse (27) ein Flügelrad (24) angeordnet ist, dessen Welle (28) die Betätigung eines Absperrschiebers (22) bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen