DE193204C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abkühlung des durch die Zylindermäntel der Explosionsmaschinen zirkulierenden Wassers vermittels Luft.
Ein gut arbeitender Kühler muß bei einer möglichst geringen Wassermenge eine Temperatursteigerung des Wassers bis zur Verdampfung verhindern. Die mit der Erhöhung der Temperatur - des Wassers zusammenhängende Leistung des Kühlers ist hierbei von der Zirkulationsgeschwindigkeit des Wassers abhängig. Bei langsamer Zirkulation ist die Temperaturdifferenz des Wassers eine sehr hohe, d. h. das Wasser ist beim Eintritt.zu heiß, beim Austritt zu kalt. Ungleichmäßige Temperaturen sind aber zu vermeiden. Deshalb muß man für eine möglichst schnelle Zirkulation des Wassers sorgen, dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man in die Zirkulationsleitung Pumpen einschaltet.

Es ist ferner zu beachten, daß Reibungsverluste in den Zirkulationswegen vermieden werden müssen. Da der Kühler ein Teil des Zirkulationsweges ist, darf das Wasser beim Passieren desselben durch Widerstände nicht behindert werden, trotzdem muß der Kühler

■ große, nach dem Verhältnis der Wassermenge zur Abkühlung des Wassers sich richtende Flächen haben.

'" Das zu kühlende Wasser läßt man bei der Kühlung zweckmäßig durch möglichst schmale

35

Flächen zirkulieren, wobei allerdings der 'Nachteil auftritt, daß eine schnelle Zirkulation behindert wird. Letztere wird noch mehr gehemmt, wenn die engen Wasserkanäle gekrümmt, winkelförmig oder überhaupt nicht geradlinig sind. Es sind deshalb. geradlinige Wasserwege entschieden vorzuziehen. . Dadurch, daß das Wasser durch die zwischen den Kühlflächen durchstreichende Luft abgekühlt wird, wird sich die letztere durch die Aufnahme der Wärme allmählich erhitzen. Man' muß daher der hierdurch erzeugten Ausdehnung der Luft Rechnung tragen.

Die Luft verliert durch ihre Erhitzung beim Durchgang durch den Kühler naturgemäß einen Teil ihrer Abkühlungswirkung. Des- . halb ist es vorteilhaft, wenn man sie nahe an ihrer Eintrittsstelle eine entsprechend größere Kühlwassermenge bestreichen läßt. Da sich andererseits mit der fortschreitenden Erwärmting die Luft mehr und mehr ausdehnt, ihre Fähigkeit Wärme aufzunehmen aber geringer wird, ist die Folge hiervon, daß der Luft am Ende ihres Kühlweges nicht so viel Aufnahmefähigkeit wird zugemutet werden können als beim Eintritt in den Kühler. Mit der durch die Wärmeaufnahme erfolgten Ausdehnung der Luft müssen die' Durchgangswege derselben sich entsprechend erweitern. Mit anderen Worten, die wassergefüllten Lamellen des Kühlers müssen ihre größte Breite an der

55

60

Eintrittsstelle der Kühlluft haben, da an diesem Punkt die kältere Luft mehr Wärme aufzunehmen vermag als später, wenn die Luft bereits erwärmt ist.

Diesen vorstehend angeführten Forderungen entspricht der Kühler, der den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet. Derselbe ist auf der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt: .. '

ίο Fig. ι eine Vorderansicht des Kühlers, teilweise im Schnitt nach Linie x-x' der Fig. 2.

Fig. 2 ist ein- Grundriß des Kühlers, dessen linke Hälfte einen Schnitt nach Linie y-y' der Fig. ι darstellt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Kühler längs der Querwände H-H' der Fig. 1.

Fig. 4 veranschaulicht die nach hinten

schwächer werdenden Lamellen des Kühlers von oben.

Fig. 5 zeigt die Lamellen einer besonderen Ausführungsform des Kühlers gleichfalls von oben gesehen.

Fig. 6 zeigt eine besonders ausgeführte Einzellamelle. ' __ .

Die Fig. 7, 8, 9 und 10 stellen Einzelteile der Vorrichtung dar, während die
. Fig. 11 noch eine besondere Ausführungsform des Kühlers veranschaulicht.
Der Kühler ist zusammengesetzt aus einer gewissen Anzahl flacher Hohlkörper, welche im Querschnitt etwa die in den Fig. 2 und 4 dargestellte Form zeigen. Die lamellenartigen Hohlkörper, deren Länge eine vollkommen beliebige sein kann, sind mit ihrer Längsachse so angeordnet, daß sie in entsprechenden Abständen eine Verbindung zwischen dem unteren Wasserbehälter A und dem - oberen Wasserbehälter B des Kühlers darstellen. Getragen wird der Kühler durch einen Rahmen D, welcher an den beiden Wasserbehältern entsprechend befestigt ist. Während der Ein- und Austritt der Kühlflüssigkeit durch die Stutzen E und F erfolgt, ist zur Einfüllung des Wassers in den Kühler eine durch einen Stöpsel verschließbare Öffnung G vorgesehen. Die beiden Spreizwände H, H' verlaufen quer durch den Kühler und dienen dazu, die Lamellen besser zusammenzuhalten und ihre Festigkeit zu erhöhen. Da jede einzelne Kühllamelle in ihrem vorderen Teil dicker als im hinteren Teil ist, ist der Zwischenraum α, b an der Eintrittsstelle der Luft enger als der Zwischenraum c, d an der Austrittsstelle im hinteren Teil des Kühlers (Fig. 4).

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, können die Erweiterungen des Luftweges dadurch noch vergrößert werden, daß man dem Kühler eine entsprechend gekrümmte Gestalt gibt, derart, daß die Querschnittslängsachsen der Lamellen nach dem Mittelpunkt des . den Kühler ergänzenden Zylinders laufen. Diese in gewissen Fällen vorzuziehende Formgebung entspricht gleichfalls den Anforderungen der vorliegenden Erfindung.

Es mag hierbei erwähnt werden, daß es zweckmäßig ist, einen oder mehrere Drähte der Längsachse nach parallel laufend in die Kühllamellen einzusetzen, damit die Wände der letzteren - überall die entsprechende Entfernung voneinander erhalten.· Die Drähte L, U (Fig. 6) haben der nach hinten sich ver_T engenden Form des Querschnittes der Lamellen entsprechende Dicke. Die hierdurch entstehenden Längskammern zwingen das Wasser zu einer geradlinigen Zirkulation. ■ Da die vorderste Kammer geräumiger ist als die zweite, diese aber wieder größer ist als die dritte, so zirkuliert das Wasser in der vordersten Kammer schneller als in der zweiten und in der zweiten schneller als in der dritten usw. Hierdurch wird wiederum ein außerordentlich günstiges Resultat erzielt, da das Wasser am schnellsten an denjenigen Stellen zirkuliert, wo die Luft am kältesten ist. Die Wärmeübertragung vom Wasser zum Metall wird durch diese Anordnung wesentlich verbessert.

Weiterhin können die Lamellen auch noch durch in gewissen Abständen eingebaute Querstreben miteinander verbunden werden. Es ist nicht unbedingt nötig, daß diese in der Art der Spreizwände H, H' ausgebildeten Querverbindungen die ganze Breite des Kühlers einnehmen. Sie können vielmehr auch nur vorn urid hinten angebracht werden. In dieser Form bilden sie Rippen, welche als Wärmeleiter gut ausgenutzt werden können.

Ferner kann man die Lamellen auch durch perforierte Platten miteinander verbinden, wobei die Platten den Lamellenquerschnitten entsprechende Öffnungen erhalten (Fig. 10). Bei genügender Anzahl tragen diese Platten zur Erhöhung der Abkühlung bei und erzielen eine nach hinten sich vergrößernde Berührungsfläche oder Rippe, welche ihrerseits sehr günstig wirkt, da die Verbreiterung der Erhöhung der Lufttemperatur entspricht. Ebenso kann man auch metallene Zickzackstreifen zwischen die einzelnen Lamellen schieben, welche dieselbe Verbreiterung und dieselbe Wirkungsweise besitzen wie die vorher beschriebenen Verbindungen.

Diese Vorrichtung ist in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht. Fig. 7 zeigt ein Zickzackband in Vorderansicht, bei welchem a, b den Abstand der vorderen Lamellenwände, c, d den Abstand der hinteren Lamellenwände darstellt.

Im Grundriß besitzen die übereinanderliegenden Flächen dieser Verbindung die Form eines Trapezes, während das flachgelegte Band die in Fig. 9' veranschaulichte Gestalt hat.

Wie Fig. Ii zeigt, können die Lamellenkörper auch fächerartig nach unten erweitert eingebaut werden. ·■ Diese Konstruktion wird man mit Vorteil dann anwenden, wenn das heiße Wasser in den großen unteren Behälter eingeführt wird, weil in diesem Fall an den heißesten Stellen der Lamellen ein- größeres Luftquantum hindurchgeführt werden kann.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß mit ίο der Ausbildung des vorliegenden Kühlers der Zweck erreicht wird, dem Wasser und der Luft die geringsten Widerstände, gleichzeitig aber die größtmögliche Zirkulationsgeschwindigkeit zu geben. Die Leistungsfähigkeit des Kühlers ist demnach wesentlich höher zu veranschlagen als bei den bisher im Gebrauch befindlichen Apparaten.

Der Kühler kann außer zur Kühlung von Wasser auch für andere Zwecke, beispielsweise ao zur Kondensierung von Dämpfen usw. vorteil-' haft angewendet werden.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Kühler für Selbstfahrer, dadurch gekennzeichnet, daß die aus senkrechten oder annähernd senkrechten Wänden bestehenden Kühlelemente am vorderen Ende breiter sind als am hinteren, so daß sich der freie Raum für. die zwischen diesen Elementen hindurchströmende Kühlluft entsprechend ihrer Ausdehnung durch die aufgenommene Wärme nach hinten zu erweitert.
2. 2." Kühler für .Selbstfahrer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kühllamellen Drähte in Richtung der Längsachse eingelegt sind, welche die Kühlwände parallel zueinander halten und jedes Kühlelement in Kanäle von verschieden großem Querschnitt zerlegen.
3. 3. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm von vorn nach hinten sich erweiternde Kühlrippen angeordnet sind. ^N

   .
4. 4. Ausführungsform des Kühlers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine größere Erweiterung der Luftwege dadurch erhalten wird, daß man dem Kühler eine entsprechend gekrümmte Form gibt, derart, daß die Kühllamellen fächerartig auseinanderstehen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen..