DE19543016A1 - Schutzschlauchanordnung mit flexiblem Schutzschlauchabgang - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschlauchanordnung mit flexiblem Schutzschlauchabgang zur Masseverbindung mit dem Blitzschutzsystem zum Schutz elektrotechnischer Anlagen gegen Überspannungen infolge elektromagnetische Störungen und Blitzeinwirkungen in einem Flugzeug. Sie eignet sich bei ihrer sachgemäßen Installation zur Masseverbindung mit elektrischen Geräten des Energiesystems eines Flugzeuges, die in den Blitzschutz einbezogen sind.

Im Flugzeugbau sind Masseverbindungen bekannt, bei denen der Schutzschlauch über eine Ganz­ metallschelle, die kraftschlüssig mit einer auf dem Schutzschlauch fixierten Quetschhülse ver­ schraubt wird, die Masseverbindung zur Primärstruktur eines Flugzeug realisiert. Dabei quetscht die Quetschhülse das Schutzschlauchgeflecht auf die jeweilige Blitzschutzkomponente. Bei dieser Lösung summieren sich die Übergangswiderstände zwischen Schutzschlauch und Masseanschluß.

Eine weitere Lösung im Flugzeugbau verwendet eine silikongummiummantelte Schelle mit eingelegtem Masseband, die auf einer Quetschhülse sitzt. Zwischen dem Silikongummi und der Quetschhülse wird ein Stahlband als Masseband eingelegt, das einen elektrischen Kontakt über die Quetschung der Quetschhülse zum Schutzschlauch erzielt. Diese Ausführungsform wird durch die Anhäufung mehrerer Kontaktübergangswiderstände charakterisiert, wobei die Gefahr der Druck­ verformung des Silikongummis besteht.

Beiden Ausführungsformen ist gemein, daß sie Schellen als verschraubte Klemmverbindung einsetzen, um elektrisch einen Masseabgang und gleichermaßen mechanisch eine Halterung des Systems zu realisieren. Das Problem dieser Masseverbindungen besteht darin, daß sie im Bereich der Quetschhülse nur mit der Summe von mehreren Kontaktübergängen erzielt. Die Kontaktüber­ gänge werden teilweise mit Materialpaarungen realisiert, bei deren Berührung sich - aufgrund ihrer hohen galvanischen Potentialdifferenz - eine Korrosionsunterwanderung einstellen kann. Ungünstige Toleranzverhältnisse und eine eintretende geometrische Verformung des gerundeten Bereiches der (Ganzmetall-) Schelle erzielen bei dieser Befestigungsart nur das Vorhandensein weniger Kontaktpunkte mit der Mantelfläche der Quetschhülse.

Durch die ermangelnde Formschlüssigkeit zwischen Schelle und Quetschhülse können sich (bei den vorgestellten Lösungen) isolierend wirkende Stoffe, beispielsweise Öl- und Staubpartikel, zwischen den Auflageflächen genannter Elemente ablagern, wodurch der Kontakt- bzw. Über­ gangswiderstand an der Verbindungsstelle erheblich negativ beeinflußt wird. Auch das Silikon der ummantelten Schelle weist ein Setzverhalten auf, welches mit zunehmender Alterung dazu führt, daß der Anpreßdruck auf der Quetschhülse stark nachlassen wird. Dadurch wird langfristig eine Erhöhung des Übergangswiderstandswertes vorbereitet.

Anschlüsse und Verbindungen von (in den Blitzschutzpotentialausgleich einbezogenen) Schutz­ schläuchen oder Schutzschlauchsystemen sind im Flugzeug so auszuführen, daß sie allgemein den verschiedenartig einwirkenden Beanspruchungen standhalten. Im Flugzeugbau sind Verlegetechno­ logien bekannt, wonach bekannte elektrische Leitungsführungen an elektrische und/oder mecha­ nische Komponenten in Schutzschläuchen geführt sind.

Es ist weiterhin bekannt, daß metallene Schutzschläuche als Schutzschlauchgeflecht mit einem Spannschloß mittels Spannband an der Blitzschutzkomponente befestigt sind, wobei die Schutz­ schläuche mit in den internen Blitzschutzpotentialausgleich des Flugzeuges einbezogen werden. Dieser Verbindungsart haftet der Nachteil an, daß durch diese Befestigungsart die einzelnen Litzen des Schutzschlauchgeflechtes durch den auf sie mechanisch ausgeübten Druck beschädigt werden können, was leider erst nach Lösung der Befestigung sichtbar wird. Dadurch mindert sich auch der Gesamtquerschnitt des Schutzschlauchgeflechtes, der wiederum den zur Verfügung stehenden wirksamen Querschnitt zur Ableitung des Blitzstromes im Ernstfall beeinträchtigt.

Aus der DE 42 14 508 ist bekannt, daß metallene Schutzschläuche als Schutzschlauchgeflecht mittels Quetschhülse durch Quetschung an einer Blitzschutzkomponente befestigt werden, wobei die Schutzschläuche mit in den internen Blitzschutzpotentialausgleich des Flugzeuges einbezogen werden. Dabei verbindet eine metallene Quetschhülse, die eine angesetzte oder (konisch) abgewin­ kelte Lasche als Masseverbinder benutzt, ein leitfähiges Schutzschlauchgeflecht mit einer Blitz­ schutzkomponente, wobei das Schlauchgeflecht außerdem einen diverse elektrische Leitungen führenden Kunststoffschlauch umhüllt. Die Lasche wird mittels einer Schraub- oder Steckver­ bindung mit einem Masseband verbunden, das zur Masseverbindung mit der metallenen Struktur des Flugzeuges vorgesehen ist.

Obwohl die Masseverbindung gegenüber der bekannten Spannband- oder Schellenbefestigung mit geringerem Übergangswiderstandsanteil zwischen den Auflageflächen der fixierten Elemente er­ folgt, besitzt diese Anordnung einen zusätzlichen Übergangswiderstand zwischen dem metallenen Schutzschlauchgeflecht und der Quetschhülse sowie einem an der Lasche verschraubtem Kabel­ schuhanschluß. Weiterhin ergibt sich durch die Quetschung der Quetschhülse eine nicht aus­ reichende Fläche für eine elektrisch leitfähige Verbindung, die den Kontaktwiderstand verringert und (als Folge) den Übergangswiderstand zwischen dem metallenen Schutzschlauchgeflecht und der Quetschhülse innerhalb dieses Teiles der Anordnung ungünstig beeinflußt. Zudem wird die mechanische und elektrische Stabilität der Verbindungslasche im Betreiberzustand und im Stö­ rungsfall bei Blitzeinschlag als kritisch bewertet.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schutzschlauchanord­ nung derart auszubilden, daß mit ihr an der Stelle ihrer Auflage an einer Blitzschutzkomponente ein kontaktübergangsloser Masseabgang erfolgt und eine verbesserte Masseverbindung an die Primärstruktur eines Flugzeuges mit geringen Übergangswiderständen unterstützt wird. Das Auf­ treten ungünstig wirkender Übergangswiderstände soll durch im Störungsfall verursachte Über­ spannungen und Blitzeinwirkungen infolge mehrschichtiger Kontaktierung mittels dem kontaktlos gestalteten Masseabgang ohne zusätzliche mechanische Elemente abgestellt sein. Die Schutz­ schlauchanordnung soll ohne besonderen Aufwand realisiert werden und gleichzeitig einen ge­ wichtsreduzierenden und korrosionsmindernden Beitrag erbringen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. In den weiteren Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Maßnahmen genannt.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 die an einem Endgehäuse durch eine Quetschhülse befestigte Schutzschlauchanordnung mit flexiblem Schutzschlauchabgang;

Fig. 2 zwei gekuppelte Steckverbinder, an welchen jeweils die Schutzschlauch­ anordnung mit flexiblem Schutzschlauchabgang durch eine Quetschhülse befestigt ist;

Fig. 3 die Schutzschlauchanordnung mit Darstellung des Schutzschlauches, der einen flexibel abgelängten Schutzschlauchabgang aufweist.

An einem Ausführungsbeispiel wird nach der Fig. 1 die Schutzschlauchanordnung mit flexiblem Schutzschlauchabgang 6, die an einem für Blitzschutzverbindungen vorgesehenen Endgehäuse 5.3 befestigt ist, näher beschrieben. Derartige Schutzschlauchanordnungen werden zur Massever­ bindung mit dem Blitzschutzsystem eines Flugzeuges eingesetzt. Ihr Schutzschlauchabgang 6 wird dabei mit der metallenen Struktur des Flugzeuges verbunden, wodurch man den Schutzschlauch 3 wirksam in den Blitzschutz-Potentialausgleich einbezieht. Dabei stellt das Endgehäuse 5.3 im besonderen die Ausführung einer (allgemein bezeichneten) Blitzschutzkomponente 1 dar.

Grundsätzlich besteht die Schutzschlauchanordnung mit flexiblem Schutzschlauchabgang 6 aus einem Kunststoffschlauch 7 mit darüber liegenden Schutzschlauch 3, die beide auf einem dem Endgehäuse 5.3 einstückig angesetzten Anschlußstutzen 5a mittels einer auf ihnen sitzenden Quetschhülse 4 durch Quetschung befestigt sind. Der Schutzschlauch 3 ist metallen und geflecht­ artig ausgeführt. Er stellt funktionell ein Schirm- und Schutzgeflecht dar, das in praxi aus einem vernickelten Kupfergeflecht besteht. Danach besteht der Schutzschlauch 3 inclusive der ihm kontaktübergangslos abgelängte leitfähige Schutzschlauchabgang 6 aus einem vernickelten Kupfer­ geflecht.

Der Schutzschlauch 3 liegt - gegenüber dem Kunststoffschlauch 7 - dem Anschlußstutzen 5a versetzt auf und ist mit letzterem leitfähig verbunden. Der Anschlußstutzen 5a stellt einen rohrför­ migen metallenen Körperteil dar, der (allgemein) einem metallenen Grundkörper 5 der Blitzschutz­ komponente 1, die beispielgemäß eben als Endgehäuse 5.3 ausgeführt ist, stirnflächig angeformt ist. Der Hohlraumquerschnitt des Anschlußstutzens 5a mündet in den (nicht gezeigten) Hohlraum­ querschnitt des Grundkörpers 5, die beide in Richtung einer Längsachse 8 der (allgemein bezeich­ neten) Blitzschutzkomponente 1 bzw. beispielgemäß einer Längsachse 8 des Endgehäuses 5.3 fluchtend verlaufen. Die Wandung des Anschlußstutzens 5a soll eine (nicht gezeigte) stufenartige Formveränderung aufweisen, wobei der Kunststoffschlauch 7 bis nahe dem Stufenabsatz der Formveränderung, welcher mit der Wandungsstärke des Kunststoffschlauches 7 korrespondiert, stirnflächig axial geführt ist.

Der Wandung des Schutzschlauches 3 ist - im Vergleich der Darstellung nach Fig. 3 - ein Schutz­ schlauchabgang 6 abgelängt, der eine zu definierende Länge aufweist. Die (nicht dargestellte) Abzweigstelle 3.1, die den Schutzschlauch 3 und den Schutzschlauchabgang 6 miteinander ver­ bindet, liegt kontaktierend dem Anschlußstutzen 5a an, wobei der der Abzweigstelle 3.1 nach­ geordnete frei bewegliche Teil des Schutzschlauches 3 den leitfähigen Schutzschlauchabgang 6 darstellt.

Eine Verringerung des Volumens des Schutzschlauches 3 wird durch eine Auskämmung der einzelnen Litzen seines metallenen Geflechtes erzielt, wodurch sich in seinem gebundenen oder geflochtenen Zustand eine Querschnittsformänderung einstellt.

Beide genannten Schläuche werden mit einer Quetschhülse 4 auf dem Anschlußstutzen 5a (fest und unverlierbar) befestigt. Dabei wird dem freien Ende 6a des Schutzschlauchabganges 6 ein (nicht gezeigtes) Verbindungselement, das beispielgemäß als Ringkabelschuh ausgebildet ist, verquetscht, der mit einem Kabelschuhanschluß eines Massebandes kraftschlüssig verbunden wird. Das Masse­ band ist mit der Metallstruktur des Flugzeuges elektrisch leitend verbunden.

Der gebildete Schutzschlauchabgang 6 wird nahe dem Ansatz des Anschlußstutzens 5a am Endge­ häuse 5.3 seitlich abgelängt und besitzt den gleichen Querschnitt des Schutzschlauches 3. Dabei weist das den Schutzschlauchabgang 6 bildende Schutzschlauchgeflecht - gegenüber dem auf dem Anschlußstutzen 5a fixierten Teil des Schutzschlauches 3 - durch eine Bündelung eine Quer­ schnittsformänderung auf, die sich durch das engere Zusammenlegen der einzelnen Litzen unter Beibehaltung von deren Anzahl einstellt.

Der Kunststoffschlauch 7 hat die Aufgabe, die in ihm installierten isolierten elektrischen Leitungen 2 gegen Scheuern zu schützen.

Nach der Fig. 2 wird eine aus zwei miteinander gekuppelten Steckverbindern 5. 1, 5.2 mit deren Endgehäuse 5.3 bestehende Ausführungsform gewählt, wobei auf dem betreffenden Steckverbinder 5.1, 5.2 jeweils die Schutzschlauchanordnung mit flexiblem Schutzschlauchabgang 6 durch je eine Quetschhülse 4 befestigt ist. Aus der Darstellung ist die Anordnung des Kunststoffschlauches 7 unterhalb des Schutzschlauches 3 entnehmbar, wobei zusätzlich die (bezüglich der Fig. 1 vor­ genannten) isolierten elektrischen Leitungen 2 mit abgebildet sind. Die Anordnung und Fixierung der Schutzschlauchanordnung auf dem betreffenden Steckverbinder 5. 1, 5.2 (als Buchsen- oder Stiftstecker) geschieht in der nach Fig. 1 vorbeschriebenen Art und Weise, wobei dabei dem Grundkörper 5 des jeweiligen Endgehäuses 5.3 ebenso ein Anschlußstutzen 5a angesetzt ist, auf dem die beiden Schläuche (Kunststoffschlauch 7, Schutzschlauch 3) wie vorgenannt befestigt werden. Dabei werden die beiden Schutzschläuche 3 außerdem über die metallenen Grundkörper 5 der beiden Endgehäuse 5.3 verbunden, wobei die beiden Schutzschlauchabgänge 6 noch für den Anschluß an die metallene Primärstruktur des Flugzeuges vorzubereiten sind.

Die Fig. 3 zeigt die Schutzschlauchanordnung mit Darstellung des Schutzschlauches 3, der einen flexibel abgelängten Schutzschlauchabgang 6 aufweist. Der Schutzschlauchabgang 6, welcher der vorgenannten Abgangsstelle 3.1 als frei beweglicher Teil des Schutzschlauches 3 nachgeordnet abgelängt ist, stellt dabei den Schutzschlauchabgang 6 dar, der einen aus den Litzen des Schutz­ schlauches 3 gebildeten bandförmigen Querschnitt aufweist. Dabei werden die einzelnen Litzen des Schutzschlauches 3 nach der (bezüglich Fig. 1) vorbeschriebenen Technologie zu einem bandförmigen Querschnitt gebunden oder geflochten.

Bezugszeichenliste

1 Blitzschutzkomponente
2 Leitungen; isoliert, elektrisch
3 Schutzschlauch; geflechtartig, metallen
3.1 Abzweigstelle
4 Quetschhülse, metallen
5 Grundkörper, metallen
5a Anschlußstutzen
5.1 Steckverbinder
5.2 Steckverbinder
5.3 Endgehäuse
6 Schutzschlauchabgang
6.a freies Ende (des Schutzschlauchabgangs)
7 Kunststoffschlauch
8 Längsachse (der Blitzschutzkomponente)

Claims (5)

1. Schutzschlauchanordnung mit einem metallenen geflechtartigen Schutzschlauch zur Masseverbindung mit dem Blitzschutzsystem eines Flugzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschlauch (3) mindestens ein freies Ende (6a) aufweist, das als kontaktübergangsloser Schutzschlauchabgang (6) ausge­ bildet und ihm abgezweigt ist, wobei an dem freien Ende (6a) ein elektrisches Verbin­ dungselement befestigt ist, das mit der metallenen Primärstruktur des Flugzeuges in Verbindung steht, und daß im Bereich einer Abzweigstelle (3. 1) des Schutzschlauchabgan­ ges (6) eine Querschnittsformänderung des Schutzschlauches (3) einsetzt, die sich durch die Bündelung seiner einzelnen Litzen ergibt.

2. Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschlauchabgang (6) der Wandung des Schutzschlauches (3) abgezweigt ist, welcher als frei beweglicher Teil des Schutzschlauches (3) der Abzweigstelle (3.1) nach­ geordnet ist und einen aus den Litzen des Schutzschlauches (3) gebildeten elektrischen Leiterquerschnitt aufweist.

3. Schutzschlauchanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsreduzierung des Schutz­ schlauches (3) durch eine Auskämmung der einzelnen Litzen erfolgt, wodurch sich im zusammengefaßten Zustand eine Querschnittsformänderung einstellt.

4. Schutzschlauchanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Kunststoffschlauch (7), der für die isolierten elektrischen Leitungen (2) einen Scheuerschutz bietet, und einem darüber liegenden Schutzschlauch (3), der als Schirm- und Schutzgeflecht ausgebildet ist, besteht, welcher mit einem rohrförmigen metallenen Anschlußstutzen (5a) eines Grundkörpers (5), der Bestandteil einer Blitzschutz­ komponente (1) ist, sich leitend verbinden läßt, wobei der Schutzschlauch (3) und der Kunststoffschlauch (7) flexibel ausgeführt sind, deren gemeinsame versetzte Fixierung auf dem Anschlußstutzen (5a) mit einer metallenen Quetschhülse (4) fest und unverlierbar erfolgt.

5. Schutzschlauchanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschlauchabgang (6) seitlich abge­ längt ist, und daß die Querschnittsformänderung des Schutzschlauchabgang (6) durch das engere Zusammenlegen der einzelnen Litzen unter Beibehaltung von deren Anzahl sich einstellt, dessen freies Ende (6a) an einem Ringkabelschuh befestigt ist.