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Kraftmaschinenanlage für den Betrieb von Unterwasserbooten.
Die Unterwasserboote können hinsichtlich ihres Antriebes in zwei Klassen geteilt werden :
1. Die rein elektrischen Unterwasserboote, welche sowohl an der Oberfläche wie beim Tauchen durch elektrische Akkumulatoren angetrieben werden ; 2. die mit zwei Maschinen ausgestatteten Boote, nämlich einer Wärmekraftmaschine für die Fahrt auf der Oberfläche und einer elektrischen Maschine (Dynamomaschine und Akkumulatoren) für die Fahrt unter Wasser.
Wie ersichtlich ist für diese beiden Arten von Unterwasserbooten für die Fahrt unter Wasser elektrischer Betrieb gewählt worden, da dieser Betrieb bisher der einzige ist, durch welchen die Luft im Innenraum des Schiffes nicht verschlechtert wird und eine Veränderung des Schiffsgewichtes nicht erforderlich ist, zwei für die Lösung des Problems der Schiffahrt unter Wasser wichtige Gesichtspunkte.
Trotzdem besitzt der elektrische Antrieb aber auch gewisse Mängel: denn wegen des
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verwickelte wird.
Bei beiden Arten von Unterwasserbooten wird der Antrieb während des Tauchens durch elektrische Akkumulatoren bewirkt, diese letzteren haben aber, wie bekannt, eine
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1. Beträchtlicher Raumbedarf und hohes Gewicht;
2. geringe Leistung bei grosser Geschwindigkeit ; vollständige oder teilweise Unbeweglichkeit des Schiffes während des Ladens der Batterie ;
1. sehr schenelle Abnutzung ; f1. sehr hoher Anschaffungspreis ; G. schwierige und kostspielige Unterhaltung ; denn selbst wenn das Schiff ausser Betrieb gesetzt ist, müssen die Akkumulatoren ständig geladen sein oder gänzlich auseinandergenommen werden, damit keine Sulfatation eintritt.
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Die Wärmekraftmaschine, insbesondere die Explosions-oder Verbrennung & kraftmaschine unter Verwendung von Gazolin, Benzol, Alkohol, Petroleum, bituminöses Öl usw., besitzt diese verschiedenen Nachteile zwar nicht, ist aber trotzdem zum Antrieb von Unterwasser- booten während des Tauchens bisher nicht benutzt worden, u. zw. wegen des Mangels an Verbrennungsstoff, ganz besonders aber deswegen, weil diese Art der Krafterzougung nicht benutzt werden kann : t. ohne Gewichtsverlust, eine wichtige Bedingung für Unterwasserboote;
2. ohne Verschlechterung der Innenluft des Schiffes : B. mit geringem Raumbedarf und geringer Last ;
4. mit einer guten mechanischen Leistung.
Es ist nun durch die Erfindung gelungen, diese vier wichtigen Bedingungen durch Zusammenwirken besonderer Vorrichtungen, u. zw. unter Verwendung von Kraftmaschinen mit geschlossenem Kreislauf zu erfüllen. Diese Kraftmaschinen besitzen folgende Wirkungsweise :
Die Auspuffgase werden gereinigt, d. h. es wird einerseits der Wasserdampf verdichtet und andererseits die Kohlensäure ganz oder teilweise gebunden, so dass ein sogenanntes totes Gas erhalten wird. Dieses tote Gas wird mit Sauerstoff so weit angereichert, dass es zur Verwendung in der Kraftmaschine für die Herstellung des Verbrennungsgemisches gegeeignet ist.
In den Zeichnungen sind die hauptsächlichsten Vorrichtungen dargestellt, weiche für dix Verwendung von Kraftmaschinen mit geschlossenem Kreislaufe zum Betrieb von Unter- wasserbooten nach der Erfindung erforderlich sind.
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wichtige Rolle spielt, indem er ermöglicht, de AuspuSgase wahrend der Fahrt auf der Oberfläche nach der Aussenseite des Schiffes, dagegen während des Tauchens, d. h. während des Betriebes im geschlossenen Kreislaufe, in den Reiniger zu leiten.
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die alkalische Flüssigkeit verwendet werden, z. B. solche nach Körtingscher Bauart.
Zur Aufnahme von überschüssigen Gasen dient ein Rohr g, welches aber nur in Wirkung tritt, wenn die Reinigung keine vollständige ist. In diesem Falle würden die überschüssigen, im Reiniger
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stoff zugeführt wird. Der letztere könnte aber dann nicht in den Kre. islauf eintreten, wodurch die Maschine zum Stillstand kommen müsste. Sobald der im Kreisläufe herrschende Druck.
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gesaugt wird, wobei die Zufuhr von Sauerstoff abgesperrt ist ; bei der Tauchung dagegen sind die Hähne um etwa 90 gedreht und es werden dann tote Gase und Sauerstoff angesaugt, wobei die Maschine in geschlossenem Kreislaufe getrieben wird.
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in dem Saugrohr 11 herrschenden Druck herabsetzen.
Von diesem Rohr 11 aus wird die Maschine unter Vermittlung der Reglerglocke o gespeist, welche den Hahn o1 beeinflusst.
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Bei der dargestellten Ausführungsform der Einrichtung kann das Waschen des Gases durch Wasser bewirkt werden, das bei t entnommen und bei il dem Reiniger oder Wäscher zugeführt wird, während die Ableitung des gebrauchten in einen Behälter M und von da durch die Pumpe y in das Meer stattfindet. In diesem Falle ist die Reinigung nur eine teilweise. Um eine vollständige Reinigung und einen mathematisch geschlossenen Kreislauf zu erzielen, wird der Behälter u mit einer alkalischen Flüssigkeit (Natron- oder Kalilauge oder dgl.) gefüllt und diese Flüssigkeit von der Pumpe l'durch ein auf der Zeichnung
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schöpft ist, worauf sie in das Meer geleitet und durch frische ersetzt wird. Unter diesen Bedingungen kann bei genügender Grösse des Behälters eine Tauchung von mehreren Stunden erzielt werden.
Das Kühlwasser für die Maschine wird bei t2 zu-, bei < s abgeleitet.
Durch das beschriebene Verfahren werden bei einem mehr oder weniger geschlossenen Kreislauf die folgenden vier, bereits oben erwähnten Bedingungen erfüllt :
1. Beständiges Gewicht.
Bei Anwendung eines strenggeschlossenen Kreislaufes wird das Gewicht von Anfang bis zum Ende der Tauchung auf unveränderlicher Höhe gehalten, da die Verbrennungsstoffn im Innern des Schiffes zurückgehalten werden. Hei nicht vollkommenem Kreislauf, d. h. wenn nur ein Teil der Kohlensäure gebunden wird, je nachdem die Auspuffgase gereinigt oder einfach gewaschen oder, nur gekühlt werden, ist man gezwungen, für die Pferdekraftstunde fi (H) l
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stunde vorgesehen werden.
Hiebei ist hervorzuheben, dass die überschüssigen Gase zum grössten Teile aus in Wasser zu gleichen Teilen gänzlich löslichem Kohlensäureanhydrid und aus geringen Mengen Sauerstoff bestehen, der von Wasser bei dieser Verdünnung ebenfalls aufgenommen wird. Dieser Vorgang ist äusserst wichtig, weil bei Nichtlösung dieser Gase die letzteren stark entweichen und auf der Meeresoberfläche ein Aufbreodeln erzeugen würden, wodurch dem Feinde die genaue Lage des Unterwasserbootes angezeigt würde.
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Die in geschlossenem Kreislauf betriebene Maschine saugt weder Luft aus dem Innen- raum des Schiffes an, noch gibt sie an diesen Auspuffgase ab : deshalb kann die Innenluft in keiner Weise verschlechtert werden.
3. Geringer Raumbedarf und geringes Gewicht.
Da der Raumbedarf und das Gewicht der Dynamomaschinen von durch elektrische
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das Gewicht der Iteiniger und des sonstigen Zubehörs der im geschlossenen Kreislauf betriebenen Maschinen, so kann nur der Sauerstoffsammler mit der elektrischen Batterie in Vergleich gestellt werden.
Die nachstehende Tabelle, welche einer Erläuterung nicht bedarf, zeigt den Vergleich zwischen der elektrischen Sammlerbatterie eines Unterwasserbootob von 240 Pferdestärken und einem Sauerstoffsammler einer im geschlossenen Kreis- lauf betriebenen Maschine von der gleichen Anzahl Pferdestärken.
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<tb> Elektrische
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<tb> Röhren
<tb> KaliumNatriumnatrium- <SEP> Chlorkalk <SEP> zu
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<tb> Gewicht <SEP> für <SEP> die <SEP> Pferdekraftstuinde <SEP> in
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