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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur äußeren Enteisung von Flugzeugen mit einem flexiblen Heißluftkanal, mit einer an einem ersten Ende des Heißluftkanals angeordneten Enteisungsdüse und mit einer Sammeleinrichtung für aus dem Flugzeug austretende Heißluft, die mit einem zweiten Ende des Heißluftkanals verbindbar ist und an einer Flugzeugaußenwand festlegbar ist.
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Kühle und insbesondere feuchte winterliche Wetterverhältnisse können dazu führen, dass bei Flugzeugen exponierte Oberflächen wie beispielsweise der Rumpf, die Tragflächen, das Leitwerk oder der Triebwerkeinlass vereisen. Die oftmals unregelmäßig geformte, bzw. dicke Eisschicht kann unter anderem die Funktionsfähigkeit beweglicher Teile oder die aerodynamischen Eigenschaften des Flugzeugs beeinträchtigen und zu einer Gefährdung bei dem Betrieb des Flugzeugs führen.
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Um die Sicherheit und einen reibungslosen Ablauf während des Flugbetriebs gewährleisten zu können werden je nach Witterungsverhältnissen und Eisbildung die von einer Vereisung betroffenen exponierten Oberflächen eines Flugzeugs unmittelbar vor dessen Start enteist und von störenden Eisablagerungen befreit.
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Ortsfest angeordnete Enteisungsvorrichtungen für Flugzeuge werden beispielsweise in
US 5 458 299 A oder
US 6 616 102 B1 beschrieben. Diese und weitere aus der Praxis bekannten ortsfest angeordneten Enteisungsvorrichtungen weisen üblicherweise verfahrbare Ausleger und daran befestigte Sprühdüsen auf, mittels denen ein flüssiges Enteisungsmittel auf die vereisten Bereiche des Flugzeugs versprüht werden kann. Ortsfeste Enteisungsvorrichtungen, sogenannte Gantrys, haben sich aus verschiedenen Gründen in der Praxis nicht durchsetzen können.
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In der Druckschrift
JP 03 287 497 A (Abstract) wird ausgehend von einer in dem Inneren des Flugzeugs angeordneten Wärmequelle die dort erzeugte Wärme über geeignete Wärmeübertragungseinrichtungen wie beispielsweise „heat pipes” an die zu enteisende Außenhaut des Flugzeugs übertragen. Derartige Enteisungsvorrichtungen sind konstruktiv sehr aufwendig und kostspielig und können aufgrund der notwendigerweise mit Verlusten verbundenen Wärmeübertragung nur mit einem erheblichen Energieaufwand betrieben werden.
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Aus der Praxis ist bekannt, dass von außen leicht zugängliche Bereiche und insbesondere die Turbinenschaufeln am Triebwerkeinlass mittels einer verfahrbaren Klimatisierungsvorrichtung enteist werden können. Die üblicherweise auf einem Kraftfahrzeug oder auf einem Anhänger angeordnete Klimatisierungsvorrichtung ist zur extern unterstützten Klimatisierung der Flugzeugkabine vorgesehen, um eine Klimatisierung des Flugzeugs unabhängig vom Betrieb oder bei Nichtverfügbarkeit eines bordeigenen Hilfsaggregats (APU) durchzuführen. Die Klimatisierungsvorrichtung erzeugt dabei größere Mengen an gegebenenfalls klimatisierter Heißluft, die mit Hilfe eines Gebläses aus einem Schlauchende austritt und in die bordeigene Klimatisierungseinrichtung eingespeist werden kann. Derartige Klimatisierungsvorrichtungen werden jedoch nur in Ausnahmefällen verwendet, da in der Regel das bordeigene Hilfsaggregat zur Klimatisierung des Flugzeugs am Boden vorgesehen und geeignet ist.
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Wenn das Schlauchende nicht mit der Einlassöffnung für klimatisierte Luft an dem Flugzeug verbunden wird, sondern über die zu enteisenden Bereiche gehalten wird, so wird durch die austretende Heißluft die dort befindliche Eisschicht abgeschmolzen und entfernt. Da derartige verfahrbare Klimatisierungsvorrichtungen jedoch nicht zur Enteisung von Flugzeugen vorgesehen sind, eignen sich diese Vorrichtungen nicht uneingeschränkt für die Enteisung von Flugzeugen, bzw. ist deren Verwendung für diese Zwecke mit Nachteilen verbunden.
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Anstelle der verfahrbaren Klimatisierungsvorrichtung können auch speziell für diese Verwendungszwecke vorgesehene mobile Enteisungsvorrichtungen verwendet werden. Dabei ist üblicherweise eine Vorrichtung zur Erzeugung von heißer Luft oder zum Versprühen eines flüssigen Enteisungsmittels auf einem Fahrzeug montiert. Die mit der Vorrichtung erzeugte Heißluft kann durch eine Enteisungsdüse hindurch auf die zu enteisenden Bereiche des Flugzeugs geblasen werden, um diese aufzuwärmen und Eisablagerungen abzuschmelzen. Derartige mobile Enteisungsvorrichtungen sind beispielsweise aus
EP 0 95 481 B1 oder
US 6 045 092 C1 bekannt.
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Allerdings sind flüssige Enteisungsmittel nicht für eine Enteisung von Triebwerkseinlässen geeignet, da eine Kontamination des Triebwerkinneren und des Zapfluftsystems (Bleed Air System) nicht ausgeschlossen werden kann. Aus diesem Grund werden Triebwerkseinlässe und insbesondere die Turbinenschaufeln mit mechanischen Mitteln wie beispielsweise Heißluft oder aber mit Besen von Eis und Schnee befreit. Die Enteisung von Triebwerkseinlässen ist deshalb besonders aufwändig und zeitintensiv.
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Weitere aus der Praxis bekannte Nachteile derartiger mobiler Enteisungsvorrichtungen sind die hohen Anschaffungs- und Betriebskosten, die regelmäßig dazu führen, dass die Anzahl der zur Verfügung stehenden Enteisungsvorrichtungen geringer als der Bedarf an Enteisungsvorrichtungen bei entsprechenden Witterungsverhältnissen ist. Da erfahrungsgemäß eine Eisbildung bei Flugzeugen, die deren Enteisung erforderlich werden lässt, lediglich an einigen Wochen im Jahr auftritt, müssen die aus der Praxis bekannten mobilen Enteisungsvorrichtungen die restliche Zeit abgestellt und in einem betriebsbereiten Zustand gehalten, beziehungsweise entsprechend gewartet werden. Wenn Enteisungen erforderlich werden, dann werden Enteisungsvorrichtungen jedoch in möglichst großer Stückzahl benötigt und sollen eine zuverlässige Enteisung in möglichst kurzer Zeit ermöglichen.
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Aus
DE 10 2009 004 124 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt, mit der aus einer Öffnung des Flugzeugs austretende Heißluft gesammelt und einer Enteisungsdüse zugeführt wird. Die Enteisungsdüse kann von einem Benutzer auf die zu enteisenden Oberflächen des Flugzeugs und insbesondere auf die Turbinenschaufeln und den Triebwerkeinlass gerichtet werden, um durch die aus der Enteisungsdüse ausströmende Heißluft eine auf den zugänglichen Oberflächen anhaftende Eisschicht abzutauen. Eine derartige Enteisungsvorrichtung lässt sich kostengünstig herstellen und auf einem verfahrbaren Gestell an den jeweiligen Einsatzort bringen.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass es wünschenswert wäre, eine Enteisungsvorrichtung möglichst kompakt und raumsparend auszugestalten und insbesondere den für eine Lagerung einer nicht benutzten Enteisungsvorrichtung erforderlichen Raumbedarf möglichst gering werden zu lassen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sammeleinrichtung eine Hülle aus einem flexiblen Material aufweist. Während einer Benutzung der Enteisungsvorrichtung kann die flexible Hülle beispielsweise mit Hilfe eines Rahmengestells oder durch teleskopartig auseinanderziehbare Stangen aufgespannt werden, um einen ausreichend großen Sammelraum zu bilden, in dem die aus dem Flugzeug austretende Heißluft aufgefangen werden kann, um anschließend in den daran angeschlossenen flexiblen Heißluftkanal geführt zu werden. Es ist ebenfalls denkbar, dass die aus dem Flugzeug austretende Heißluft die Hülle aus einem flexiblen Material aufbläst und die Hülle eine geeignete Formgebung aufweist, um bei dem durch die austretende Heißluft erzeugten Überdruck eine geeignete Sammeleinrichtung bilden zu können.
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Wenn die Enteisungsvorrichtung nicht benutzt wird und verräumt und gelagert werden soll, kann die Hülle aus einem flexiblen Material nahezu vollständig flach zusammengelegt oder zusammengedrückt werden. Die Sammeleinrichtung benötigt in einem zusammengelegten Zustand nur einen äußerst geringen Raumbedarf. Die Hülle aus flexiblem Material kann nahezu beliebig zusammengefaltet und an vorgegebene Lagerräumlichkeiten angepasst werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Hülle aus einem textilen Material besteht. Geeignete textile Materialien sind handelsüblich und kostengünstig erhältlich. Aus einem textilen Material kann in einfacher Weise beispielsweise durch Nähen, Kleben oder Verschweißen eine Hülle mit einer geeigneten Formgebung hergestellt werden, um die aus dem Flugzeug austretende Heißluft mit einem möglichst geringen Strömungswiderstand aufnehmen und einem Heißluftkanal zuführen zu können. Zudem sind textile Materialien bekannt, die ausreichend hitzebeständig und witterungsfest sind, um nahezu wartungs- und pflegefrei über einen langen Zeitraum den bei der Benutzung sowie bei der Lagerung üblicherweise auftretenden Beanspruchungen stand halten zu können.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Sammeleinrichtung längs eines Öffnungsrandes beabstandet zueinander mehrere Befestigungseinrichtungen aufweist. Die Befestigungseinrichtungen dienen dazu, die Sammeleinrichtung längs des Öffnungsrandes formschlüssig oder kraftschlüssig an einer Austrittsöffnung, längs ihres Randes oder in einem umgebenden Bereich um die Austrittsöffnung an dem Flugzeug festlegen zu können. Die Befestigungseinrichtungen können beispielsweise Saugnäpfe oder Haltemagneten sein, die eine Festlegung der Hülle, bzw. der Sammeleinrichtung an eine Außenhaut des Flugzeugs um die Austrittsöffnung herum erlauben. Die Befestigungseinrichtungen können auch Klemmen sein, die einen Rand der Austrittsöffnung umgreifen. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass an dem Flugzeug im Bereich der Austrittsöffnung, bzw. um die Austrittsöffnung herum Befestigungselemente eingebaut oder nachträglich angebracht sind, die eine rasche Festlegung einer Sammeleinrichtung mit Hilfe der daran angeordneten Befestigungseinrichtungen erlauben. Die Befestigungseinrichtungen können als Rasthaken oder Steckbolzen ausgebildet sein, die in oder an den daran angepassten Befestigungselementen an der Außenhaut des Flugzeugs festlegbar sind.
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Es kann zweckmäßig sein, dass die Sammeleinrichtung längs eines Öffnungsrandes einen Befestigungsrahmen aufweist. Der Befestigungsrahmen ist dabei zweckmäßigerweise an die Abmessungen von Austrittsöffnungen gängiger Flugzeugtypen angepasst oder anpassbar. Der Befestigungsrahmen kann mit Hilfe der Befestigungseinrichtung dicht an die Außenhaut des Flugzeugs angepresst werden, um die daran befestigte Hülle und die dadurch gebildete Sammeleinrichtung möglichst luftdicht um die Austrittsöffnung herum an dem Flugzeug festlegen zu können. Der Befestigungsrahmen kann zusätzlich Dichtmittel wie beispielsweise einen elastischen Wulst oder eine vorspringende und seitlich verformbare Dichtlippe aufweisen.
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An Stelle eines umlaufenden Befestigungsrahmens kann die Sammeleinrichtung auch zwei längs des Öffnungsrandes gegenüberliegende Befestigungsschienen aufweisen, die an gegenüberliegenden Seiten der Austrittsöffnung an dem Flugzeug festgelegt werden können.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass an der Sammeleinrichtung zwei oder mehrere Heißluftkanäle angeordnet oder festlegbar sind. Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise die aus einem Ram-Air-Outlet ausströmende Heißluft mengenmäßig ausreicht, um gleichzeitig zwei Triebwerke enteisen zu können. Die von der Sammeleinrichtung aufgefangene Heißluft kann deshalb in zwei oder mehr Heißluftkanäle überführt werden, um gleichzeitig an mehreren Stellen eine Enteisung von Triebwerken oder vereisten Oberflächen des Flugzeugs vornehmen zu können.
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Um wahlweise eine Verwendung der Sammeleinrichtung mit einem Heißluftkanal oder mit zwei, bzw. mehreren Heißluftkanälen verwenden zu können, ist vorgesehen, dass mindestens eine in einen Heißluftkanal mündende Austrittsöffnung der Sammeleinrichtung verschließbar ist. Ja nach Bedarf können ein Heißluftkanal oder mehrere Heißluftkanäle an die Sammeleinrichtung angeschlossen werden. Die zugeordneten Austrittsöffnungen der Sammeleinrichtung werden dann geöffnet und ermöglichen, dass die mit der Sammeleinrichtung aufgefangene Heißluft in die betreffenden Heißluftkanäle strömt und zur Enteisung des Flugzeugs verwendet werden können. Wird nur ein Heißluftkanal benötigt, so können alle anderen Austrittsöffnungen, die gegebenenfalls an der Sammeleinrichtung ausgebildet sind, verschlossen werden.
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Um zu vermeiden, dass in der Sammeleinrichtung durch die aus dem Flugzeug austretende und von der Sammeleinrichtung aufgefangene Heißluft ein übermäßiger Überdruck entsteht, der die Sammeleinrichtung beschädigen oder von dem Flugzeug lösen könnte, ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Luftdruckabsenkung aufweist. Zu diesem Zweck können beispielsweise an der Sammelvorrichtung oder an einem Heißluftkanal verschließbare Klappen oder Abdeckungen für Luftaustrittsöffnungen angeordnet sein. Die Klappen bzw. Abdeckungen können beispielsweise mit Klettverbindungen oder mit Rastverbindung in einer Schließposition festgelegt sein. Wenn in der Sammeleinrichtung oder in einem Heißluftkanal der Luftdruck durch die von der Sammeleinrichtung aufgefangene Heißluft ansteigt und über einen durch die Ausgestaltung der jeweiligen Befestigungsmittel vorgegebenen Schwellenwert steigt, können die Klappen, bzw. Abdeckungen von dem Luftdruck selbsttätig geöffnet werden, so dass die mit der Sammeleinrichtung aufgegangene Heißluft durch die dann freigegebenen Öffnungen ausströmen kann und ein übermäßiger Luftdruck im Inneren der Vorrichtung vermieden wird.
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Es ist ebenfalls denkbar, dass die Hülle der Sammeleinrichtung bereichsweise oder vollständig aus einem nicht vollständig luftdichten Material besteht. Sobald der im Inneren der Sammeleinrichtung sich einstellende Luftdruck zu sehr ansteigt, wird die Hülle zunehmend luftdurchlässig, so dass ein Teil der mit der Sammeleinrichtung aufgefangenen Heißluft durch die Hülle austritt und der in der Sammeleinrichtung erzeugte Luftdruck absinkt.
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Es ist ebenfalls denkbar, dass die Sammeleinrichtung im Bereich einer oder mehrerer Befestigungsreinrichtungen oder beispielsweise längs eines Befestigungsrahmens entgegen einer Federkraft von der Flugzeugaußenhaut gelöst werden kann, so dass sich zumindest in diesem Bereich ein Spalt zwischen der Sammeleinrichtung und der Flugzeugaußenhaut ausbildet, durch den Luft aus der Sammeleinrichtung entweichen kann.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:
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1 eine schematische Schrägansicht einer Vorrichtung zur äußeren Enteisung mit einem flexiblen Heißluftkanal und mit einer Sammeleinrichtung, die eine Hülle aus einem flexiblen Material und vier beabstandet zueinander angeordnete Befestigungseinrichtungen aufweist,
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2 die in 1 gezeigte Enteisungsvorrichtung in einem flach zusammengelegten Zustand,
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3 eine Schrägansicht einer abweichend ausgestalteten Vorrichtung zur äußeren Enteisung mit zwei flexiblen Heißluftkanälen, die an eine Sammeleinrichtung angeschlossen sind, die einen starren Befestigungsrahmen zur Festlegung an eine Außenhaut eines Flugzeugs aufweist, und
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4 eine Seitenansicht der in 3 dargestellten Enteisungsvorrichtung, die eine Heißluft-Austrittsöffnung an einem Flugzeugrumpf umgebend an eine Außenhaut eines Flugzeugs festgelegt ist.
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Eine in den 1 und 2 schematisch dargestellte Vorrichtung 1 zur äußeren Enteisung eines Flugzeugs weist eine Sammeleinrichtung 2 und einen mit der Sammeleinrichtung 2 verbundenen flexiblen Heißluftkanal 3 auf, der in eine Enteisungsdüse 4 mündet. Die Sammeleinrichtung 2 besteht im Wesentlichen vollständig aus einer Hülle 5 aus einem flexiblen Material. Bei dem flexiblen Material handelt es sich um ein textiles Gewebe, das ausreichend hitzebeständig ist und beispielsweise einem Heißluftstrom mit einer Temperatur von etwa 130 Grad Celsius standhalten kann, wie er üblicherweise aus einer Ram-Air-Austrittsöffnung aus einem Flugzeugrumpf austreten kann.
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Die Hülle 5 weist eine näherungsweise rechteckig ausgestaltete Eintrittsöffnung 6 auf, deren Abmessungen an die Dimensionen von üblichen Heißluft-Austrittsöffnungen der gängigen Flugzeugtypen angepasst sind. An vier Ecken 7 der Eintrittsöffnung 6 ist jeweils eine Befestigungsvorrichtung 8 mit der Hülle 5 verbunden. Die Befestigungsvorrichtungen 8 dienen dazu, die Hülle 5 im Bereich der Eintrittsöffnung 6 so an einer Außenhaut eines Flugzeugs festzulegen, dass die von der Hülle 5 gebildete Sammeleinrichtung 2 die aus der Heißluft-Austrittsöffnung austretende Heißluft auffangen und dem an die Sammeleinrichtung 2 angeschlossenen Heißluftkanal 3 zuführen kann. Bei den Befestigungsvorrichtungen 8 handelt es sich um manuell betätigbare Saugnäpfe, die aus einem ausreichend hitzebeständigen Material bestehen und durch einen manuell erzeugbaren Unterdruck die Hülle 5 an der Außenhaut des Flugzeugs festlegen.
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In 2 ist die in 1 exemplarisch in einem betriebsbereiten Zustand abgebildete Vorrichtung 1 in einem zusammengelegten, bzw. zusammengefalteten Zustand dargestellt. In diesem Zustand benötigt die Vorrichtung 1 lediglich einen sehr geringen Raumbedarf und kann raumsparend transportiert oder gelagert werden. Die Hülle 5 ist im Wesentlichen vollständig flach zusammengelegt. Auch der Heißluftkanal 3, der ebenso wie die Hülle 5 aus einem textilen Material besteht, ist flach zusammengelegt. Die Enteisungsdüse 4 kann lösbar mit dem Heißluftkanal 3 verbunden sein, um gesondert gelagert werden zu können.
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Die gesamte Vorrichtung 1 lässt sich flach und raumsparend zusammenlegen und aufbewahren. Zudem kann die Vorrichtung 1 ein äußerst geringes Gewicht aufweisen, so dass die Vorrichtung 1 beispielsweise von einem Benutzer getragen und zu einem Einsatzort transportiert werden kann. Es ist ebenso denkbar, dass eine oder mehrere Vorrichtungen 1 auf oder in einem Bodenfahrzeug verstaut sind und lediglich im Bedarfsfall von einem Benutzer an einem Flugzeug montiert und zum Enteisen von äußeren Oberflächen des Flugzeugs und insbesondere von Triebwerkseinlässen und Flügelvorderkanten verwendet werden können.
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In den 3 und 4 wird eine abweichend ausgestaltete Vorrichtung 9 zur äußeren Enteisung eines Flugzeugs dargestellt. Die Sammeleinrichtung 2 weist ebenfalls eine Hülle 5 aus einem hitzebeständigen textilen Material auf. Die Sammeleinrichtung 2 weist zusätzlich einen Befestigungsrahmen 10 aus Aluminium oder aus einem anderen, möglichst leichten und hitzebeständigen Material auf. An vier Ecken des rechteckförmig ausgestalteten Befestigungsrahmens 10 sind Befestigungsvorrichtungen 8 angeordnet. Der Befestigungsrahmen 10 kann mit Hilfe der Befestigungsvorrichtungen 8 an einer Außenhaut 11 eines Flugzeugrumpfs 12 eines Flugzeugs festgelegt werden, wie es exemplarisch in 4 dargestellt ist. Der Befestigungsrahmen 10 kann eine der Außenhaut 11 des Flugzeugs zugewandte umlaufende Dichtung aufweisen.
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An einer Stirnseite 13 der Hülle 5 sind zwei Heißluftkanäle 3 nebeneinander angeordnet. Die Austrittsöffnungen 14 der Sammeleinrichtung 2, durch die hindurch mit der Sammeleinrichtung 2 aufgefangene Heißluft in die Heißluftkanäle 3 strömen kann, können mit nicht dargestellten Abdeckungen verschlossen werden. Die Heißluftkanäle 3 sind lösbar, beispielsweise über einen Bajonettverschluss mit der Sammeleinrichtung 2 verbunden, so dass je nach Bedarf die Vorrichtung 9 mit einem Heißluftkanal 3 oder mit zwei Heißluftkanälen 3 verwendet werden kann.
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Die Hülle 5 der Sammeleinrichtung 2 weist in gegenüberliegenden Seitenwänden 15 jeweils einen Bereich 16 auf, in welchem die Hülle 5 aus einem vergleichsweise grobmaschigen Gewebe gebildet wird. Mit zunehmendem Luftdruck in der Sammeleinrichtung 2 werden die beiden Bereiche 16 zunehmend luftdurchlässiger, so dass ein Teil der mit der Sammeleinrichtung 2 aufgefangenen Heißluft seitlich durch die Bereiche 16 aus der Sammeleinrichtung 2 wieder ausströmen kann und den in der Sammeleinrichtung 2 herrschenden Luftdruck verringert. An Stelle der Bereiche 16 mit einem grobmaschigen Gewebe können auch mehrere verschließbare Klappen oder Abdeckungen in der Hülle 5 der Sammeleinrichtung 2 oder in den Heißluftkanälen 3 vorgesehen sein.
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Um die Formstabilität der Sammeleinrichtung 2 bei der Vorrichtung 9 zu erhöhen kann zusätzlich vorgesehen sein, dass im Bereich der Stirnseite 13 gesonderte Stangen oder teleskopartig ausziehbare Streben angeordnet sind, welche die Stirnseite 13 verstärken oder versteifen. Es ist ebenso denkbar, dass die Heißluftkanäle 3 beispielsweise über formstabile Bajonett-Anschlüsse mit der Stirnseite 13 bzw. der Hülle 5 der Sammeleinrichtung 2 verbindbar sind oder dass steife Ringe oder eine Seitenplatte an der Stirnseite 13 angeordnet und festgelegt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5458299 A [0004]
- US 6616102 B1 [0004]
- JP 03287497 A [0005]
- EP 095481 B1 [0008]
- US 6045092 C1 [0008]
- DE 102009004124 A1 [0011]