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Einrichtung an einem Schwebefahrzeug zur Absonderung von
Fremdstoffen aus einem strömenden Arbeitsmittel
Die Erfindung betrifft ein Schwebefahrzeug, das im. Betrieb von wenigstens einem Druckgaskissen mindestens mitgetragen wird, welches Kissen mindestens über einen Teil seines Umfanges von einem aus bewegtem Arbeitsmittel gebildeten Vorhang eingeschlossen wird. Bei solchen Fahrzeugen können feste
Körper und andere Fremdstoffe in den zu einer Pumpe führenden Arbeitsmittelstrom geraten, wodurch die
Arbeitsweise der Pumpe gestört werden und es auch zu Beschädigungen kommen kann. Die Erfindung gibt eine Möglichkeit an, solche Fremdstoffe durch rechtzeitige Ausscheidung aus dem Arbeitsmittel unschäd- lich zu machen.
Es ist einzusehen, dass im Betrieb eines mittels Arbeitsmittelvorhänge arbeitenden Fahrzeuges Fremd- körper wie Steine, Holzstücke u. dgl. leicht aufgenommen und durch das Arbeitsmittel in das zu seiner
Umwälzung dienende System eingeführt werden. Um nun Beschädigungen oder Störungen der Arbeitsweise der das Arbeitsmittel aufladenden, d. h. auf einen höheren Energieinhalt bringenden Einrichtungen zu vermeiden, ist es wünschenswert oder sogar notwendig zu verhindern, dass solche Fremdkörper die Auf- ladungseinrichtungen passieren. Wenn das Fahrzeug unter Verwendung von aus Gas bestehenden Vorhän- gen über einer Wasserfläche schwebt, kann es ferner erwünscht sein, die Menge an Wasser zu verringern, die von den vorhangbildenden, die Aufladungseinrichtungen durchströmenden Gasmengen aufgenommen werden.
Die Erfindung kennzeichnet sich bei einem Schwebefahrzeug der eingangs genannten Art dadurch, dass eine Einrichtung zur Absonderung von festen Körpern und andern Fremdstoffen aus einem zu einer Aufladungseinrichtung hin strömenden, vorhangbildenden Arbeitsmittel vorgesehen ist, wozu in der Vorrichtung zum Aufbau des Vorhanges ein Speisekanal vorgesehen ist, der mit seinem einen Ende an den Auslass der aufladenden Einrichtung und mit dem andern Ende mit einer Speiseöffnung verbunden ist, wobei das aus der Speiseöffnung austretende Arbeitsmittel den Vorhang bildet und wobei ein Rückgewinnungskanal vorgesehen ist, der mit dem einen Ende mit einer Wiederaufnahmeöffnung, die in dem Fahrzeug vorgesehen ist, in Verbindung steht und mit dem andern Ende mit dem Einlass der aufladenden Einrichtung,
wobei mindestens ein Teil des vorhangbildenden Arbeitsmittels in die Wiederaufnahmeöffnung des Rückgewinnungskanals und durch den letzteren in den Einlass der aufladenden Einrichtungen strömt und wobei der Rückgewinnungskanal zwischen der Wieder aufnahmeöffnung und dem Einlass der aufladenden Einrichtungen einen gekrümmten Teil umfasst und dass eine Leitung mit der radial äusseren Seite dieses gekrümmten Teiles verbunden ist, damit Fremdkörper, die in dem rückgewonnenen Arbeitsmittel enthalten sind und sich gegen die radial äussere Seite der Einlassleitung bewegen, durch die letztgenannte Leitung aus dem Rückgewinnungskanal ausgetragen werden können, bevor sie noch die aufladende Einrichtung erreichen können.
In weiterer Ausgestaltung dieser Bauweise kann die Konstruktion so beschaffen sein, dass der Rückgewinnungskanal mit dem Einlass der aufladenden Einrichtung oder ein Speisekanal mit dem Auslass dieser Einrichtung verbunden ist, und der Rückgewinnungskanal mindestens eine Aufnahmeöffnung besitzt und mindestens eine Speiseöffnung an dem genannten Speisekanal vorgesehen ist und wobei das aufgeladene Arbeitsmedium, das aus der Speiseöffnung strömt, mindestens zum Teil in den Rückgewinnungskanal aufgenommen wird, der einem Weg folgt, der sich um eine Achse krümmt, die auf jener Seite der Wiederaufnahmeöffnung liegt, die der Speiseöffnung benachbart ist,
wobei der bezogen auf
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die Krümmungsachse radial innere Teil des Rückgewinnungskanals mit dem Einlass der aufladenden Ein- richtung und der radial äussere Teil des Rückgewinnungskanals mit dem zweiten Kanal verbunden ist, der die aufladende Einrichtung überbrückt und der einen Auslass besitzt, durch welchen die Fremdkörper aus- getragen werden können.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert, in der einige Ausführungsbeispiele derselben dargestellt sind. Es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten
Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 einen lotrechten Querschnitt durch den unteren Teil eines die Er- findung verkörpernden Fahrzeuges, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Umfang des Fahrzeuges nach der
Linie 4-4 der Fig. 4, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt ; Fig. 4 einen Grundriss nach der
Linie B-B der Fig. 3 ;
Fig. 5 die Anwendung der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung auf ein Fahrzeug, Fig. 6 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges, das die aus Fig. 5 ersichtliche Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht und Fig. 7 eine Ansicht von unten auf das durch Fig. 6 ersichtlich gemachte
Fahrzeug.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bestehen die den Energieinhalt erhöhenden, d. h. die Aufladung- mittel l, aus einer querdurchströmten Pumpe, die um eine Welle 2 rotiert. Das Arbeitsmedium tritt in die Pumpe durch einen Einlasskanal 3 ein, der. mit dem Einlass 4 der Pumpe verbunden ist. Der Einlass 3 ist bei 5 gekrümmt und ein zweiter Kanal 6 ist an die radial äussere Seite 7 des gekrümmten Teiles des
Einlasskanals 3 angeschlossen. Das Arbeitsmedium strömt von dem Auslass 8 der Pumpe in einen Speise- kanal 9.
Im Betriebe strömt das Arbeitsmittel durch den Einlasskanal 3 und wird um die Krümmung 5 zum
Pumpeneinlass 4 gelenkt. Fremdstoffe die in dem Arbeitsmittel enthalten sein mögen und eine höhere
Dichte besitzen als jene des Arbeitsmittels, werden zufolge ihrer Trägheit das Bestreben zeigen, sich an die radial äussere Seite des Einlasskanals 3 zu bewegen und können dann in den zusätzlichen Kanal 6 übertreten. Die Fremdstoffe werden aus dem Auslass 10 des zusätzlichen, d. h. zweiten Kanals 6, austreten.
Die Fig. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung auf ein Fahrzeug, das von einem oder mehreren aus unter Druck stehendem Gas bestehenden Tragkissen getragen wird. Ein aus bewegtem Arbeitsmedium bestehender Vorhang wird an dem Umfang des Fahrzeuges gebildet, um das oder die Kissen einzuschliessen.
Dieser Vorhang ist jene Art, wonach mindestens ein Teil des vorhangbildenden Mediums rückgewonnen und abermals aufgeladen wird, was in einem innerhalb der Vorhangbildung befindlichen Bereich vor sich geht. Demnach wird Luft von den die Wiederaufladung besorgenden Mitteln 12 durch einen Kanal 13 zu einer Speiseöffnung 14 geleitet. Die Luft tritt aus diesem Speiseauslass in einer nach innen und unten gerichteten Bewegung aus und wenn das unter Druck stehende gasförmige Kissen in dem Raum 15 gebildet worden ist, wird sie bogenförmig abgelenkt und nach oben geführt, fliesst in eine Wiederaufnahmeöffnung 16, die innerhalb der Speiseöffnungen 14 und parallel zu diesen verläuft. Aus der Wiederaufnahme- öffnung fliesst die zurückgewonnene Luft zu den die Wiederaufladung besorgenden Einrichtungen 12 durch eine Aufnahmeleitung 17.
Die der Wiedergewinnung dienende Leitung 17 ist, beginnend mit der Wiedergewinnungs-Eintrittsöffnung, gekrümmt, wobei die Krümmungsachse etwa parallel zur Bodenfläche 18 des Fahrzeuges und zwischenFahr- zeugmitte und der Innenseite der Leitung verläuft. Die zurückgewonnene Luft wird daher längs eines Weges strömen, der einen Richtungswechsel von etwa mehr als 900 ausführt. Obgleich die Luft leicht um die Kurve strömt, werden Fremdkörper wie Sand, Wasser od. dgl., die in der Luft enthalten sein mögen, das Bestreben zeigen, einen geraden Weg einzuhalten, weil ihre Trägheit grösser ist und stossen demnach auf die radial äussere Wandung 19 der Rückgewinnungsleitung an.
Die Oberfläche 19 der Leitung ist mit Schlitzen od. dgl. versehen, durch die das Wasser und andere Fremdstoffe in einen zusätzlichen Kanal 20 übertreten können. Wasser und sonstige Fremdstoffe, werden aus dem Kanal 20 durch eine Auslassöffnung 21 entlassen.
Zufolge der Ablenkung des Luftvorhanges durch die Luftpressung werden Fremdstoffe die Neigung zeigen, an die Innenwandung 22 der Rückgewinnungsleitung gleich oberhalb der Sammelöffnung 16 anzustossen. Dieser Teil der Wandung kann auch mit Schlitzen oder Löchern versehen werden, durch die das Wasser in einen Kanal 23 eintreten kann, der durch die Auslassöffnung 24 entleert wird.
Gemäss einer andern Anordnung können Öffnungen in der Wand 19 und in der Wand 22 vorgesehen sein. Zahl und Lage der Öffnungen, die meist Schlitze sein werden, können geändert werden. Man kann in der Sammelöffnung 16 Schaufeln vorsehen, um den Eintritt von solchen Fremdkörpern auszuschliessen, deren Grösse der Durchgang durch die Öffnungen, die sich in der Wand der Rückgewinnungsleitung befinden, ausschliessen würde.
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Die Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung auf ein vorhangbildendes System, in welchem, wenn es in einem Fahrzeug eingebaut ist, die Aufladungseinrichtung im Umfang des Fahrzeuges und im wesentli- chen parallel zu diesem verlaufend angeordnet ist. Die Aufladeeinrichtung besteht aus einer Reihe von
Pumpen 30, die in diesem Falle doppelseitige Zentrifugalpumpen sind.
ImBetrieb fliesst die Luft vom Auslass der Pumpe durch ein Spiralgehäuse 32, welches in einen Spei- sekanal 33 liefert, und von dort zu einem Speiseauslass 34. Aus dem Speiseauslass gerät die Luft in eine einwärts und abwärts gerichtete Bewegung.
Wenn das Kissen aus Druckluft in dem Raum 30 gebildet worden ist, wird der Luftvorhang durch den
Kissendruck umgelenkt und nach oben geführt, wobei die Luft in einem Sammeleinlass 36 strömt, der innerhalb des Speiseauslasses 34 angeordnet ist und parallel dazu verläuft. Von dem Sammeleinlass 36 strömt die Luft in einen Sammelkanal 37. Der Sammelkanal teilt sich in zwei Äste 37a und 37b und führt die Luft zu den Eingängen 38a und 38b der Pumpen. Bevor der Pumpeneingang erreicht wird, verlaufen die Sammelkanaläste in gekrümmten Bahnen um eine Achse, die parallel zur Bodenfläche des Fahrzeuges verläuft, wobei sich die Achse ausserhalb der Sammelöffnung 36 befindet. Zufolge der Krümmung der
Kanäle trachten Wasser und andere Fremdkörper zu den radial äusseren Seiten 39 der Kanäle zu fliessen.
In diesen äusseren Seiten sind Schlitze gebildet und das Wasser und andere Fremdstoffe geraten in zusätz- liche Kanäle 40a und 40b. Die zusätzlichen Kanäle 40a und 40b führen seitlich an jeder Seite der Pum- pe 30 und des Krümmers 32 vorbei und vereinigen sich gegebenenfalls zu einem gemeinsamen Kanal 40.
An seinem unteren Ende mündet dieser Kanal 40 in einen Auslass 41.
Eine querdurchströmte Pumpe, wie sie Fig. 1 zeigt, stellt eine zweckmässige Art einer an dem Um- fange des Fahrzeuges unterzubringenden Aufladungseinrichtung vor, die aber auch an jeder andern Stelle anschliessend an die Stelle der tatsächlichen Vorhangbildung untergebracht werden kann. Fig. 5 zeigt einen vertikalen Querschnitt einer solchen Pumpe, wenn sie in dieser Weise installiert ist. Die Luft strömt aus der Pumpe 45 über den Auslass 46 in eipe Speiseleitung 47. Die Speiseleitung ist an ihrem unteren Ende an eine Speiseöffnung 48 angeschlossen, aus welcher die Luft in Richtung einwärts und unten in Form eines Vorhanges austritt. Die Luft wird durch die im Kissen im Raume 49 herrschende Pressung nach oben umgelenkt und fliesst in eine innerhalb der Speiseöffnung 48 und parallel zu dieser angeordneten Sammel- öffnung 50.
Die wieder aufgenommene Luft strömt durch eine Sammelleitung 51 zu dem Einlass 52 der Pumpe 45.
Die Sammelleitung folgt einem gekrümmten Weg, wie dies auch in den durch die Fig. 3 und 4 veranschaulichten Beispielen der Fall ist. Die radial weiter aussen befindliche Seite öffnet in der Höhe der Stelle 53 in einen zusätzlichen Kanal 54, der über den höchsten Teil der Pumpe 45 verläuft und sich dann sogleich nach unten ausserhalb der Speiseleitung 47 fortsetzt. An seinem unteren Ende endet der Kanal 54 in eine Auslassöffnung 55. Die durch die Fig. 2, 3,4 und 5 dargestellten Anordnungen schaffen besonders zweckmässige Verhältnisse, wenn über Wasser mit aus Luft oder anderem Gas bestehenden Vorhängen gearbeitet wird.
Wasser wird ebenso wie andere Fremdstoffe das Bestreben zeigen, in die Leitungen 40 oder 54 überzutreten und aus dem Auslass 41 oder 55 auszutreten, um einen Wasservorhang zu bilden, der die Luftvorhänge, die mittels der Speiseöffnungen 34 bzw. 48 gebildet werden, zu unterstützen. Luft, die durch die Leitungen 40 oder 54 hindurchströmt, wird ebenfalls einen Vorhang bilden und daher wird die Energie dieser Luft nicht gänzlich verloren gehen. Um eine Verstopfung der Leitungen, Kanäle oder Auslassöffnungen zu vermeiden, ist es ratsam, Schaufeln 56 in den Aufnahmeöffnungen 16 bzw. 50 vorzusehen, wobei diese Schaufeln derart im Abstand voneinander angeordnet sind, dass Fremdkörper einer Grösse, die jene überschreitet, die durch die Kanäle und Öffnungen festgelegt ist, nicht in den der Aufladung und dem Wiedergewinn dienenden Kanal eintreten können.
Obgleich die Erfindung im vorstehenden in Verbindung mit aus Luft oder einem andern Gas bestehenden Vorhängen beschrieben ist, versteht es sich, dass sie auch in Fällen angewendet werden kann, in denen das vorhangbildende Arbeitsmittel Wasser ist. In solchen Fällen werden die Fremdkörper, die auszuscheiden sind, natürlich nur solche Gebilde umfassen können, deren Trägheit grösser ist als die des Wassers, also beispielsweise Steine.
Die Hilfsspeisung mit Arbeitsmedium kann auf die verschiedenste Weise erfolgen. Demnach kann gemäss Fig. 2 Luft dem Pumpeneinlass durch einen Kanal zugeführt werden, der durch die strichlierten Linien 60 veranschaulicht ist und der aus der Atmosphäre ansaugt. Anderseits könnte aber auch die Pumpe doppelseitig ausgeführt sein, wobei die eine Seite mit dem Rückgewinnungskanal17 und die andere mit der Atmosphäre verbunden ist. Gemäss den Fig. 3 und 4 kann Zusatzluft durch einen Kanal 61 zugeführt werden, der mit dem Rückgewinnungskanal verbunden ist. In dem aus Fig. 5 ersichtlichen Beispiel kann Zusatzluft der Pumpe mittels eines Kanals 62 zugeführt werden, der an den Rückgewinnungskanal angeschlossen
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ist. Ein Schieber 63 kann vorgesehen werden, um das Ausmass an über die Leitung 62 zugeführter Luft zu regeln.
Die über die Leitung 62 zugeführte Luft kann aus der Atmosphäre, aber auch aus jeder andern
Quelle stammen und auch als Druckluft angeliefert werden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Fahrzeug, in welchem die aufladenden Einrichtungen als eine Reihe von über den Umfang des Fahrzeuges verteilte Pumpen der aus Fig. 5 ersichtlichen Bauweise ausgeführt sind.
Die Pumpen 60 erstrecken sich praktisch über den ganzen Umfang des Fahrzeuges und sind von Antriebs- maschinen 61 angetrieben. Das Fahrzeug wird durch eine Gasturbine 62 vorwärtsbewegt. Der Kissenraum
63 ist durch weitere Luftvorhänge unterteilt, die aus Auslässen 64, die am Bodenunterteil des Fahrzeuges gebildet und von Leitungen 65 gespeist werden, austreten. Die für den Aufbau dieser Vorhänge erforder- liche Luft wird durch Kompressoren 66 geliefert. Diese teilenden Luftvorhänge stellen in der Regel ein- fache Gebilde vor, d. h. eine Rückgewinnung ist nicht vorgesehen. Wenn jedoch diese teilenden Vorhän- ge solcher Art sind, dass sie mit wenigstens teilweiser Wiederaufladung arbeiten, dann kann die Erfindung auch auf das diese Hilfsvorhänge führende Kanasystem angewendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an einem Schwebefahrzeug, das im Betrieb von wenigstens einem Druckgaskissen mindestens mitgetragen wird, welches Kissen mindestens über einen Teil seines Umfanges von einem aus bewegtem Arbeitsmittel gebildeten Vorhang eingeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Absonderung von festen Körpern und andern Fremdstoffen aus einem zu einer Aufladungseinrichtung hin strömenden, vorhangbildenden Arbeitsmittel vorgesehen ist, wozu in der Vorrichtung zum Aufbau des Vorhanges ein Speisekanal (13) vorgesehen ist, der mit seinem einen Ende an den Auslass der aufladenden Einrichtung (12) und mit dem andern Ende mit einer Speiseöffnung (14) verbunden ist, wobei das aus der Speiseöffnung (14) austretende Arbeitsmittel den Vorhang bildet, und wobei ein Rückgewinnungskanal (17)
vorgesehen ist, der mit dem einen Ende mit einer Wiederaufnahmeöffnung (16), die in dem Fahrzeugvorgesehen ist, in Verbindung steht und mit dem andernEnde mitdemEinlass der aufladendenEin- richtung (12), wobei mindestens ein Teil des vorhangbildenden Arbeitsmittels in die Wiederaufnahmeöffnung (16) des Rückgewinnungskanals (17) und durch denletzterenindenEinlass der aufladenden Einrichtungen (12) strömt und wobei der Rückgewinnungskanal (17) zwischen der Wiederaufnahmeöffnung (16) und dem Einlass der aufladenden Einrichtungen (12) einen gekrümmten Teil umfasst, und dass eine Leitung (20) mit der radial äusseren Seite (19) dieses gekrümmten Teiles verbunden ist, damit Fremdkörper,
die in dem rückgewonnenen Arbeitsmittel enthalten sind und sich gegen die radial äussere Seite der Einlassleitung bewegen, durch die letztgenannte Leitung (20) aus dem Rückgewinnungskanal (17) ausgetragen werden können, bevor sie noch die aufladende Einrichtung (12) erreichen können.