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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen Notrutschen und spezieller eine
einstellbare Notrutsche, welche sich an ungünstige Flugzeughöhen oder
andere Bedingungen, welche den Gleitwinkel beeinflussen, anpasst.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Flugzeugevakuierungsrutschen
sind entworfen, um sich a priori einer Schwellenhöhe anzupassen
und sind von einer geeigneten Länge,
um für
einen geeigneten Gleitwinkel unter normalen Bedingungen zu sorgen.
Wenn ein handelsübliches
Flugzeug unter bestimmten ungünstigen
Bedingungen landet, z. B. ein sich ablösendes Triebwerk im Zusammenhang
mit bestimmten Auskupplungsbedingungen, kann die sich ergebende
Flugzeughöhe
bewirken, dass die existierenden Notrutschen an einigen Türen unbrauchbar
sind. Der Gleitwinkel muss in bestimmten erlaubten Bereichen liegen,
um effektiv zu sein. Außerhalb
dieser Bereiche ist der Gleitwinkel entweder zu flach, um eine ausreichende
Geschwindigkeit zu ermöglichen,
oder zu steil, um einen sicheren Ausstieg zu ermöglichen.
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Außerdem werden
die Notrutschen mit einer geeigneten Länge hergestellt, welche auch
abhängig von
der Größe oder
dem Modell des Flugzeuges ist, bei welchem die Notrutschen verwendet
werden. Dies kann zu Notrutschen führen, welche nur auf einen
Einsatz bei bestimmten Flugzeugen einer Flotte und/oder Türanordnungen
beschränkt
sind. Letztendlich führt
dies zu einem mangelhaften Absatz, weil es nicht nur erforderlich
ist, zusätzliche Notrutschvariationen
bezüglich
der Teilean zahl und Entwürfe
herzustellen, sondern auch der Umfang der erforderlichen Zertifizierungen
ansteigt.
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Die
GB-A-1204341 offenbart eine aufblasbare Rutsche; welche einen primären aufblasbaren Rutschenabschnitt
umfasst;
– wobei
mindestens ein zusätzlicher
Rutschenabschnitt an dem primären
Rutschenabschnitt angebracht ist, und eine Aufblasgasquelle mit
dem primären
und dem zusätzlichen
aufblasbaren Rutschenabschnitt gekoppelt ist.
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Die
DE-A-19715597 offenbart auch eine zweiteilige aufblasbare Notrutsche,
welche manuell an die Umstände
angepasst werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ein System zum Bestimmen und Einstellen
des Winkels, mit welchem eine Notrutsche ausgerichtet ist. Das System
umfasst eine aufblasbare Rutsche, mit einem primären aufblasbaren Rutschenabschnitt
und mindestens einem zusätzlichen
Rutschenabschnitt, welcher an dem primären Rutschenabschnitt angebracht
ist. Zusätzlich
ist ein Zustandssensor, welcher eingerichtet ist, um die Höhe der Rutsche
zu bestimmen, wenn sie aufgeblasen ist, an der Rutsche oder an einer Struktur,
welche die Rutsche umgibt, angebracht. Außerdem weist das System eine
Aufblasgasquelle, welche mit dem primären und dem mindestens einen zusätzlichen
aufblasbaren Rutschenabschnitt gekoppelt ist, und eine Aufblassteuerung
in Verbindung mit der Aufblasgasquelle und dem Zustandssensor auf. Die
Gasquelle und der Zustandssensor arbeiten, damit die Gasquelle den
mindestens einen zusätzlichen Rutschenabschnitt
als Funktion der durch den Zustandssensor gemessenen Höhe einstellen
kann.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst weiter ein Verfahren zum Einsetzen
einer aufblasbaren Notrutsche, wobei der Winkel der Notrutsche gemessen oder
vorausberechnet wird, wobei er dann nachfolgend eingestellt wird,
um die Rutsche unabhängig von
der Ausrichtung des Flugzeuges in einer optimalen Rutschengeometrie
zu platzieren. Das Verfahren umschließt ein Einsetzen eines primären aufblasbaren
Rutschenabschnitts, wobei der Rutschenabschnitt gelöst und aufgeblasen
wird, wobei im Wesentlichen zu derselben Zeit ein Zeitmesser oder
ein Drucksensor aktiviert wird. Nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeit oder nach Erreichen eines gewünschten Drucks der Rutsche
wird der Gleitwinkel relativ zu der Vertikalen gemessen oder der
Gleitwinkel relativ zu der Vertikalen vorausberechnet. Als nächstes wird entschieden,
ob der Gleitwinkel innerhalb von Betriebstoleranzen liegt oder nicht.
Wenn die Rutsche innerhalb von Betriebstoleranzen liegt, kann eine Verwendung
der Rutsche beginnen. Wenn jedoch die Rutsche nicht innerhalb von
erlaubten Betriebstoleranzen liegt, wird mindestens ein zusätzlicher
Rutschenabschnitt, welcher an dem primären Rutschenabschnitt angebracht
ist, aufgeblasen oder entleert, um eine geeignete Rutschengeometrie
zu erreichen. Wenn einmal eine geeignete Rutschengeometrie erreicht
ist, kann mit einer Verwendung der Rutsche begonnen werden.
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Wie
aus der vorab stehenden Zusammenfassung leicht zu entnehmen ist,
stellt die Erfindung ein effizientes System und Verfahren zum Ausrichten einer
Notrutsche bereit, so dass eine optimale Rutschengeometrie unabhängig von
einer Höhe,
Größe oder
einem Modell eines Flugzeugs erreicht wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
bevorzugten und alternative Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die
folgenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
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1 ist eine Vorderansicht
der Erfindung;
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2 ist eine Draufsicht des
Zustandssensors;
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3 ist eine Vorderansicht
des Kontaktsensors; und
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4 ist ein Flussdiagramm
des Verfahrens, welches erfindungsgemäß eingesetzt wird.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 stellt einen Notrutscheneinsatz 20 dar. Der
Rutscheneinsatz 20 weist eine Rutsche 23 auf, welche
einsetzbar ist, um Menschen, Tiere oder leblose Objekte gleitend
von einer erhöhten
Position auf eine tiefere Position zu befördern. Bei einer momentan bevorzugten
Ausführungsform
ist der Rutscheneinsatz 20 an einem Flugzeug 22 angebracht
und ist eine Notrutsche. Jedoch werden im Rahmen der Erfindung auch
andere Einsatzumgebungen in Erwägung
gezogen. Insbesondere Seeschiffe, Vergnügungsvorrichtungen, Gebäude, eine
große
Konstruktionseinrichtung oder Mineneinrichtung oder jede andere
Umgebung, in welcher ein vorübergehendes Bedürfnis existiert, Menschen
oder Sachen aus einer hohen Position auf eine tiefere Position zu
befördern.
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Die
Rutsche 23 weist einen primären aufblasbaren Rutschenabschnitt 24 mit
einem ersten Ende 25 und einem zweiten Ende 27 und
mindestens einem zusätzlichen
Rutschenabschnitt 26, welcher an dem zweiten Ende 27 des
primären
Rutschenabschnitts 24 angebracht ist, auf. Das erste Ende 25 des
primären
Rutschenabschnitts 24 ist an einem Flugzeug 22 an
einem Zugangspunkt, zum Beispiel einem Eingang, angebracht. Mindestens
ein vertikaler Rutschenhalteabschnitt 28 kann an einer
Bodenoberfläche
der Rutsche 23 angebracht sein. Wenn sie eingesetzt wird,
bildet die Rutsche 23 einen Gleitwinkel 31 relativ
zu einer Referenzebene 29 aus. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Referenzebene 29 eine vertikale durchgehende Ebene.
Jedoch kann im Rahmen der Erfindung irgendeine Referenzebene in
Erwägung
gezogen werden.
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Der
primäre
Rutschenabschnitt 24, zusätzliche Rutschenabschnitte 26,
der vertikale Rutschenhalteabschnitt 28 befinden sich alle
in einer Fluidverbindung miteinander und mit einer Gasquelle 37.
Die Gasquelle kann an der Rutsche 23 oder an dem Flugzeug 22 angebracht
sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Gasquelle 37 eine Kammer von komprimiertem Gas,
wobei durch Aktivierung eines Ventils das komprimierte Gas in die
aufblasbare Rutsche 23 eingeführt wird. Jedoch kann im Rahmen
der Erfindung auch irgendeine andere Gasquelle in Erwägung gezogen
werden, zum Beispiel ein Oxidationsverfahren.
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Der
Rutscheneinsatz 20 besitzt einen Zustandssensor 30.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform,
in 1 dargestellt, befindet
sich der Zustandssensor auf einer äußeren Oberfläche des
primären
Rutschenabschnitts 24. Jedoch kann sich der Zustandssensor
an irgendeiner Stelle auf der Rutsche 23, entweder innerhalb
oder außerhalb,
befinden. Alternativ kann der Zustandssensor 30 an dem Flugzeug 22 angebracht
sein. Unabhängig
von der Stelle befindet sich der Zustandssensor in Verbindung mit
der Rutsche 23 und der Gasquelle 37.
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Ein
Einsatzhöhensensor 35 ist
auch bei dieser Erfindung einsetzbar. Der Einsatzhöhensensor 35 misst
die Höhe
des Einsatzortes vor dem Einsatz der Rutsche. Genauer misst der
Sensor 35 einen Winkel relativ zu einem vorbestimmten Referenzpunkt
und bestimmt die Anzahl von zusätzlichen
Rutschenabschnitten 26, welche eingesetzt werden müssen, um
die Rutsche 23 derart einzusetzen, dass der Gleitwinkel 31 innerhalb
eines optimalen Betriebsbereiches liegt. Der Einsatzsensor 35 kann
einzeln oder in Verbindung mit irgendeiner anderen Sensoranordnung
eingesetzt werden.
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2 stellt den Zustandssensor 30 dar.
Der Sensor 30 besitzt ein Gehäuse 33 mit einer Mehrzahl von
darin enthaltenen elektrischen Komponenten. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
enthält
das Gehäuse 33 eine
Stromquelle 40, einen Positionssensor 32, einen
programmierbaren Positionsdecodierer 34, einen Zeitmesser
und/oder einen Drucksensor 36 und eine Aufblasvorrichtung
oder ein Ansteuerelement 38. Jedoch kann jegliche Auswahl
von elektrischen Komponenten in dem Zustandssensor enthalten sein,
ohne über
den Umfang dieser Erfindung hinauszugehen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform kann
jeder Sensor oder jede elektrische Komponente des Zustandssensors 30 in
Verbindung mit Sensorvorrichtungen stehen, welche sich außerhalb
des Gehäuses 33 (nicht
dargestellt) befinden. Somit kann der Zustandssensor 30 Daten
von Bereichen empfangen, welche entfernt von dem Zustandssensor 30 sind.
Umgekehrt kann der Zustandssensor 30 all die Sensorvorrichtungen
und elektrischen Komponenten in dem Gehäuse 33 enthalten.
Auf diese Weise sind Verbindungen nach außen nicht notwendig. Zum Beispiel
kann die Stromquelle 40 eine Batterie oder eine andere
lokale Stromquelle sein.
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Der
Positionssensor kann eine Vielzahl von Formen annehmen. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform
ist der Positionssensor ein Elektrolytneigungssensor. Jedoch kann
jeglicher anderer Positionssensor im Rahmen der Erfindung in Erwägung gezogen
werden. Zum Beispiel stellt 3 eine
Anordnung eines Kontaktschaltsensors 30 dar. Genauer ist
ein Abschnitt eines halbsteifen Sensorarms 43 an dem primären Rutschenabschnitt 24 derart
angebracht, dass die Höhe
des Rutschenabschnitts 24 auf den Sensorarm 43 übertragen
wird. Der Sensorarm 43 wird um einen Punkt 45 geschwenkt.
Wenn der Sensorarm 43 schwenkt, kommt der Sensorarm 43 mit
mindestens einem Kontaktschalter 47 oder einem Kontaktschalterfeld 47 in
Eingriff, wodurch die Höhe der
Rutsche 23 angezeigt wird. Optische Sensoren, elektronische
Neigungssensoren, Quecksilberkippschalter und andere Sensorvorrichtungen
können auch
im Rahmen dieser Erfindung in Erwägung gezogen werden.
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4 stellt eine bevorzugte
Ausführungsform
des Rutscheneinsatzablaufs 50 dar. Genauer stellt der Einsatzablauf 50 ein
allgemeines Verfahren dar, welches, wenn es eingesetzt wird, eine
konsistente, zuverlässige
und optimal ausgestaltete Rutschengeometrie unabhängig von
der Flugzeughöhe ergibt.
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Mit
Schritt 52 wird der Einsatzablauf ausgelöst. Die
Auslösung
kann manuell oder durch ein automatisches Verfahren vorgenommen
werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auslösung ein
manuelles Entfernen einer Flugzeugzugangsabdeckung, zum Beispiel
einer Tür,
und die manuelle Auslösung
des Rutscheneinsatzes 50.
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Dem
Schritt 52 folgt ein Rutscheneinsatz bei Schritt 54.
Der Einsatzschritt 54 enthält das anfängliche Aufblasen der Rutsche 23 und
im Wesentlichen zum selben Moment die Aktivierung entweder eines Zeitmessers 36,
eines Drucksensors 32 (siehe 2)
oder von beiden. Die Aufblasvorrichtung 38 steuert das
Aufblasen der Rutsche 23. Der Zeitmesser 36 und
der Drucksensor 32 dienen beide demselben anfänglichen
Zweck. Genauer ermöglichen
die Elemente, dass die Rutsche genug aufgeblasen wird, um eine genaue
Messung des Anfangsgleitwinkels zu ermöglichen. Somit kann die Messung
der Rutsche zu jeder Zeit während
des Einsatzes durchgeführt
werden. Für
den Fall, dass die Rutsche nicht vollständig eingesetzt wird, kann
der Gleitwinkel 31 basierend auf der Rutschengeometrie
vorausberechnet werden, wenn die Zeit oder der Druck abgelesen wird.
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Die
Anfangsmessung des Gleitwinkels wird bei Schritt 56 angezeigt.
Der Positionssensor 32 führt die Messung des Gleitwinkels 31 durch.
Der Gleitwinkel 31 wird vorzugsweise relativ zu einer vertikalen Ebene,
welche durch den Flugzeugzugangspunkt hindurch führt, gemessen. Jedoch gehört ein Messen des
Gleitwinkels 31 relativ zu irgendeiner anderen Ebene auch
zum Umfang der Erfindung.
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Nach
der Anfangsmessung oder der Vorausberechnung des Anfangsgleitwinkels,
wird bestimmt, ob der Gleitwinkel 31 in einem optimalen
Betriebsbereich liegt, wie es in Schritt 58 angezeigt ist.
Der programmierbare Positionsdecodierer 34 trifft vorzugsweise
diese Entscheidung. Wenn der Gleitwinkel 31 in einem optimalen
Betriebsbereich liegt, kann die Rutsche eingesetzt werden, wie es
bei Schritt 60 angezeigt ist, bis die Evakuierungseinsatzabfolge 50 bei
Schritt 64 beendet ist.
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Wenn
der Gleitwinkel 31 nicht innerhalb eines geeigneten Betriebsbereiches
liegt, muss der Gleitwinkel bei Schritt 62 eingestellt
werden. Genauer muss der Positionsdecodierer eine Entscheidung treffen,
ob der Winkel zu steil oder zu flach ist. Für den Fall dass der Winkel 31 zu
steil ist, wird ein Signal zu der Aufblasvorrichtung 38 geschickt,
um der Gasquelle 37 zu ermöglichen, den zusätzlichen
Rutschenabschnitt 26 weiter aufzublasen, wodurch die Länge der
Rutsche zunimmt. Umgekehrt, wenn der Winkel 31 zu flach
ist, kann der zusätzliche
Abschnitt entleert werden, um die Länge der Rutsche zu verkürzen und
den Gradienten der Rutsche zu erhöhen. Das Entleeren kann mit
einer Vielzahl von Möglichkeiten
durchgeführt
werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann zum Beispiel
ein Anzündinitiator
(nicht dargestellt) detonieren, wobei ein Loch in dem mindestens
einen zusätzlichen
Rutschenabschnitt 26 ausgebildet wird, wodurch der Abschnitt 26 entleert
wird. Der Positionssensor 32 überwacht den Gleitwinkel 31 und
wenn der Positionsdecodierer 34 entscheidet, dass ein angemessener
Gleitwinkel 31 erreicht ist, wird die Einstellung beendet.
Nach dem Erreichen des angemessenen Gleitwinkels 31 kann die
Rutsche 23 eingesetzt und letztendlich die Evakuierungsabfolge
bei Schritt 64 beendet werden.
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Obwohl
die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, wie vorab
ausgeführt,
können
viele Veränderungen daran
vorgenommen werden, ohne über
den Umfang der Ansprüche
hinauszugehen. Zum Beispiel kann anfangs die Rutsche alle Abschnitte
vollständig
aufblasen und nachfolgend einige oder alle der zusätzlichen
Abschnitte wie erforderlich entleeren. Zusätzlich kann die Rutsche anfangs
nur den primären
Rutschenabschnitt aufblasen, wobei die zusätzlichen Rutschenabschnitte,
wie es erforderlich ist, eingesetzt werden, oder irgendeine Kombination
der vorab ausgeführten
Beschreibung. Dementsprechend ist der Umfang der Erfindung nicht
durch die Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Stattdessen
soll der Umfang der Erfindung vollständig durch den Bezug auf die
Ansprüche,
welche folgen, bestimmt sein.