DE284875C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vi 284875 -KLASSE 77 h. GRUPPE

Bei Luftschiffen tritt während der Fahrt ! durch den dauernden Brennstoffverbrauch (ioo kg und mehr in einer Stunde) infolge des hiermit verbundenen Gewichtsverlustes ein erheblicher Mehrauftrieb ein, dem jetzt nur durch dynamischen Ausgleich vermittels des Höhensteuers und in größeren Grenzen durch Ablassen von Wasserstoffgas entgegengewirkt werden kann. Erstere Maßnahme erfordert einen bedeutenden Kraftaufwand seitens des Motors infolge des erhöhten Stirnwiderstandes, was durch die Schräglage des Höhensteuers bzw. des Luftschiffes verursacht wird. Das Ablassen von Gas bedeutet immer ein Opfer, da die Erhaltung

χ 5 der; Gasfüllung im Interesse des Aktionsradius von großer Bedeutung ist. . ^

Das Bestreben, den Gleichgewichtszustand zwischen Gewicht und Auftrieb des Luftschiffes während der Fahrt zu erhalten und unabhängig zu machen von dem Verbrauch an Brennstoff, hat zu dem Gedanken geführt, aus den Auspuffgasen durch Kühlung das Verbrennungswasser abzuscheiden und das so gewonnene Kondensat als Ballastwasser zu sammeln. Dieser Gedanke erscheint sehr einfach, wirklich aber stehen der praktischen Ausführung von zu diesem Zwecke dienenden Vorrichtungen; die als »Ballastwassergewinner« bezeichnet werden, außerordentliche Schwierigkeiten gegenüber, wie sich aus folgenden Betrachtungen ergibt:

Zur Gewinnung einer dem Gewichtsverlust durch den verbrauchten Brennstoff entsprechenden Menge Ballastwasser ist eine Abkühlung der Auspuffgase von 700 ° C auf 30⁰C erforderlich. Da die Mitnahme besonderer Kühlmittel, z. B. solche chemischer Art, und die hierzu erforderlichen Einrichtungen eine bedeutende Mehrbelastung des Luftschiffes mit sich bringen würde, steht zur Erzielung dieser bedeutenden Abkühlung als Kühlmittel nur die Luft zur Verfügung, die infolge ihrer geringen Wärmeaufnahmefähigkeit eine bedeutende Kühlfläche verlangt. Auf der anderen Seite ist es im Interesse des geringen Gewichtes und Stirnwiderstandes geboten, leichte, feingliederige Apparate zu verwenden, welche bei ausreichendem Querschnitt für die Auspuffgase so gestaltet sein müssen, daß ihre große Kühlfläche der durchstreichenden Luft einen möglichst geringen Widerstand entgegenstellt. Aus diesem Grunde scheiden Rohrschlangen, Rippenrohre und dergleichen Elemente, wie sie heute für Kühlzwecke allgemein gebräuchlich sind, von vornherein aus. Auch in der Auswahl der Metalle für die Kühlflächen ist man beschränkt, einmal wegen des spezifischen Gewichtes derselben und dann mit Rücksicht auf die Korrodierbarkeit der Metalle durch die Salpetersäure, welche in den Auspuffgasen enthalten ist. Schwierig ist ferner die Versteifung der" Kühlelemente, die einerseits dem starken Auspuff- und Luftstrom ausgesetzt sind, auf der anderen Seite jedoch mit Rücksicht auf das Gewicht nur sehr dünne Wandstärken zulassen. Eine Versteifung durch Streben und Rippen muß nach Möglichkeit vermieden werden, da diese zu dem Stirnwiderstand erheb-

lieh beitragen. Durch die Ablagerung von Verbrennungsrückständen, wie öl und Ruß, innerhalb der Kühlelemente ergeben sich weitere Schwierigkeiten. Der Apparat muß entweder zu reinigen sein oder die Kühlelemente müssen sich so billig herstellen lassen, daß sie ohne erhebliche Kosten und Zeitaufwand gegen neue ausgetauscht werden können. Bei der Herstellung der Ballastwassergewinner sind die bei

ίο Oberflächenapparaten gebräuchlichen Methoden, wie Einwalzen, Löten, Schweißen u. dgl., zur Erzielung von festen und dichten Verbindungen wegen der dünnen Wandstärken nicht ohne weiteres anwendbar.

Wie sich aus diesen Erwägungen ergibt, können nur ganz besondere Konstruktionsgrundsätze allen diesen Anforderungen Rechnung tragen, und es ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, der diese Anforderungen in hohem Maße erfüllt.

Der größtmögliche Wirkungsgrad bei kleinstem Stirnwiderstand wird dadurch erzielt, daß der Abgasstrom durch Lamellenkörper in dünne breite Strähne zerlegt wird, die mit dem hindurchtretenden Luftstrom sich kreuzen. Der Forderung größter Leichtigkeit und geringsten Gewichts ebenfalls bei geringem Stirnwiderstand wird durch die nachstehend beschriebene Konstruktion Rechnung getragen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Ballastgewinner in zwei Ansichten.

Der Auspuff tritt durch den Stutzen b in den Apparat ein, strömt durch die schmalen Kammern der einzelnen Elemente, die ihn in dünne Streifen zerteilen, während die Luft die Außenfläche der Kühlelemente im Querstrom in wirksamster Weise bestreicht, und verläßt den Apparat durch den Stutzen a. Auf dem Wege durch die Elemente scheidet sich infolge der Abkühlung aus dem Auspuff Verbrennungswasser ab. Am unteren Ende der einzelnen Elemente sind Löcher angeordnet, durch die es in die Sammelrinne d und von da durch den Stutzen e nach einem Vorratsbehälter gelangt. Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Element in Schnitt und Ansicht. Dieses wird gebildet durch zwei längliche Blechstreifen, die an den Enden mit Durchgängen i versehen sind. Solche Blechstreifen werden in einem gewissen gegenseitigen Abstand mit zugekehrten Außenflächen miteinander vereinigt, derart, daß die Ränder der Durchgangsöffnungen g durch Falz (Fig. 5), Schweißung oder in sonst bekannter Weise dicht miteinander verbunden werden. Reiht man solche Elemente aneinander, so daß sie sich mit den Flanschrändern g berühren, und verbindet dieselben durch Zugstangen und Muttern wie bei dem Ausführungsbeispiel, so entsteht die in Fig. ι und 2 dargestellte Vorrichtung. Die Verbindungsstellen der einzelnen Elemente bilden dann gemeinsame Durchgängskanäle, die durch die Kühlelemente miteinander in Verbindung stehen. Die Kühlung geschieht durch den Luftstrom., welcher zwischen den einander zugekehr- ten Flächen der einzelnen Elemente hindurchstreicht.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 und 6 sind diese Flächen wellenförmig gestaltet, um so eine größere Steifigkeit der Elemente zu erzielen.

Bei Apparaten, die in der beschriebenen Weise aus einzelnen Elementen zusammengesetzt sind, kann es leicht vorkommen, daß die Flanschränder zweier anstoßender Elemente sich nicht am .ganzen Umfang berühren, so daß undichte Stellen entstehen, durch die der Auspuff entweicht. Dies kann verhindert werden durch Spiralfedern oder sonstige Mittel zur gegenseitigen Abstützung der Flanschränder eines Elementes, die zwischen die Flanschränder eines Elementes gelegt werden und die sich über den ganzen Umfang erstrecken. Ein weiteres Mittel, um zu verhüten, daß Auspuffgase durch etwa auftretende undichte Stellen entweichen, besteht darin, daß die Auspuffgase aus dem Apparat ausgesaugt werden. Hierdurch entsteht ein Unterdruck im Innern des Apparates, der außerdem zu einer guten Abdichtung beiträgt, indem der äußere Überdruck die anliegenden Flanschränder gegeneinanderpreßt.

Die Apparate können ohne Schwierigkeiten gereinigt werden, da nach dem Lösen der Zugstangen die vom Auspuff berührten Flächen leicht zugänglich sind. Dadurch, daß die einzelnen Elemente des Apparates in einfacher Weise gestanzt, gepreßt und untereinander verbunden werden können, gestaltet sich die Herstellung so billig, daß man unter Umständen auf die Reinigung des Apparates verzichten und die tinbrauchbar gewordenen Elemente durch neue ersetzen kann. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die Flanschränder der benachbarten Elemente fest zu verbinden, und dies kann in bekannter Weise durch Falz, Lötung, Schweißung o. dgl. geschehen.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Vorrichtung zur Gewinnung von Ballast für Luftschiffe durch das bei der Abkühlung der Auspuffgase der Motoren in Oberflächenapparaten sich ausscheidende Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kühlelemente aus zwei in gegenseitigem Abstande miteinander verbundenen Blechen bestehen, die an ihren Verbindungsstellen mit Durchgängen versehen und derart vertieft sind, daß nach Aneinanderreihung der Elemente die äußeren Flächen der Bleche die Begrenzung der Gasführung bilden, während

   zwischen den inneren, einander zugekehrten Flächen die Kühlluft hindurchstreicht.
2. 2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwischen die Lamellen des einzelnen Elementes eingelegte Spiralfedern, die durch Aneinanderpressen der Lamellenränder ein Klaffen derselben verhindern.
3. 3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenbleche mit im Querschnitt wellenartigen Wölbungen versehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.