DE3546403C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wärmeschutzgehäuse in der Art des Oberbegriffs des
Patentanspruchs (DE 32 43 495 A1, Beschreibungseinleitung).
Es gibt zwar zahlreiche Fälle, in denen es erforderlich
oder wünschenswert ist, einen Gegenstand, eine Vorrichtung
oder eine Baugruppe vor der Einwirkung schädlicher
hoher Umgebungstemperaturen zu schützen, jedoch bringt beispielsweise
die Abschirmung der Speichereinheit von Flugschreibern
bei einem Flugzeugabsturz und einem damit einhergehenden
Brand extreme Konstruktions- und Eigenschaftsanforderungen
mit sich. So muß die Speichereinheit, um Flugdaten, die
ihr von der Datenerfassungseinheit des Flugschreibers
während eines vorbestimmten Zeitraums unmittelbar vor
einem Flugzeugabsturz geliefert wurden, dauerhaft zu
speichern, so ausgelegt und angeordnet sein, daß sie
Temperaturen von über 1100° C standzuhalten vermag, die
während eines Brands auftreten, wobei sie zugleich so
gebaut sein muß, daß sie den Druck- und Eindringkräften
standhält, die bei einem Aufprall oder einem sekundären
Zusammenprall mit anderen Teilen oder Stücken eines
Flugzeugs auftreten. Darüber hinaus müssen die Speichereinheiten
von Flugschreibern zusätzlichen Konstruktionsbedingungen
genügen, die sich aus Überlegungen ergeben,
die allgemein auf Anlagen und Systeme von Flugzeugen anzuwenden
sind und unter anderem Größe, Gewicht, Kosten,
Wartung, Wartungsfreundlichkeit und Zuverlässigkeit betreffen.
Der technische Fortschritt auf den verschiedenen Gebieten
der elektronischen Festkörper-Vorrichtungen und insbesondere
Halbleiterspeichern hat zu elektronischen Speichervorrichtungen
hoher Kapazität für die nicht flüchtige
Speicherung digital codierter Information geführt, wobei
programmierbare FET-Festwertspeicher und Blasenspeicher
zwei typische Arten solcher Speichervorrichtungen darstellen.
Da diese Vorrichtungen klein und leicht sind
und hohe Zuverlässigkeit aufweisen, werden die bisher in
Flugschreibersystemen verwendeten Magnetbandspeicher
derzeit in zunehmendem Umfang durch Festkörperspeicher
ersetzt.
Wegen der gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der
Wärmeabschirmung ist es mit dem derzeit angewandten Verfahren,
bei dem eine Magnetband- oder eine andere Flugschreiber-
Speichereinheit innerhalb eines Hohlraums vorgesehen
wird, der durch Umhüllen der Speichereinheit mit
einem festen Werkstoff, der ein relativ guter Wärmeisolator
ist, entsteht, und Umgeben dieser Baugruppe
mit einem metallischen Schutzgehäuse nicht möglich,
die erwünschte Gesamtverringerung der Größe und des
Gewichts der Speichereinheit zu erzielen, die bei Flugschreibern
auf der Basis von Halbleiter-Speichervorrichtungen,
wie etwa löschbaren und programmierbaren Festwertspeichern, erzielbar
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Wärmeschutzgehäuse in der Art des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 derart zu verbessern,
daß die entsprechenden Anforderungen hinsichtlich
Größe, Gewicht und Wartung sowie Betriebszuverlässigkeit
erfüllt und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes
Wärmeabsorptionsvermögen gegen
hohe Umgebungstemperaturen erzielt wird.
Die Aufgabe wird für das gattungsgemäße Wärmeschutzhgehäuse gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung wird eine relativ kompakte und leichte
Wärmeabschirmung dadurch erzielt, daß als Teil
des Wärmeschutzaufbaus, der die vor Wärme zu schützende
Vorrichtung umgibt oder umhüllt, Pentaerythrit (2,2-Bis(hydroxymethyl)-propan-1,3-diol)
als wärmeabsorbierendes Material eingesetzt
wird, der bei 184 bis 185° C einen Fest-Fest-Phasenübergang mit
einer latenten Wärme des Phasenübergangs von etwa
301 J/g (72 cal/g) aufweist und
einen Schmelzpunkt von 258 bis 262° C besitzt.
Die Temperatur, bei welcher der Fest-Fest-
Phasenübergang auftritt, liegt folglich
- (a) oberhalb der unter normalen Betriebsbedingungen auftretenden Höchsttemperatur und
- (b) bei oder unterhalb der für die zu schützende Vorrichtung relevanten Höchsttemperatur.
Wenn dieser Wärmeisolator durch
Feuer oder andere Einwirkungen einer hohen Umgebungstemperatur
ausgesetzt wird, dient dieses Material (sowie
jedes weitere verwendete Wärmeisoliermaterial) zunächst
als konventionelle Wärmeabschirmung, da es eine relativ
hohe thermische Trägheit aufweist. Wenn das wärmeabsorbierende
Material die Phasenübergangstemperatur
erreicht, dient es dann als wirksamer
Wärmeableiter, da die dem Material zugeführte Wärmeenergie
das Material zunächst von seiner ersten festen Phase in
seine zweite feste Phase umwandelt, was mit einem Energieumsatz
verbunden ist. Dadurch wird die bei Einwirkung
einer hohen Umgebungstemperatur erreichte Höchsttemperatur
auf einem annehmbar niedrigen Wert gehalten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer
Anwendung auf Flugschreiber
näher erläutert.
Entsprechende bevorzugte Ausführungsformen sind so ausgelegt,
daß elektronische Festkörper-Speichervorrichtungen
von Flugschreibern bei oder unterhalb einer Höchsttemperatur
von 200° C gehalten werden, wenn die Flugschreiber-
Speichereinheit einem Feuer ausgesetzt wird, bei dem
Temperaturen von 1100° C während einer Dauer von 0,5 h
vorliegen, und anschließend weitere 4 h ungestört belassen
wird.
Im Gegensatz zum Stand der Technik beruht die erfindungsgemäße
Wärmeschutzkonzeption wesentlich auf der
Verwendung von Pentaerythrit
als wärmeabsorbierendes Material, das unterhalb des Fest-Flüssig-
Phasenübergangs einen Fest-Fest-Phasenübergang
aufweist. Mit der Verwendung dieses wärmeabsorbierenden Materials
ist eine signifikante Verbesserung des thermischen
Verhaltens entsprechender Wärmeschutzgehäuse verbunden,
was insbesondere für Flugschreiber zu einem erheblichen
technischen Fortschritt führt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen
näher erläutert; es zeigt
Fig. 1 Eine Explosionsdarstellung einer
Flugschreiber-Speichereinheit mit einem
Wärmeschutzgehäuse,
Fig. 2 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Draufsicht
auf die Flugschreiber-Speichereinheit von
Fig. 1
und
Fig. 3 ein Diagramm mit Temperatur-Zeit-Kurven für Flugschreiber-
Speichervorrichtungen mit einem Wärmeschutzgehäuse gemäß dem Stand
der Technik, wobei lediglich ein konventionelles
Feststoff-Wärmeisoliermaterial verwendet ist
(Kurven 62 und 64), bzw. gemäß der Erfindung
(Kurve 60).
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Flugschreiber-
Speichereinheit mit einem Wärmeschutzgehäuse gemäß der Erfindung. Derartige Speichereinheiten
dienen bekanntlich dazu, verschiedene wichtige
Betriebsparameter eines Flugzeugs während eines vorgegebenen
Zeitintervalls, z. B. 15 bis 30 min, aufzuzeichnen, das unmittelbar vor
jeder Abschaltung des Flugschreibers liegt, wobei die Abschaltung
auch durch Flugzeugabsturz erfolgen kann.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, umfaßt das erfindungsgemäße
Wärmeschutzgehäuse
ein Außengehäuse 12 aus Metall, das bei Betrachtung
jeweils senkrecht zu jeder seiner Hauptachsen im
wesentlichen viereckigen Querschnitt besitzt. Flansche
14 erstrecken sich senkrecht von einander gegenüberliegenden
Kanten an der Grundseite des Außengehäuses 12,
mit denen eine Befestigung
an einer passenden Stelle im Flugzeug mit
Bolzen oder anderen üblichen Befestigungselementen
leicht möglich ist. Ein im wesentlichen im Querschnitt
viereckiger erster innerer Hohlraum 16 erstreckt sich
von einer Endfläche des Außengehäuses 12 nach innen zur
Grundfläche der Flugschreiber-Speichereinheit, so daß
der Hauptteil des Außengehäuses 12 eine im wesentlichen
viereckige Außenhülle darstellt. Das Außengehäuse 12
besteht aus einer Titanlegierung oder einem anderen
Werkstoff mit relativ geringer Dichte, relativ hoher
Wärmeleitfähigkeit und relativ hoher Bruch- und Eindring-
bzw. Durchschlagfestigkeit, wobei die Wandabschnitte
zwischen dem ersten inneren Hohlraum 16 und den Außenflächen
des Außengehäuses 12 so dimensioniert sind, daß
sie im Fall eines Flugzeugabsturzes bruch- und durchdringungsbeständig
sind. Eine Intumeszenzbeschichtung
oder Intumeszenzfarbe ist auf den Außenflächen des Außengehäuses
aufgebracht, die während der anfänglichen Phasen
eines Brandes eine thermische Isolierung ergibt.
Eine schalenartige Wärmeschutzauskleidung 18, die in den
inneren Hohlraum 16 des Außengehäuses eingeschachtelt
ist, bildet eine erste Wärmebarriere zum Schutz der
Komponenten, die im Innenbereich
angeordnet sind.
Die Wärmeschutzauskleidung 18
hat relativ zu jeder ihrer Hauptachsen im wesentlichen
viereckigen Querschnitt und bildet einen zweiten inneren
Hohlraum 20, der koaxial im ersten inneren Hohlraum 16
des Außengehäuses 12 positioniert ist. Die Wärmeauskleidung
18 ist bevorzugt einstückig ausgebildet und besteht
aus einem Feststoff, der einen guten Wärmeisolator darstellt,
d. h. eine niedere Wärmeleitzahl K besitzt,
(beispielsweise K = 0,146 bei 170° C und K = 0,27 bei 1100° C) und
ferner eine relativ niedere Dichte hat. Geeignete Werkstoffe
hierfür sind Wärmeschutzmaterialien, die
Kombinationen eines Fasermaterials und eines sehr
feinen teilchenförmigen Materials darstellen; derartige
Wärmeschutzmaterialien sind handelsüblich.
Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind in einem
relativ dünnwandigen Innengehäuse 22, das in den zweiten
inneren Hohlraum 20 eingeschachtelt ist, eine oder
mehrere gedruckte Schaltungsplatten 24 angeordnet, die
eine Anzahl von Festkörper-Speichervorrichtungen 26
haltern wie auch untereinander elektrisch verbinden.
Das Innengehäuse 22 besteht vorzugsweise
aus einem Werkstoff wie rostfreiem Stahl oder einem
anderen Metall, das einen annehmbaren Kompromiß zwischen
Werkstoffdichte und Wärmekapazität darstellt (d. h., bei
dem das Produkt von Werkstoffdichte und Wärmekapazität
relativ hoch ist), und das ferner eine einfache Bearbeitung
oder Formgebung erlaubt.
Die gedruckten Schaltungsplatten 24 sind innerhalb des Innengehäuses
22 so befestigt, daß die Festkörper-Speichervorrichtungen
26 von seinen Innenoberflächen
beabstandet ist.
Zur Erzielung eines hohen Wärmeabschirmungsgrads sind
die Hohlräume bzw. Zwischenräume
zwischen den Innenwänden des Innengehäuses 22, der
gedruckten Schaltungsplatte(n) 24 und den daran angrenzenden
Festkörper-Speichervorrichtungen 26, wie insbesondere
auch aus Fig. 2 hervorgeht, mit dem wärmeabsorbierenden
Material 28 ausgefüllt.
Dieses Material ist durch einen ersten Temperaturbereich,
in dem eine Erhöhung der ihm zugeführten Wärmeenergie
eine entsprechende lineare Erhöhung der Materialtemperatur
zur Folge hat (Material befindet sich auf einer Temperatur
unterhalb seines Schmelzpunkts, sowie durch
einen relativ konstanten Temperaturbereich gekennzeichnet, in dem eine
Erhöhung der zugeführten Wärmeenergie eine Zustandsänderung
des Materials, beim Stand der Technik einen Fest-
Flüssig-Phasenübergang und im erfindungsgemäßen Fall
einen Fest-Fest-Phasenübergang, hervorruft.
Eine weitere Erhöhung der
einem solchen Material nach Erreichen bzw. Abschluß des
ersten Phasenübergangs zugeführten Wärmeenergie bewirkt allgemein
einen zweiten Phasenübergang, der bei herkömmlichen wärmeisolierenden
Materialien, wie synthetischen organischen Wachsen,
zum Verdampfen und im Fall des erfindungsgemäß eingesetzten
Pentaerythrits zum Schmelzen
führt, wobei eine weitere Erhöhung der zugeführten
Wärmeenergie dann einen Temperaturanstieg des erzeugten
Dampfes bzw. im erfindungsgemäßen Fall der resultierenden
Schmelze des Pentaerythrits bewirkt. Diese letztgenannte
Eigenschaft ist für die Erfindungskonzeption nur insofern
von Bedeutung, als das
wärmeisolierende Material 28 so ausgewählt ist, daß nur ein geringes
oder kein Schmelzen des Pentaerythrits erfolgt, wenn das
Wärmeschutzgehäuse gemäß Fig. 1 hohen Umgebungstemperaturen
ausgesetzt wird.
Erfindungsgemäß können Pentaerythrit
bzw. feste Lösungen von Pentaerythrit verwendet
werden.
Gemäß den Fig. 1 und 2
erfolgt der elektrische
Anschluß an die gedruckte Schaltungsplatte 24
über ein biegsames Flachbandkabel 30, das aus Polyimidband
oder einem anderen entsprechenden Material besteht
und eine Reihe von voneinander beabstandeten Leiterstreifen
umfaßt. Wenn die Schaltungsplatte 24 im Innengehäuse angeordnet
ist, geht das Flachbandkabel 30 durch einen
rechtwinkligen Schlitz 32 hindurch nach außen, der in
einer Randkante des Zentralgehäuses 22 vorgesehen ist.
Das Zentralgehäuse 22 wird nach dem Einsetzen der gedruckten
Schaltungsplatte(n) erfindungsgemäß mit Pentaerythrit
gefüllt, so daß die gedruckte Schaltungsplatte(n) 24, die
elektronischen Festkörper-Speichervorrichtungen 26 und
das Flachbandkabel 30 damit umkapselt werden. Eine innere
Abdeckeinheit 34, die eine viereckige Metallplatte 36 und
Flansche 38 aufweist, die sich senkrecht dazu erstrecken
und an den Innenwandungen des Innengehäuses 22 anliegen,
veschließt, das Innengehäuse 22 im wesentlichen hermetisch,
das das wärmeabsorbierende Material Pentaerythrite enthält.
Die Wärmeisolierung für die Stirnfläche des Zentralgehäuses
22, die durch die Abdeckeinheit 34 vorgegeben ist,
wird durch einen im wesentlichen viereckigen Wärmeisolator
40 gebildet, der aus dem gleichen Material besteht, das
auch für die Wärmeschutzauskleidung 18 herangezogen wird.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der Wärmeisolator 40 bevorzugt
mit einem glasfaserverstärkten Harz 42 oder einem
anderen beständigen Werkstoff zum Schutz des Wärmeisolators
40 beschichtet.
Eine zweite im wesentlichen viereckige Platte 44, die
aus dem gleichen Werkstoff wie das Außengehäuse 12 besteht,
verschließt die offene Endfläche des Außengehäuses
12, so daß die resultierende Einheit im wesentlichen
hermetisch dicht vollständig umschlossen ist, und
sorgt für im wesentlichen gleiche Wärmeleitung
durch die viereckigen
Flächen.
Wie Fig. 1 zeigt, tritt das elektrische Flachbandkabel 30
aus dem ersten inneren Hohlraum 16 des Außengehäuses 12
durch einen rechteckigen Schlitz 46 aus, der in einer
Wand des Außengehäuses 12 vorgesehen ist. Ein Verbinder
48 am Ende des Flachbandkabels 30 paßt in einen Verbinder
50, der auf einer gedruckten Schaltungsplatte 52 vorgesehen
ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die gedruckte Schaltungsplatte 52 im wesentlichen parallel
zu der den Schlitz 46 aufweisenden Fläche des Außengehäuses
12 angeordnet und enthält übliche elektronische
Interface- oder Steuerschaltungen (in Fig. 1 nicht dargestellt)
zur sequentiellen Adressierung der Festkörper-
Speichervorrichtungen 26 während des Betriebs des Flugdatenaufzeichnungssystems.
Zur Bewahrung der in den
Festkörper-Speichervorrichtungen 26 gespeicherten Daten
ist es zwar nicht erforderlich, daß diese Steuerschaltung
einen Brand übersteht; sie ist jedoch bevorzugt innerhalb
des Wärmeschutzgeländes angeordnet, um Datenfehler
auszuschalten, die sonst durch elektromagnetische
Störungen und verschiedene andere in elektrischen Anlagen
von Flugzeugen auftretende Transienteneffekte hervorgerufen
werden könnten.
Zum elektrischen Anschluß zwischen der Flugdatenerfassungseinheit
und der gedruckten Schaltungsplatte 52
ist noch ein elektrischer Verbinder 54 vorgesehen, der
durch die Hauptfläche eines im wesentlichen U-förmigen
Flansches 56 hindurchgeht. Wie Fig. 1 zeigt, ist der
Flansch 56 am Außengehäuse 12 befestigt, wobei der Verbinder
54 von der gedruckten Schaltungsplatte 52 beabstandet
ist. Ein geeignet bemessenes Flachbandkabel 58
verbindet den Verbinder 54 elektrisch mit der gedruckten
Schaltungsplatte 52.
Fig. 3 zeigt den Grad der Wärmeisolierung, der in der
Praxis gemäß der Erfindung erzielbar ist, im Vergleich
mit herkömmlichen Vorrichtungen gleichen Typs, bei denen
jedoch andere wärmeabsorbierende Materialien eingesetzt sind. In
Fig. 3 ist die Abhängigkeit der Temperatur von der Zeit
dargestellt, wobei Kurve 60
einer Flugschreiber-Speichereinheit mit dem erfindungsgemäßen
Wärmeschutzgehäuse entspricht, während
die Kurven 62 und 64 auf eine ansonsten gleiche Vorrichtung
bezogen sind, bei der allerdings kein wärmeabsorbierendes
Material 28 mit einem Fest-Fest-Phasenübergang, sondern lediglich
dickere Wärmeschutzauskleidungen 18 vorgesehen sind, die
aus zwei verschiedenen handelsüblichen Materialien
(Kurven 62 bzw. 64) bestehen. Die
Fig. 3 zugrundeliegenden Wärmeschutzgehäuse,
welche die Daten von Fig. 4 lieferten, besaßen eine Höhe
von 7,62 cm, eine Länge von 12,2 cm und eine Breite von
11,4 cm, wobei das Außengehäuse 12 eine Wandstärke von
0,32 cm aufwies. Der viereckige Hohlraum im
Außengehäuse 22 war folglich etwa 7 cm hoch,
etwa 11,6 cm lang und etwa 10,8 cm breit. Bei den beiden
Wärmeschutzgehäusen mit der herkömmlichen
Isolierung ohne Verwendung
einen Fest-Fest-Phasenübergang aufweisenden wärmeabsorbierenden
Material betrug die Dicke der festen Wärmeschutzauskleidung
etwa 2,3 cm. Im Gegensatz dazu wurde bei der erfindungsgemäßen
Ausführungsform (Kurve 60)
eine Wärmeschutzauskleidung einer Dicke
von 1,5 cm verwendet, so daß ein mittlerer Hohlraum
(zweiter innerer Hohlraum 20 in Fig. 1) von etwa 5,5 cm
Höhe, etwa 8,5 cm Länge und etwa 7,6 cm Breite vorlag.
In den zweiten inneren Hohlraum 20 wurden etwa 184 g
Pentaerythrit eingebracht,
so daß die gedruckte Schaltungsplatte 24 und die zugehörigen
Festkörper-Speichervorrichtungen 26 vollständig
damit umkapselt wurden. Die Außenoberflächen sämtlicher
drei Fig. 3 zugrundeliegenden Wärmeschutzgehäuse
wiesen ferner eine aufgesprühte Beschichtung einer
handelsüblichen Intumeszenzfarbe mit
einer Schichtdicke von 0,5 cm auf.
Das bessere thermische Verhalten des erfindungsgemäßen Wärmeschutzgehäuses
der Flugschreiber-Speichereinheit ist aus Fig. 3 unmittelbar
ersichtlich, in der die an oder nahe an den Festkörper-
Speichervorrichtungen vorliegende Temperatur in Abhängigkeit
von der Zeit angegeben ist, die beim Testen
erhalten wurde,
wenn die Wärmeschutzgehäuse der
Hitzeeinwirkung eines Kerosinbrenners ausgesetzt wurden,
der Temperaturen im Bereich von 1100° C bei einem Wärmefluß
von 568 000 kJ/m² · h
während einer Zeit von 0,5 h erzeugte, und die Einheiten
dann für 3 h ungestört belassen wurden. Es ist dabei von
besonderer Wichtigkeit, daß die mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erzielte Höchsttemperatur etwa 176,6° C betrug,
während die zu Vergleichszwecken herangezogenen
Vorrichtungen eine Höchsttemperatur von etwa 337° C
bzw. 218,3° C
erreichten. Ferner erreichten die
Vorrichtungen mit herkömmlicher Isolierung
die höchste Innentemperatur etwa 39 min (Kurve 62)
bzw. etwa 55 min (Kurve 64) nach deren Zünden des Kerosinbrenners.
Im Gegensatz dazu wies die erfindungsgemäße
Vorrichtung eine Wärmeträgheit auf, die erheblich
über der der beiden zu Vergleichszwecken herangezogenen
Vorrichtungen mit Feststoffisolierung lag, wobei die
höchste Innentemperatur im erfindungsgemäßen Fall etwa
68 min nach Zünden des Kerosinbrenners erreicht wurde.
Aus Fig. 3 geht ferner hervor, daß die in dem getesteten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erreichte Temperatur
nach einer Brenndauer von 30 min des Kerosinbrenners
erreichte Temperatur (137,8° C) erheblich unter der Temperatur
liegt, die mit den in herkömmlicher Weise wärmegedämmten
Vorrichtungen erzielbar ist
(etwa 160,6° C bzw. etwa 204° C).
Während der gesamten Brenndauer des Kerosinbrenners
(Zeit weniger als 30 min) sowie während der gesamten Zeit,
die erforderlich war, damit die geprüften Speichereinheiten
die höchste Innentemperatur erreichten, blieb die
Temperatur der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter derjenigen
der beiden zu Vergleichszwecken herangezogenen
Vorrichtungen, bei denen lediglich herkömmliche Isoliermaterialien
herangezogen worden waren.
Da der bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel verwendete
Pentaerythrit die gespeicherte Wärmeenergie
langsamer abgibt als in den Fällen der
Vergleichsvorrichtungen, ist
die Temperatur der getesteten erfindungsgemäßen Vorrichtung
am Ende der Testzeit von Fig. 3 (4,5 h) geringfügig
höher als diejenige der beiden Vergleichsvorrichtungen.
Die Differenz zwischen der Temperatur-Zeit-Kurve der
erfindungsgemäßen Vorrichtung und denjenigen der Vergleichsvorrichtungen,
die lediglich eine feste Wärmeauskleidung
aufwiesen, ist insbesondere im Hinblick auf
die Bewahrung der digital codierten Information von Bedeutung,
die in den Festkörper-Speichervorrichtungen 26
enthalten ist. So ist insbesondere die Wahrscheinlichkeit
einer Zerstörung von Bits gespeicherter Daten nicht
nur eine Funktion der höchsten erreichten Temperatur,
sondern nimmt im wesentlichen proportional mit der Zeit
zu, während der sich die Speichervorrichtungen auf im
wesentlichen hohen Temperaturen befinden. Wie aus Fig. 3
und der obigen Erläuterung hervorgeht, sind die Speichervorrichtungen
in der geprüften Ausführungsform gemäß der
Erfindung einer geringeren Wärmeenergie ausgesetzt als
diejenigen in den Speichereinrichtungen gemäß den Vergleichsvorrichtungen.
Da somit die Fläche unterhalb der
Kurve 60 kleiner ist als die Flächen unterhalb der
Kurven 62 bzw. 64, ist ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße
Ausführungsform mit der entsprechenden
Temperatur-Zeit-Kennlinie gemäß Kurve 60 von Fig. 3
die Wahrscheinlichkeit des Verlustes einer unannehmbaren
Menge gespeicherter Flugdaten gegenüber Speichereinheiten
vergleichbarer Größe, bei denen nur feste Wärmeauskleidungen
verwendet sind, erheblich herabgesetzt wird.
Die Erfindung ist vorstehend anhand einer bevorzugten
Ausführungsform in der Anwendung als Flugschreiber
eines Flugdatenaufzeichnungssystems erläutert. Für den
Fachmann ist jedoch ersichtlich, daß sich die zugrundeliegende
allgemeine Konzeption auch auf zahlreiche
andere Anwendungsfälle übertragen läßt.
So kann diese Konzeption beispielsweise auch
für alle anderen Anwendungsfälle angewandt werden, in
denen eine kompakte und leichte thermische Isolierung
gefordert wird. Derartige Anwendungsfälle werden immer
häufiger, da
immer mehr elektronische Systeme, die üblicherweise früher
mit Analogschaltungen realisiert wurden, nunmehr durch
Digitalsysteme ersetzt werden.
Claims (4)
1. Wärmeschutzgehäuse zum Schutz eines oder mehrerer
wärmeempfindlicher Gegenstände vor dem Einfluß
hoher Umgebungstemperaturen
mit
- - einem Außengehäuse (12),
- - einer Wärmeschutzauskleidung (18), die auf der Innenoberfläche des Außengehäuses (12) vorgesehen ist und einen Feststoff darstellt, der auch fest bleibt, wenn das Wärmeschutzgehäuse dem Einfluß hoher Umgebungstemperaturen ausgesetzt ist,
- - einem Innengehäuse (22), das im Innenraum (20) der Wärmeschutzauskleidung (18) vorgesehen ist und
- - einem in fester Form vorliegenden wärmeabsorbierenden Material (28), das im Innengehäuse (22) vorgesehen ist, in dem die wärmeempfindlichen Gegenstände (24, 26) angeordnet sind, und das bei einer vorgegebenen Temperatur einer Zustandsänderung unterliegt.
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die wärmeempfindlichen Gegenstände (24, 26) teilweise oder vollständig im wärmeabsorbierenden Material (28) eingebettet sind und
- - das wärmeabsorbierende Material (28) Pentaerythrit ist, der einen Fest-Fest-Phasenübergang aufweist.
2. Wärmeschutzgehäuse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß es zerstörungsfest ausgebildet ist.
3. Wärmeschutzgehäuse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wärmeempfindlichen Gegenstände (26) elektronische
Speichereinheiten zur Speicherung von
Daten sind, die nach Beaufschlagung des Wärmeschutzgehäuses
mit hohen Umgebungstemperaturen wiederzugewinnen
sind.
Applications Claiming Priority (1)
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DK (1) | DK608085A (de) |
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