DE952599C - Electrically heated de-icer, especially for propellers - Google Patents
Electrically heated de-icer, especially for propellersInfo
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Description
Elektrisch beheizter Enteiser, insbesondere für Propeller Die Erfindung betrifft Enteiser für der Vereisung ausgesetzte Oberflächen und besonders die Vereisung verhindernde oder das Eis durch Wärme abschmelzende Enteiser mit elektrischen Widerstandsheizelementen.Electrically heated deicer, especially for propellers The invention applies to deicers for surfaces exposed to icing and especially icing Deicers with electrical resistance heating elements that prevent the ice or melt the ice by heat.
Bei den für diesen Zweck bekannten Enteisern mit elektrischen Widerstandsheizelementen sind entweder Drahtheizelemente oder leitfähige Gummiheizelemente benutzt worden.In the deicers known for this purpose with electrical resistance heating elements either wire heating elements or conductive rubber heating elements have been used.
Die Erfindung ist besonders für Flugzeugpropeller bestimmt und besteht im wesentlichen in der Kombination der beiden, Heizelementarten, um ihre Vorteile zu verbinden und ihre Nachteile auszuschalten. Der Enteiser gemäß Erfindung enthält daher beide Heizelementarten.The invention is particularly intended and exists for aircraft propellers essentially in the combination of the two, types of heating elements to their advantages to connect and eliminate their disadvantages. The deicer according to the invention contains hence both types of heating elements.
Enteiser aus leitfähigem Gummi haben eine sehr glatte und gut erosionswiderstandsfähige Oberfläche, aber der Widerstand des leitfähigen Gummis ist von Materialänderungen abhängig. Diese Änderungen sind derart, daß sieden Enteiser in manchen Fällen unbrauchbar machen, wodurch er eine sehr schwierige Enteiserart bildet, um ihn befriedigend auf wirtschaftlicher Basis herzustellen.Conductive rubber deicers have a very smooth and good erosion resistance Surface, but the resistance of the conductive rubber is from material changes addicted. These changes are such that the deicer will in some cases be unusable making it a very difficult kind of deicer to get satisfactory to manufacture on an economical basis.
Der drahtenthaltende Enteiser hat einen sehr beständigen elektrischen Widerstand, aber die einzelnen Drähte verursachen einte gewellte oder wellenförmige Oberfläche auf dem Enteisen. Diese Oberfläche besitzt einen sehr geringen Erosionswiderstand:, so daß der Enteisen nur eine kurze Lebensdauer hat. Hinzu kommt, daß das aerodynamische Gleichgewicht des Flugzeugteiles schädlich beeinflußt wird und daß es sehr schwierig ist, dies bei der Herstellung dieser Enteiserart zu überwinden.The wire-containing deicer has a very durable electrical Resistance, but the individual wires create some wavy or wavy Surface on the de-icing. This surface has a very low resistance to erosion :, so that the de-icing has a short lifespan. In addition, the aerodynamic Balance of the aircraft part is adversely affected and that it is very difficult is to overcome this in making this type of deicer.
Ein besondrerer Zweck der Erfindung besteht darin, durch die richtige Ausbildung des Enteisers für einen guten Abnutzungswiderstand in den am meisten kritischen Flächenbereichen zu sorgen., da die Erfahrung, wie vorher erwähnt, gezeigt hat, daß die isolierende Gummischicht über Drahtheizelementen weniger erosionsbeständig ist als die gleiche Gummischicht über Gummheizelementen.A particular purpose of the invention is through the correct Training of the deicer for good wear resistance in the most critical surface areas, as the experience shown, as previously mentioned has that the insulating rubber layer over wire heating elements is less resistant to erosion is as the same rubber layer over rubber heating elements.
Durch die Erfindung wird auch ein Enteisen geschaffen, welcher leicht den spezifischen Bedingungen angepaßt werden kann. die bei einer besonderen Anbringung auftreten und der eine verhältnismäßig beständige Wärmeausstrahlung über die gesamte Oberfläche aufweist.The invention also provides a de-icing which is easy can be adapted to the specific conditions. those with a special attachment occur and a relatively constant heat radiation over the entire Has surface.
Er kann auch leicht so ausgebildet werden, daß er verschiedene Wärmemengen von verschiedenen Flächenräumen der Oberfläche ausstrahlt.It can also easily be made to hold different amounts of heat radiates from different areas of the surface.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung hervor, in welcher sind Fig. I ein auf der Führungskante eines Propellerblattes angebrachter Enteisen, Fig. 2 ein vergrößerter Querschnitt auf Linie 2-2 nach Fig. I, Fig. 3 ein vergrößerter Querschnitt eines Enteisers nach der Erfindung vor der Befestigung an dem Propeller, Fig. 4. eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform des Enteisers, Fig.5, 6 und 7 schematische Draufsichten auf Abwandlungen des Enteisers.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description in conjunction with the drawing emerges, in which Fig. I are a de-icing mounted on the leading edge of a propeller blade, Fig. 2 an enlarged Cross-section on line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged cross-section of a Deicer according to the invention before attachment to the propeller, Fig. 4. a schematic top view of an embodiment of the deicer, FIGS. 5, 6 and 7 schematic Top views of modifications of the deicer.
Abgesehen davon, daß jede besondere Flugzeugoberfläche ein unterschiedliches Problem für die Enteisung bildet, wobei die befriedigende Lösung für die eine Fläche nicht für eine andere geeignet ist, werden die Fluggeschwindigkeit und die Flughöhen immer größer, so, daß das Enteisungsproblem immer schwieriger wird und die Enteisung durch elektrische Widerstandsheizung immer mehr zunimmt. Bei dieser Enteisung soll erstens eine gewünschte Wärmeverteilung über die Oberfläche sowie das geeignete Ausmaß der Wärmeausstrahlung erzielt und aufrechterhalten und zweitens ein guter Erosionswiderstand auf den Teilen der Enteiseroberfläche erreicht werden, welche starken Erosionswirkungen unterworfen sind. Mit dem Anwachsen der Geschwindigkeiten wird auch das dynamische Gleichgewicht der verschiedenen Teile des Flugzeuges immer kritischer, und es ist notwendig, daß eine Enteisungsausrüstung dieses Gleichgewicht sowenig wie möglich stört.Apart from the fact that every particular aircraft surface is a different one Problem for the de-icing forms, with the satisfactory solution for the one surface Not suitable for another, will be the airspeed and the altitudes getting bigger, so that the problem of de-icing becomes more and more difficult and de-icing increasing due to electrical resistance heating. This de-icing is supposed to firstly a desired heat distribution over the surface as well as the appropriate one Degree of heat radiation achieved and maintained and, secondly, a good one Erosion resistance can be achieved on the parts of the deicer surface, which are subject to strong erosion effects. With the increase in speeds The dynamic equilibrium of the various parts of the aircraft is also becoming increasingly important more critical, and it is necessary that deicing equipment have this balance bothers you as little as possible.
In Fig. I ist der Enteisen I auf dem Propellerblatt 2 so angebracht, daß er im wesentlichen den führenden Kantenteil bedeckt und sich von der Nabe oder dem Schaftende 3 des Blattes 2 nach auswärts gegen die Spitze 4 des Blattes zu erstreckt. Dies ist an sich bekannt. Der Enteisen I umfaßt den Propeller um die Führungskante herum, wie Fig. 2 zeigt, so daß die der Enteisung ausgesetzten Blatteile enteist werden. Ein Paar Stromanschlußleitungen. 5 und 6 gehen zu einer geeigneten nicht gezeigten elektrischen Stromquelle.In Fig. I the de-icing device I is attached to the propeller blade 2 in such a way that that it essentially covers the leading edge part and extends from the hub or the shaft end 3 of the blade 2 extends outwardly against the tip 4 of the blade. This is known per se. The deicing I covers the propeller around the leading edge around, as shown in FIG. 2, so that the sheet parts exposed to the de-icing are de-iced will. A pair of power cords. 5 and 6 do not go to a suitable one electrical power source shown.
Der Enteisen I enthält eine Heizeinheit 7 mit einem leitenden Gummiheizelement 8 und einem Drahtheizelement 9. Der Ausdruck »Heizelement« ist so zu verstehen, daß das Element aus einer Einheit oder mehreren getrennten Einheiten bestehen kann, die zusammen das »Heizelement« bilden. Das Heizelement 8 aus leitendem Gummi ist vorzugsweise im Mittelteil des Enteisers angeordnet, so daß es, wenn derselbe am Propeller I befestigt ist, die Führungskante des Blattes 2 bedeckt. Das Drahtheizedement 9 ist auf beiden. Seiten des Gummiheizelementes 8 angebracht, so daß es im wesentlichen den verbleibenden Flächenraum des Enteisers umfaßt und die Teile des Propellerblättes 2 bedeckt, welche dem Vereisen nach rückwärts über die Spannweite des Führungskantenteiles ausgesetzt sind. Die ganze Heizeinheit 7 ist vorzugsweise in Lagen IO und II aus nichtleitendem Gummi oder gummiähnlichem Material eingehüllt oder damit bekleidet, um eine entsprechende elektrische Isolierung für die Heizeinheiten und eine erosionswiderstandsfähige Decke für den Propeller zu bilden. Wie gezeigt, sind die Kantenteile der Lagen IO und II des Enteisers I zu federartigen Kanten geformt, um den Luftwiderstand und die Wirkung auf das dynamische Gleichgewicht des Propellers möglichst klein zu halten.The deicing I contains a heating unit 7 with a conductive rubber heating element 8 and a wire heating element 9. The term »heating element« is to be understood as that the element can consist of one unit or several separate units, which together form the "heating element". The heating element 8 is made of conductive rubber preferably arranged in the central part of the deicer, so that when the same on Propeller I is attached, the leading edge of the blade 2 covered. The wire heating element 9 is on both. Sides of the rubber heating element 8 attached so that it is substantially includes the remaining area of the deicer and the parts of the propeller blade 2 covered, which the icing backwards over the span of the leading edge part are exposed. The entire heating unit 7 is preferably made of layers IO and II encased or covered with non-conductive rubber or rubber-like material, Corresponding electrical insulation for the heating units and an erosion-resistant one Form cover for the propeller. As shown, the edge portions of the layers are IO and II of the deicer I shaped into spring-like edges to reduce air resistance and to keep the effect on the dynamic equilibrium of the propeller as small as possible.
Das Heizelement 8 aus leitendem Gummi ist, wie bekannt, konstruiert. Beispielsweise sind. eine oder mehrere Lagen 12 aus leitendem Gummi des gewünschten Widerstandes schichtweise zwischen isolierenden. Lagen, 13 und 14 mit parallelen Leitern 15 und 16 angeordnet, die sich längs den gegenüberliegenden Kantenteilen der leitenden Lage oder Lagen erstrecken. Der leitenden Gummilage wird Strom zugeführt, welcher die Wärme darin erzeugt.The heating element 8 of conductive rubber is constructed as known. For example are. one or more layers 12 of conductive rubber of the desired Resistance layer by layer between insulating. Layers 13 and 14 with parallel Arranged ladders 15 and 16 extending along the opposite edge portions the conductive layer or layers extend. The conductive rubber layer is supplied with electricity, which generates the heat in it.
Die Drahtheizelemente 9 bestehen aus einer Reihe von Widerstandsdrähten, die parallel zueinander angeordnet sind.. Die entgegengesetzten Enden jedes Drahtes sind, wie bekannt, zur Erzeugung der Wärme mit Leitern entgegengesetzter Polarität verbunden. Für die Erfindung kann irgendeine Heizelementkonstruktion benutzt werden. Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung des verbesserten Enteisers besteht darin, das leitende Gummiheizelement 8 und das Drahtheizelement g auf der Lage, io aus isolierendem Gummi anzuordnen und darüber die Lage i i aus isolierendem erosionswiderstandsfähigem Gummistoff anzubringen. Das ganze Gebilde wird darauf einer Erhitzung und Druck ausgesetzt, um es zu vulkanisieren. und die verschiedenen Teile zu einem einzigen Körper zu formen. Wenn gewünscht, kam der Enteisen dem wesentlichen Umriß des Propellers entsprechend geformt werden, obwohl das nicht nötig ist, da der fertige Enteiser genügend biegsam ist, -um auch ohne Verformung auf dem Propeller befestigt zu werden. In Abhängigkeit von dem Widerstand der verschiedenen in dem Enteiser eingeschlossenen Heizelemente können von verschiedenen Oberflächenräumen verschiedene Wärmemengen ausgestrahlt werden. Diese Konstruktionsart ist für irgendeine der Erfindungsformen anwendbar, wie die Fig. 4, 5, 6 und 7 zeigen. Der Enteiser wird im allgemeinen mittels eines Klebstoffes oder Zementes auf dem Propellerblatt 2 befestigt, und seine Zuleitungen sind an eine nicht dargestellte elektrische Kraftquelle angeschlossen In den Fig. 4, 5, 6 und 7, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, besitzt jede eine Heizelement aus leitendem Gummi in. mindestens einem Teil des Mittelbereiches (des Führungskantenbereiches) des Enteisers. In Fig. 4 erstreckt sich dieses Heizelement über den. mittleren Teil von dem Spitzeneide gegen das Schaftende zu bis zu einem Punkt, der im wesentlichen in der Mitte zwischen den Enden liegt. Das Spitzeneide auf dem Propeller ist der schwersten Vereisung und den schwersten Erosionsbedingungen ausgesetzt, so daß diese Konstruktion die beste erosionswiderstandsfähige Oberfläche in dem kritischen Bereich schafft. Die Drahtheizelemente 18 sind, wie dargestellt, als eine Serie von konzentrisch angeordneten U-förmigen Widerstandsdrähten ausgebildet: deren entgegengesetzte Enden mit den Sammelschienen I9, 2o, 2I und. 22 verschiede ner Polaritäten verbunden sind. Die Leiter 23 und 24 des leitenden Gummiheizelementes 17 sind ähnlich geschaltet.The wire heating elements 9 consist of a number of resistance wires, which are arranged parallel to each other .. The opposite ends of each wire are, as is known, to generate heat with conductors of opposite polarity tied together. Any heating element construction can be used with the invention. A suitable method of making the improved deicer is to: the conductive rubber heating element 8 and the wire heating element g on the layer io off to arrange insulating rubber and above the layer i i of insulating erosion-resistant To attach rubber material. The whole structure then becomes a heat and pressure exposed to vulcanize it. and the different parts into one To sculpt body. If desired, the de-icing came to the essential outline of the propeller shaped accordingly, although this is not necessary because the finished De-icer is flexible enough to be attached to the propeller without deformation to become. Depending on the resistance of the various in the deicer enclosed heating elements can be different from different surface spaces Amounts of heat are radiated. This type of construction is for any one of the forms of the invention applicable, as FIGS. 4, 5, 6 and 7 show. The deicer is generally by means of an adhesive or cement attached to the propeller blade 2, and its supply lines are connected to an electrical power source (not shown). 4, 5, 6 and 7 showing different embodiments of the invention each has a conductive rubber heating element in at least a portion of the central area (of the leading edge area) of the deicer. In Fig. 4 this heating element extends on the. middle part from the tip to the end of the shaft up to a Point which is essentially midway between the ends. The lace envy on the propeller is the heaviest icing and the most severe erosion conditions exposed, making this construction the best erosion-resistant surface creates in the critical area. The wire heating elements 18 are, as shown, designed as a series of concentrically arranged U-shaped resistance wires: their opposite ends with the busbars I9, 2o, 2I and. 22 different n of polarities are connected. The conductors 23 and 24 of the conductive rubber heating element 17 are connected similarly.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Abwandlung erstreckt sich das Gummiheizelement 25 über den ganzen Enteiser in der Mitte zwischen den Drahtheizelementen 26. Die Heizelemente 26 sind den Heizelementen 18 in Fig. 4 ähnlich.In the modification shown in Fig. 5, the rubber heating element extends 25 all over the deicer in the middle between the wire heating elements 26. The Heating elements 26 are similar to heating elements 18 in FIG. 4.
In, den Fig. 6 und 7 zeigen diese Abwandlungen Heizelemente aus leitendem Gummi 27 und 28, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Enteisers in der Mitte zwischen den Drahtheizelementen 29 und 30 von etwas abgeänderter Konstruktion erstrecken.In FIGS. 6 and 7, these modifications show heating elements made of conductive Rubber 27 and 28 extending essentially the full length of the deicer in the center between the wire heating elements 29 and 30 of somewhat modified construction extend.
In. Fig. 6 haben die Drahtheizelemente 29 Serien von längs parallelen elektrischen. Widerstandsdrähten, die mit Sammelschienen 3I und 32 verbunden sind, die ihrerseits wechselweise parallel an die Gummiheizelemente 27 geschaltet sind.In. 6, the wire heating elements 29 have series of longitudinally parallel ones electrical. Resistance wires connected to busbars 3I and 32, which in turn are alternately connected in parallel to the rubber heating elements 27.
In Fig. 7 zeigen die Heizelemente 3o eine Serie von parallelen quer liegenden serpentinenförmigen Widerstandsdrähten, die mit den Sammelschienen 33 und 34 verbunden sind, welche in geeigneter Weise an eine Stromquelle angeschlossen sind.In Fig. 7 the heating elements 3o show a series of parallel transverse ones lying serpentine resistance wires connected to the busbars 33 and 34, which are suitably connected to a power source are.
Nach der Erfindung können auch andere Arten von Drahtheizelementen als die dargestellten benutzt werden.Other types of wire heating elements can also be used in accordance with the invention can be used as those shown.
Der Flächenraum des Heizelementes aus leitentem Gummi sollte annähernd 33 % des Enteisungsflächenraumes nicht übersteigen, um die vorteilhafteste Wirkung zu erreichen.The surface area of the heating element made of conductive rubber should approximate Do not exceed 33% of the de-icing area in order to have the most beneficial effect to reach.
Durch Beschränkung des Flächenraumes auf dieses Ausmaß wird dem Teil des Enteisers, welcher der stärksten Erosion ausgesetzt ist, der größte Schutz durch das Heizelement aus leitendem Gummi gegeben, ohne den Gesamtwiderstand des Enteisers infolge der Änderungen im Widerstand des leitenden Gummielementes wesentlich zu beeinflussen. Ein leitendes Gummielement kann auch nur an dem Teil des Enteisers benutzt werden, welcher das Spitzernende des Propellers bedeckt.By limiting the area to this extent, the part the de-icer, which is exposed to the greatest erosion, provides the greatest protection The conductive rubber heating element is given without the overall resistance of the deicer due to the changes in the resistance of the conductive rubber element increases significantly influence. A conductive rubber element can also only be attached to that part of the deicer which covers the tip end of the propeller.
Der Bruch eines der Widerstandsdrähte setzt das ganze Heizelement nicht außer Wirkung, da der verbleibende Teil des Elementes seine Funktion weiter ausübt. Diese Stromkreisart ist aber nicht das Wesentliche, sondern nur wünschenswert, um die größte Lebensdauer des Enteisers zu erhalten.The break of one of the resistance wires sets the whole heating element not ineffective, as the remaining part of the element continues its function exercises. This type of circuit is not essential, but only desirable, to get the longest lifespan of the de-icer.
Bei manchen Enteisungsvorgängen ist es erwünscht, an verschiedenen Flächenräumen des Enteisers verschiedene Wärmeleistungen zu erhalten. Ein Enteiser dieser Art kann leicht durch geeignete Wahl des Widerstandes der verschiedenen Heizelemente konstruiert werden.For some defrosting operations it is desirable to use different Areas of the de-icer to obtain different heat outputs. A de-icer this type can be easily achieved by appropriately choosing the resistance of the various heating elements be constructed.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| US952599XA | 1952-12-12 | 1952-12-12 |
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|---|---|
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Cited By (3)
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-
1953
- 1953-07-26 DE DEW11778A patent/DE952599C/en not_active Expired
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