DE691285C - Belueftungseinrichtung fuer gegenueber der Aussenluft unter UEberdruck stehende Hoehenkammern in Luftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung erstreckt sich auf Belüftungseinrichtungen für,gegenüber der Außenluft unter Überdruck stehende Hohlräume (Höhenkammern) in. solchen Luftfahrzeugen, deren Vortrieb durch Brennkraftmaschinen erfolgt, welche mit Ladegebläsen versehen sind. Es ist bekannt; das Ladegebläse zur Aufrechterhaltung des Luftdruckes und zur Herbeiführung des Luftwechsels, im Hohlraum zu verwenden, indem die verdichtete Ladeluft auf dem .Wege über den Hohlraum der Brennkraftmaschine zugeführt wird, Ganz abgesehen davon, daß die verdichtete Luft des Ladegebläses· in der Regel ■ durch öl verunreinigt und somit für die Atmung unvorteilhaft ist, bedingt die Luftführung über den Hohlraum einen Druckabfall, durch den die Leistung der Brennkraftmaschine im ungünstigen Sinne beeinflußt wird. Zudem kann der Fall eintreten, daß die verdichtete Luft auf dem Wege zu den Brennräumen der" Brennkraftmaschine Verunreinigungen und sonstige Beeinflussungen erfährt, die'für die Verbrennung in den Brennräumen unvorteilhaft sind. Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man deshalb bereits die Belüftung und die Aufrechterhaltung des Druckes im Hohlraum anstatt durch das Ladegeb.läse durch eine besondere Belüftungspumpe bewirkt.' Da nun für die Lufterneue· rung im. Hohlraum dessen Begrenzungswände 3c Öffnungen aufweisen, durch die Lufuaus dem Hohlraum ins Freie austritt, wurde die Fördermenge der zur Belüftung der Höhenkammer dienenden Luftpumpe bei den bisherigen Belüftungseinrichtungen so bemessen, daß sie gerade ausreicht, um die aus den Auslaß-Öffnungen austretende Luft unter Aufrechterhaltung des erforderlichen Luftdruckes in

der Höhenkammer ständig zu ersetzen. Erfolgt nun aber eine Beschädigung der Höhenkammer, welche zusätzliche Entweichungsmöglichkeit für den Luftinhalt der Kammer schafft, beispielsweise ein Undichtvverden von Verbindungsstellen der Kammerwände infolge Erschütterungen oder eine Schuß Verletzung der Begrenzungswände, so reicht bei den bekannten Belüftungseinrichtungen die Fördermenge der Belüftungspumpe nicht mehr aus, um den Luftdruck in tier beschädigten Höhenkammer auf dem !erforderlichen Mindestwert zu halten; denn hierfür sind dann in der Regel Luftmengen erforderlich, die ein Vielfaches der unter normalen Umständen benötigten Menge betragen. Man hat daher, um eine Beschädigung der Höhenkammer nach Möglichkeit zu vermeiden, die letztere doppelwandig ausgebildet, wodurch jedoch, insbesondere bei Beschüß, kein hinreichender Schutz für die in der Höhenkammer anwesenden Personen gewährleistet ist. Andererseits hat man in der Höhenkammer selbsttätig arbeitende Einrichtungen vorgesehen, welche ■!5 bei Absinken des Druckes die Antriebsmotoren des Luftfahrzeugs außer Tätigkeit setzten, so daß dieses zwangsläufig in geringere Höhenlagen gelangt. Auch derartige Einrichtungen bieten keinen hinreichenden Schutz, da bei Verletzungen der Begrenzungswand der Höhenkammer der Druck sehr schnell absinkt, dagegen das Erreichen niedrigerer Höhenlagen oft eine Zeit erfordert, in der bereits gesundheitliche Schaden bei den in der Höhenkammer anwesenden Personen, eintreten.

Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, bei einem übermäßigen Druckverlust der Höhenkammer den .Innenraum der Kammer in Abhängigkeit von dessen Innendruck mit 4ü der vom Ladegebläse des Motors zu den Zylindern führenden Luftleitung in Verbindung zu bringen. Hierdurch soll der Druck in der Höhenkammer auch bei zusätzlicher Undichtheit längere Zeit aufrechterhalten werden oder doch nur langsam' absinken, ohne daß es hierzu übermäßig großer und deshalb im normalen Betrieb ein erhebliches totes Gewicht darstellender Bei&ftungspümpen-bedarf. . ■■-■■■- -'■- -"* ■··-■■:

Dieses Ziel· wird aber ntar'· dann mit Sicherheit erreicht, wenn erfindungsgemäß das in die von der Druckseite des Ladegebläses zur Höhenkammer führende Luftleitung eingefügte Absperrglied unter Einwirkung des Druckes in der Höhenkammer und des Drukkes in der Laderhöhenkämmerleitung nur dann öffnet, wenn die Druckdifferenz zwischen der Laderleitung und der Höhenkammer bei Druckabfall in der Höhenkammer einen ge-

fio wissen," Betrag überschreitet. Durch diese Ausgestaltung der Absperreinrichtung wird erreicht, daß beim Absinken des Kammerdruckes der Kämraerinnenraum nur mit der bzw. bei mehrmotorigen Flugzeugen mit den Laderdruckleitungen in Verbindung gebracht wird, -die zur Druckerhöhung in der Kammer •beitragen können. Wenn dagegen das Absperrglied in der Luftleitung zwischen Ladegebläse und Höhenkammer nur unter der Einwirkung des Kammerinnendruckes betätigt wird, besteht die große Gefahr, daß bei einem Druckverlust in der Höhenkammer durch Öffnung" des Absperrgliedes die schon vorhandene Undichtigkeit noch vergrößert und damit der Druckabfall noch beschleunigt wird, nämlieh durch Freigabe einer Öffnung zu einer solchen Luftleitung, deren Druck infolge Ausfalls oder Drosselung der zugehörigen Brennkraftmaschine unter dem "Höhenkammerdruck liegt. Bei einer Anordnung entsprechend der Erfindung wird erreicht, daß der Druck in der Höhenkammer beim Auftreten zusätzlicher Undichtheiten häufig noch auf der erforderlichen Höhe gehalten werden kann oder zumindest viel langsamer absinkt als bei den bisherigen Ausgestaltungen; zudem wird durch die Entnahme eines erheblichen Teils von der durch das Ladegebläse verdichteten Luft zum Zweck der zusätzlichen Höhenkammerbelüftung die Leistung der Brennkraftmaschine erheblich verringert, so daß. das Flugzeug zwangsweise in niedrigere Höhenlagen gelangt.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Abbildungen in vier Ausführungsbeispielen dargestellt, und .zwar zeigen;

Die Abb. 1 bis 4 Belüftungssteuer einrichtungen an Höhenkammern mit Luftzufuhr von den Ladegebläsen der Motoren bei zusätzlicher Undichtigkeit, die in Abhängigkeit von der Differenz der Drücke in der Höhenkammer und der Förderseite der Ladegebläse arbeiten.

Bei allen Ausführungsbeispielen erfolgt die Belüftung der Höhenkammer 1 bei normalen Betriebszuständen durch eine ■ vom Antriebsmotor 2 angetriebene Belüftungspumpe, welche bei einem in der Höhenkammer erforderlichen ■Mindestdruck zum Zweck der Lufterneuerung so viel Luft der Höhenkammer zuführt, wie aus der mittels einer Druckmembran 44 gesteuerten Entlüftungsöffnung 4 aus der Höhenkammer ins Freie austritt. Wird die Begrenzungswand der Höhenkammer beschädigt, so daß durch die hierbei entstehende zusätzliche Undichtigkeit der darin herrschende Druck unter den .erforderlichen Mindestdruck absinkt, so erfolgt eine zusätzliche Belüftung, indem ein mehr oder weniger großer Teil der mittels des Ladegebläses 5 des Motors 2 verdichteten Gebläseluft der Höhenkammer zugeleitet, wird. ... . ,..

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Zu diesem Zweck ist die Förderseite des Ladegebläses 5 durch eine Leitung 6 mit dem Innern der Höhenkammer verbunden. In der Leitung 6 sind Abschlußglieder angeordnet, welche bei normalem Betrieb, d.h. dann,-Avenn die Belüftungspumpe 3 so viel Frischluft der Höhenkammer zuführt, wie bei einem bestimmten Mindestdruck in der Höhenkammer durch die Auslaßöffnung 4 ins Freie entweicht, verschlossen sind.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1 isf die Verbindungsleitung 6 an dem in den Innenraum der Höhenkammer 1 hineinragenden Ende durch ein Ventil geschlossen. Die Betätigung dieses Ventils erfolgt durch den Membrankörper 7, welcher eine Schiebestange

20 verschiebt, auf der die Abschlußglieder

21 und 22 befestigt sind. Letztere Abschlußglieder sind in einer Zwieigleitung 23 angeord-

,o net, welche die Gebläseluftleitung 6 mit dem Innenraum 24 eines weiteren Membrankörpers 25 verbindet. Am Membrankörper 25 ist eine Schiebestange 26 befestigt, auf der die Abschlußglieder 27 und 28 der Verhindungs-

a₅ leitung 6 angeordnet sind. Die Wirkungsweise dieser Steuereinrichtung ist folgende:

Fällt der Druck in der-Höhenkammer und dehnt sich der Membrankörper 7, so verschließt bei der hierbei erfolgenden Verschiebung der Schiebestange 20 das Abschlußglied 21 die Zweigleitung 23 gegenüber dem Innenraum der Höhenkammer 1, während das Abschlußglicd 22 von seinem Sitz 31 abgehoben und dadurch die Verbindung zwischen der Gebläseluftleitung 6 und dem Innenraum 24 des Membrankörpers 25 hergestellt wird. Letzterer dehnt sich nun bei einer bestimmten Druckdifferenz zwischen der Leitung 6 und demi Kammerinnern aus, verschiebt dabei die Schiebestange 26 entgegen der Wirkung einer Schließfeder 29 in Richtung des Pfeiles ff und bewegt die Abschlußglieder 27 und 28 in die Offenstellung. Nunmehr strömt verdichtete Gebläseluft aus der Verbindungsleitung 6 in den- Innenraum der Höhenkammer durch die Öffnungen 30 ein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 2 wird das Abschlußglied in der Vierbindungsleitung 6 durch das Sicherheitsventil 131 gebildet, auf dessen Ventilteller einerseits der Druck in der Verbindungsleitung 6 und andererseits der Druck in der Höhenkammer sowie eine ständige Kraft (Feder 32) wirkt. . Beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3 ist

das Abschlußglied der Verbindungsleitung 6 in Art eines Druckminderventils ausgestaltet, indem auf einen Doppelkolbei\33 einerseits der Druck der verdichteten Gebläseluft und - durch eine Öffnung 34 der im freien Luftraum

So herrschende Druck und andererseits der Druck in der Höhenkammer 1 sowie eine ständige Kraft (Feder 35) wirkt. Nimmt bei den Ausführungsbeispielen gemäß Abb. 2 .und 3 der Druck der verdichteten Gebläseluft gegenüber dem Gleichgewichtszustand des Sicherheitsventils 131 bzw.. des Doppelkolbens 33 zu, so wird das Sicherheitsventil 131 "bzw. der Doppelkolben 33 in Richtung des Pfeiles δ verschoben und verdichtete Gebläseluft der Höhenkammer 1 unmittelbar (Abb. 2) oder durch die Umwegleitung 135 (Abb. 3) zugeführt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 4 ist die Verbindungsleitung 6 bei gewöhnlichen Betriebsbedingungen in der Höhenkammer 1 durch eine Brechplatte 36 verschlossen, auf die einerseits der Druck der verdichteten Gebläseluft und andererseits der Druck im Innern der Höhenkammer einwirkt. Stehen diese Drücke in dem gewollten Verhältnis zueinander, so werden auf die Brechplatte 36 nur geringe Beanspruchungen ausgeübt. Überwiegt dagegen der Druck der verdichteten Gebläseluft in der Verbindungsleitung 6, so erfolgt bei entsprechender Bemessung der Brechplatte 36 eine Zerstörung der letzteren, so daß verdichtete Gebläseluft in die Höhenkammer einströmt.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird mithin der Höhenkammer 1, wenn deren Druck unter einen Mindestwert sinkt, verdichtete Gebläseluft in solcher Menge zugeführt, daß in letzterer ein starker Druckabfall nach Möglichkeit vermieden und zugleich die Leistung der Brennkraftmaschine erheblich herabgesetzt' wird, so daß das Luftfahrzeug selbsttätig in .geringere Höhenlagen gelangt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Belüftungseinrichtung für gegenüber loo der Außenluft unter Überdruck stehende Höhenkammern in solchen Luftfahrzeugen, deren Vortrieb durch Brennkraftmaschinen erfolgt, welche mit Ladegebläsen versehen sind, wpbei die für den erf orderliehen Luftwechsel unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Luftdruckes im Hohlraum erforderliche Luftmenge von einer besonderen Belüftungsputnpe gefördert wird und Mittel vorgesehen sind, um bei außergewöhnlich großem Luftbedarf verdichtete Luft des unabhängig von der Belüftungspumpe angeordneten Ladegebläses der Höhenkammer . zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß das in die von der Druckseite des. Ladegebläses zur Höhenkammer führende Luftleitung eingefügte Absperrglied unter Einwirkung des Drukkes in der Höhenkammer und des Druckes in der LaderhÖhenkammerleitung nur dann tao öffnet, wenn die Druckdifferenz zwischen der Laderleitung und der Höhenkammer

   infolge Druckabfalls in der Höhenkammer einen bestimmten Betrag überschreitet.
2. 2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußglied in Art eines Sicherheitsventils (131) ausgebildet ist, auf das einerseits der Druck in der Höhenkammer (1) und eine ständige Kraft (Feder 32), andererseits der Druck der verdichteten Luft des Ladegebläses (s) wirkt.
3. 3. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußglied in Art eines Druckminderventils ausgebildet ist, auf dessen Regelglied (33) einerseits der Druck der vom Ladegebläse (5) verdichteten Luft und andererseits der Druck in der Höhenkammer (1) einwirkt.
4. 4. Belüftungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußglied durch einen Verschlußkörper (3.6) gebildet wird, auf den auf einer Seite der Druck der verdichteten Luft des Ladegebläses (5) und auf der anderen Seite der Druck in der Höhenkammer (1) einwirkt, und der so gestaltet ist, daß er bei Überwiegen des Druckes der Gebläseluft um einen bestimmten Betrag zerstört wird und hierbei die Verbindungsleitung zur Höhenkammer hin öffnet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen