Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf einen Typ einer
Flugzeugwaschanlage zum effizienten Waschen großer Flugzeuge.
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Beim herkömmlichen Verfahren zum Waschen eines Flugzeuges
mußte der auf die Oberfläche eines Flugzeuges ausgeübte
Druck unterhalb eines bestimmten Wertes gehalten werden.
Es war unmöglich, den Reinigungsstrahl direkt auf die
Oberflächen zu richten. Außerdem war, weil Flugzeuge
abgerundete Oberseiten, Seiten und Unterseiten haben, das
Waschen zeitraubend und arbeitsintensiv, weil häufig das
manuelle Abbürsten der Oberflächen erforderlich war. Obwohl
es den Flugzeugkörper nicht schadigt, ist das herkömmliche
Verfahren ineffizient. Es wird zunehmend schwierig, die
derzeitige Menge von Flugzeugen zu behandeln.
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GB-A-1 327 901 beschreibt genauer eine Wasch- und
Spruhvorrichtung speziell für Flugzeuge, die eine
langgestreckte Ausleger-Struktur aufweist, die an ihrem unteren Ende
schwenkbar an einem Halter für eine Schwenkbewegung der
Ausleger-Struktur um eine horizontale Achse angebracht
ist, und einen einstellbaren Arm mit Schulter-, Oberarm-,
Ellbogen-, und Handgelenkeinstellungen, der mit seinem
proximalen Ende am distalen Ende des langgestreckten
Auslegers für eine Drehbewegung um eine horizontale Achse
angebracht ist, und ein Paar von allgemein zylindrischen
Bürsten, das drehbar an einem distalen Ende eines
Teleskopgliedes des einstellbaren Arms zur Veränderung der
Ausrichtung der Bürsten angebracht ist.
Zusammenfassung der Erfindung
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Das Ziel dieser Erfindung ist es, eine Flugzeugwaschanlage
bereitzustellen, die die äußere Oberfläche eines
Flugzeuges mit hoher Effizienz waschen und noch durch nur eine
Person bedient werden kann.
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Dieses Ziel wird erreicht mit einer Flugzeugwaschanlage
mit einem langgestreckten Arm, der angehoben und abgesenkt
werden kann, einem am Ende des Armes schwenkbar
angebrachten Unterarm zur Drehung um eine horizontale Achse, die
senkrecht zum Arm ist, der bewegbar durch einen ersten
Antriebsmechanismus gesteuert wird, einem
Bürstenschwenkrahmen, der drehbar am der horizontalen Achse
entgegengesetzten Ende des Unterarmes zur Drehung um eine Antriebswelle
angebracht ist, die senkrecht zur Längsrichtung des
Unterarmes und zur horizontalen Achse ist, und der drehbar
durch einen zweiten Antriebsmechanismus gesteuert wird,
einem Bürstendrehrahmen, der drehbar zu einer Rotation um
eine Drehachse senkrecht zur Antriebswelle am
Bürstenschwenkrahmen angebracht ist und durch einen dritten
Antriebsmechanismus gedreht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bürstendrehrahmen in einer Drehebene senkrecht zur
Drehachse liegt und daß er weiterhin zwei schwenkbar an
Gelenken an gegenüberliegenden Seiten des Bürstenrahmens
angebrachte Bürstenarme, die schwenkbar durch einen
vierten Antriebsmechanismus in einer Ebene bewegbar sind, die
parallel zur Drehebene ist, eine Mehrzahl von Mittelachsen
zum Tragen einer Mehrzahl von drehbaren Bürsten, die
parallel zur Drehebene und den Bürstenarmen in einem
vorbestimmten
Abstand von diesen angeordnet sind, wobei die
Mittelachsen drehbar auf Trägern angebracht sind, die fest
mit dem Bürstendrehrahmen und den Bürstenarmen verbunden
sind und senkrecht zur Drehebene und den Bürstenarmen
hervorstehen, wobei jede der Mittelachsen mit der
benachbarten über ein Kardangelenk verbunden ist, und einen fünften
Antriebsmechanismus zum drehenden Antreiben der drehbaren
Bürsten um die Mittelachsen aufweist.
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Weiterhin kann jeder der obengenannten Mechanismen auf
einen Lastwagen mit lenkbaren und drehbaren Rädern und Quer-
Rädern montiert sein, die senkrecht zur Längsachse des
Lastwagens angeordnet sind und nach unten hervorstehen, um
den Bodenkontakt der lenkbaren und drehenden Räder
aufzuheben, um den Lastwagen in Querrichtung zu bewegen.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
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Die Figuren 1 bis 8 beschreiben eine Ausführungsform der
Flugzeugwaschanlage entsprechend dieser Erfindung; Fig. 1
zeigt die gesamte Vorrichtung,
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Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Lastwagens,
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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht, die die Lage der
Lastwagenräder angibt,
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Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Mechanismus, der das
Hervorschieben der Quer-Räder bewirkt,
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Fig. 5 zeigt eine genaue Seitenansicht des Auslegers, des
Arms und ihrer vorderen und hinteren Verbindung,
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Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Waschbürste,
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Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht des durch die Linien
VII-VII in Fig. 6 bezeichneten Teiles und
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Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Ansicht des durch die Linien
VIII-VIII in Fig. 6 bezeichneten Teiles.
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Die Figuren 1 bis 8 sind Zeichnungen einer Ausführungsform
der Flugzeugwaschanlage entsprechend dieser Erfindung, und
Fig. 1 ist eine Gesamtansicht der Flugzeugwaschanlage. Die
Figuren 2 bis 4 sind Zeichnungen eines Lastwagens, der
lenkbar auf Fahr-Rädern 51 läuft, die durch
Hydraulikmotoren angetrieben werden. In der Nähe jedes der Fahr-Räder
51 sind von einem Hydraulikmotor angetriebene Quer-Räder
52 senkrecht zur Achse des Lastwagens 1 angebracht. Die
Achsen dieser Quer-Räder sind bewegbar am Lastwagen-
Chassis 1a angebracht und an den Enden der Radarme 53
gelegen, die sich zu beiden Seiten des Lastwagen-Chassis 1a
erstrecken. Hydraulik-Zylinder 54 sind nahe dieser Quer-
Räder auf den Radarmen 53 und zwischen den Oberteilen der
Radarme 53 im Lastwagen-Chassis 1a angebracht. Diese
Hydraulik-Zylinder 54 stehen nach unten hinter die Quer-
Räder 52 vor, um die Fahr-Räder 51 vom Bodenkontakt zu
entlasten und ziehen sich zurück, um die Fahr-Räder 51 auf
den Boden zurückzuführen.
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Ein Drehtisch 2, der mittels eines Antriebsmechanismus,
wie etwa eines Ritzel-Antriebes, horizontal gedreht wird,
ist in der Mitte der Breite des Lastwagens 1 im Vorderteil
angebracht. Der Mittelabschnitt des Lastwagens 1 stellt
einen freien Raum 3 von vorn nach hinten dar, mit Ausnahme
des Teils für den Drehtisch 2. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist
auf beiden Seiten dieses freien Raumes 3 ein
Aufbewahrungsabschnitt 4 von vorn nach hinten und von rechts nach
links vorhanden. Vor dem Sitz 5 des Bedieners ist die
Steuertafel zur Bedienung dieser Anlage, ebenso wie die
Antriebsvorrichtung für den Lastwagen 1. Die Steuertafel
ist mittels eines Kabels angeschlossen, das lang genug
ist, daß der Bediener die Anlage vom Sitz 5 des Bedieners
oder auch von außerhalb des Lastwagens 1 bedienen kann.
Der Aufbewahrungsabschnitt 4 enthält einen Kraftstofftank,
einen Motor, eine Hydraulikpumpe, einen Öltank zur
Bedienung jedes Teiles, Waschwasser, einen Waschtank,
Waschflüssigkeit und eine elektronische Steuertafel.
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Konsolen 2a sind an einer Stelle befestigt, die dem
Durchmesser der oberen Oberfläche des Drehtisches 2 entspricht.
Das untere Ende eine Auslegers 3 dreht sich auf diesen
Konsolen 2a mit einer horizontalen Achse 7. Zwischen dem
unteren und mittleren Abschnitt des Auslegers 6 und den
Enden der Konsolen 2a auf der Kante des Drehtisches 2 sind
beide Enden eines Hydraulikzylinders 8 um Achsen 8a, 8b
parallel zur horizontalen Achse 7 drehbar, wie genau in
Fig. 5 gezeigt.
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Am Ende des Auslegers 6 werden der Ausleger 6 und ein Arm
9 um eine zur horizontalen Achse 7 parallele Achse 10
gedreht,
die mittels eines Halters 9a eingefügt ist, der am
unteren Ende des Armes 9 angebracht ist, so daß der
Ausleger 6 und der Arm 9 parallel zueinander und in einem
speziellen Abstand voneinander befestigt sind. Zwischen dem
Ausleger 6 und dem Arm 9 gibt es einen Hydraulikzylinder
13, der um Achsen 13a und 13b parallel zur horizontalen
Achse in den Konsolen 11 und 12, deren beide Enden am
oberen und mittleren Abschnitt des Auslegers 6 und am unteren
Ende des Armes 9 befestigt sind, eine Drehbewegung
bewirkt.
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Der Arm 9 umfaßt einen äußeren Arm 9b und einen inneren
Arm 9c, der sich teleskopartig erstreckt, zwischen denen
es einen Hydraulikzylinder 14 gibt, der sie teleskopartig
antreibt.
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Am Ende des inneren Armes 9c dreht sich das untere Ende
des Unterarmes 15, dessen Spitze ein "U"förmiges
Verbindungsstück 15a bildet, um eine zur horizontalen Achse 7
parallele Achse 16. Das "U"förmige Verbindungsstück 15a
ist so gebildet, daß eine Antriebswelle 17, die sich über
die Spitze hinweg erstreckt, senkrecht zur Längsrichtung
des Unterarmes 15 und zur Achse 16 liegen wird. Auf der
Außenseite eines der Schenkel des "U"förmigen
Verbindungsstücks 15a führt der Antriebs-Hydraulikmotor 18 eine
Drehbewegung aus, um die Antriebswelle 17 anzutreiben.
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Außerdem befinden sich am Ende des inneren Armes 9c und am
unteren Ende des Unterarmes 15 Halter 19 und 15b, an denen
ein Hydraulikzylinder 20 befestigt ist. Beide Enden des
Zylinders um Achsen 20a und 20 drehbar, die parallel zur
horizontalen Achse 7 sind.
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Das "U"förmige Verbindungsstück 15a ist mit der
Waschbürste 31 verbunden, die in den Figuren 6 bis 8 gezeigt wird.
Die Waschbürste 31 ist folgendermaßen aufgebaut:
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Das "U"förmige Verbindungsstück 15a haltert mit der
eingesetzten Antriebswelle 17 das untere Ende eines
Bürstenschwenkrahmens 32. Eine Verriegelungsfeder 17a verhindert
eine Bewegung relativ zur Antriebswelle 17. Am Ende dieses
Bürstenschwenkrahmens 32 ist ein drehbares Zahnrad 33a
vorgesehen, das sich um die Längsachse des
Bürstenschwenkrahmens 32 dreht. Ein Bürstendrehrahmen 33 ist in
Richtung des Durchmessers des Zahnrades 33a auf diesem Zahnrad
33a befestigt. Ein kleines Zahnrad 34a, das im Eingriff
mit dem Zahnrad 33a steht und ein Dreh-Antriebsmechanismus
34, der einen eine durch Untersetzungszahnräder 34b
übertragene Drehbewegung erzeugenden Hydraulikmotor 34c
umfaßt, sind an der Seite des Bürstenschwenkrahmens 32
angebracht.
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Bürstenarme 35 und 36 sind an beiden Enden des
Bürstendrehrahmens 33 befestigt. Diese Arme liegen in der Ebene,
in der sich der Bürstendrehrahmen 33 über Gelenke 35a und
36a dreht. Parallele Bürstendrehachsen 33', 35' und 36'
sind in einem bestimmten Abstand vom Bürstendrehrahmen 33
bzw. den Bürstenarmen 35 und 36 vorgesehen. Diese sind
durch Kardangelenke miteinander verbunden. Beide Enden der
Bürstendrehachse 33' sind an beiden Enden des
Bürstendrehrahmens
befestigt, drehen sich auf den Enden des
Antriebsträgers 38 und des Stützträgers 39 und stehen in die
Drehebene des Bürstendrehrahmens 33 vor. Die Enden der
Bürstendrehwellen 35' und 36' sind am Ende der Bürstenarme 35
und 36 gehaltert und drehen sich in den Enden des
Stützträger 40 und 41, die parallel zu den Trägern 38 und 39
hervorstehen.
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Zwischen den Trägern 38 und 39 an beiden Enden des
Bürstendrehrahmens 33 und dem Mittelabschnitt der Bürstenarme
35 und 36 finden sich Hydraulikzylinder 42 und 43, die
über Achsen 42a und 43a, deren beide Enden sich parallel
zu den Trägern 38 und 39 erstrecken, eine Drehbewegung
übertragen.
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Außerdem ist am Ende des Antriebsträgers 38 ein Kettenrad
44 auf der Bürstendrehachse 33' befestigt, und ein
Kettenrad 45b eines Hydraulikmotors 45, der mittels eines
Befestigungstisches 45a am Bürstendrehrahmen 33 befestigt ist,
ist mit einer Rollenkette 46 umgeben. Weiterhin haben der
Bürstendrehrahmen 33 und die Bürstenrahmen 35 und 36 nicht
gezeigte Düsenöffnungen, um Waschflüssigkeit und
Waschwasser auf Bürsten 33", 35" und 36" auf den
Bürstendrehachsen 33', 35' und 36' auszustoßen.
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In der Figur ist Teil 47 ein Sensor, der dazu dient, die
Positionen der Bürsten relativ zu einer Flugzeugoberfläche
zu steuern.
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Als nächstes werden Erklärungen gegeben, wie die
Flugzeugwaschanlage zu benutzen ist.
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Wenn die Flugzeugwaschanlage nicht in Gebrauch ist, ist
der Lastwagen in einer Garage untergebracht, wobei der Arm
9 durch den Hydraulikzylinder 14 zurückgezogen, die
Waschbürste 31, um die Bürstendrehachsen 33', 35' und 36' in
Ruhestellung parallel zum Arm zu bringen, nach oben
gedreht, der Drehtisch 2 mit dem Hydraulikzylinder 8 hinter
dem Ausleger 6 ist und der Hydraulikzylinder 8 und der
Hydraulikzylinder 13 zurückgezogen sind, um den Ausleger 8
und den Arm 9 in den freien Raum 3 einzuschließen, der
sich von der Vorderseite zur Rückseite des Lastwagens 1
erstreckt, wobei der eine über dem anderen liegt.
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Um ein Flugzeug mit dieser Anlage zu waschen, prüft ein
Bediener zuerst, daß die Brennstoff-, Waschflüssigkeits-
und Wassertanks gefüllt sind und fährt dann den Lastwagen
1 auf den drehenden Fahr-Rädern 51 nahe zu dem zu
waschenden Flugzeug. Als nächstes betätigt der Bediener die
Lenkung der Räder 51 und den Hydraulikzylinder 54, um zu
erreichen, daß der Lastwagen 1 auf den Quer-Rädern 52 fährt,
und fährt diesen in die Waschposition.
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Dann benutzt der Bediener die Steuertafel vor dem Sitz 5
des Bedieners, um die Hydraulikzylinder 8, 13 und 14
auszufahren und dreht den Drehtisch 2 so, daß die Waschbürste
31 nahe der Oberfläche des zu waschenden Flugzeuges
plaziert wird. Als nächstes bewegt der Bediener die Bürsten
33", 35" und 36", um die Oberfläche des Flugzeuges zu
berühren, durch Bewegung des Unterarmes 15 unter Nutzung
des Ausfahrens und Einziehens des Hydraulikzylinders 20
durch Schwenken des Bürstenschwenkrahmens 32 unter
Verwendung
des Antriebs-Hydraulikmotors 18, durch Drehen des
Bürstendrehrahmens 33 unter Verwendung des Dreh-
Antriebsmechanismus 34 und durch Biegen der Bürstenarme
35, 36 unter Verwendung der Hydraulikzylinder 42 und 43.
Nach dieser Einstellung wird das System auf automatiscen
Betrieb geschaltet. Die Umschaltung auf automatischen
Betrieb wird die Bürsten 33", 35" und 36" in Drehbewegung
versetzen und die Waschflüssigkeit oder das Wasser den
Bürsten zuführen. Ein Signal vom Sensor 47 steuert
automatisch den jeweiligen Antriebsmechanismus für den Unterarm
15 und Waschbürstenabschnitt 31 und bewirkt, daß die
Bürsten 33", 35" und 36" der Oberflächenkontur mit einem
vorbestimmten Flächendruck folgen.
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Der Bereich, in dem die vom Unterarm 15 entfernt liegenden
Teile folgen können, ist groß. Außerdem erleichert es,
weil die Positionen des Waschbürstenabschnitts 31 durch
Betätigung des Auslegers 6, des Arms 9 und des Drehtisches
2 verändert werden können, die Fähigkeit des
Waschbürstenabschnitts 31, der Kontur zu folgen, eine größere Fläche
zu waschen, wenn eine Anpassung an die Fläche auf den
jeweiligen Flächen ausgeführt wird.
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Der Lastwagen wird bewegt, wenn der Waschbürstenabschnitt
31 auch bei maximaler Verstellung des Auslegers 6, des
Arms 9 und des Drehtischs 2 keine Waschfläche mehr
erreichen kann. In diesem Falle kann der Lastwagen 1 mit den
Fahr-Rädern 51 und den Quer-Rädern 52 leicht bewegt werden.
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Somit folgt, wenn die gesamte Oberfläche eines Flugzeuges
in verschiedene Blöcke eingeteilt und auf der Oberfläche
des jeweiligen Blocks eine Flächenanpassung ausgeführt
wird, der Waschbürstenabschnitt 31 jeder Fläche, um die
Oberfläche leicht zu waschen, wodurch es ermöglicht wird,
daß ein Bediener leicht die Oberfläche eines großen
Flugzeuges waschen kann.
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Weiter kann die Anlage ihre Waschfläche mit nur einer
Flächenanpassung vergrößern, indem das gesamte System - unter
Einschluß der Antriebe des Auslegers 6, des Arms 9 und des
Drehtisches 2 - automatisch gesteuert wird.
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Darüber hinaus ist es, weil der Lastwagen 1 mit den Fahr-
Rädern 52 und den Fahr-Rädern 51 sich leicht und genau
bewegen kann, möglich, auf den Drehtisch 2 zu verzichten,
indem das untere Ende des Auslegers 6 direkt derart
montiert wird, daß er sich auf der Oberseite des Lastwagens 1
drehen kann.