DE306293C

DE306293C -

Info

Publication number: DE306293C
Application number: DENDAT306293D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei der' Entstehung von atmosphärischem Nebel, wie er sich beispielsweise auf dem Meere und über Ortschaften bildet, spielt das Vorhandensein von Ionen eine wesentliche Rolle, wie durch Versuche nachgewiesen ist, indem diese unendlich kleinen, elektrisch geladenen Masseteilchen bei einer gewissen Sättigung des Wasser dampf es Niederschlagskerne für Wasserteilchen bilden.

ίο Diese Eigenschaft der Ionen wird nach der Erfindung zum . Niederschlagen des Nebels ausgenutzt, indem man Ballone verwendet, die so ausgebildet und derart mit Niederschlagskerne erzeugenden Stoffen versehen sind, daß diese Stoffe in der oberen Nebel-· grenze auf die Nebelmasse zur Einwirkung kommen. Zu diesem Zweck sind die Ballone

■ entweder als. Fesselballone ausgebildet und mit frei glühenden Körpern oder besonders ausgestalteten ionisierten Körpern verbunden, oder als Ballone dienen sich selbsttätige enV leerende Ballone, durch .die staubförmige ionisierte Massen in der oberen Nebelgrenze zur Ausbreitung gebracht werden. Durch die künstliche Erzeugung einer großen Anzahl von Ionen in der Nebelmasse wächst die Anzahl der Niederschlagskerne und damit der Wassertröpfchen so, daß ein Zusammenfließen dieser Tröpfchen eintritt, die nicht

30, mehr in der Schwebe bleiben, sondern nach unten sinken. Hierbei ist die, jeweilig größt-

■ mögliche Niederschlagsmenge dadurch gesichert, daß mit Hilfe der Vorrichtung die Erzeugung der Ionen im Nebel an seiner oberen Grenze stattfindet, :.wo der. Nebel einerseits sehr dünn und damit sein_: Widerstand, welchen er der Ausbreitung der die Niederschlagskerne erzeugenden^: Stoffe entgegensetzt, am geringsten ist, während anderseits die Tröpfchen die jeweilig größte Fallstrecke und lebendige Kraft haben¹.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Erfindüngsgegenstandes dargestellt: .

Fig. ι zeigt in schaubildlicher Darstellung' eine Ausführungsform einer/Vorrichtung, bei der glühend gemachte Drähte zur.Erzeugung der Niederschlagskerne verwendet, werden.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch; eine Ausführungsform der Vorrichtung zum . Nieder- 5°., schlagen des Nebels mittels ionisierter Körper.

Fig. 3 ist der Grundriß der Fig. 2.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Ballon zur Ausbreitung ionisierten Staubes in den oberen Schichten des Nebels. -

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Ballons mit durch einen Fallschirm zu ent- ■": leerendem Staubbehälter. ,

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 sind Drähte ι in einem Rahmen 2 aus Aluminium ausgespannt, isoliert durch den Rahmen hindurchgeführt und mit ihren Enden leitend an Metalleisten 3 angeschlossen. Durch Klemmschrauben 4, 5 und Leitungen 6, 7 können die Drähte 1 in den Stromkreis einer elektrischen Kraftquelle, z. B. einer Sammlerbatterie 8, eingeschaltet werden. Die Drähte 1 ' werden durch z. B. vier an den Ecken des .'

Rahmens 2 mittels Stangen 9 angreifende Ballone 10 getragen, die nach Art von Fesselballonen von der Erde 11 aus durch eine Leine 12 gehalten werden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung' ist folgende:

Von dem Nebel 13, dessen obere Grenze nur dargestellt ist, wird zunächst in an sich bekannter Weise mittels eines Feuchtigkeitsmessers. die obere Grenze festgestellt. Sodann fw,erden.die Ballone 10 mit den Drähten 1 bis in die obere Schicht des Nebels 13 emporgelassen, wobei die Leitungen 6, 7 in der erforderlichen Länge mit hochgenommen werden. Wird nun der Stromkreis der Sammelbatterie 8, geschlossen, so kommen die Drähte zum Glühen. Die unmittelbar in der Nebelmasse liegenden, glühenden Drähte erzeugen in der Nebelmasse die sogenannten »großen Ionen« oder ».Flammenionen,«, welche von Flammengasen und glühenden Körpern ausgehen (vgl. Müller-Pouill.ets Lehrbuch der Physik und Meteorologie, 10. Aufl. IV. Bd. S. IT47, oder Dr. J. Fricks Physikalische Technik, 7. Aufl. 2. Bd. S. 944). Diese Ionen bilden für die Wasserteilchen des Nebels Niederschlagskerne und veranlassen ein Zusammenfließen der Wasserteilchen zu größeren Tropfen, die nach unten sinken. Auf der großen Fallstreck'e von der oberen Nebelgrenze bis zum Erdboden reißen die Tropfen weitere Wasserteilchen mit und vereinigen sich mit diesen zu noch größeren Tropfen.
Hierbei kommen die glühenden Drähte ständig mit anderen Nebelteilchen dadurch in Berührung, daß die Hitzewirkung der Drähte die über dem Rahmen 2 ruhende Nebelsäule, die infolge der Lage der Drähte dicht an der oberen Nebelgrenze nur eine kleine Höhe hat,, zum Aufsteigen gezwungen wird. Die Einwirkung der großen Ionen auf die'N^belmasse ist somit sehr wirksam und kann noch weiter dadurch erhöht werden, daß die Ballone 10 durch die die Leine 12 haltende.

Bedienungsmannschaft in der Nebelmasse hin und her bewegt wird. Die Sammlerbatterie 8 kann hie.rzu fahrbar eingerichtet sein.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung zum. Einwirkenlassen ionisierter Körper

auf den Nebel besteht aus einem Rahmen 14, , der in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise durch Ballone getragen wird und in dem Körper untergebracht sind, die mittels strahlwirkender Stoffe ionisiert sind. Die Ionisierung

kann entweder durch Bestrahlung dieser Körper mittels strahlwirkender Stoffe, wie Radium, Mesothorium oder Radioaktinium (das α-, β- und y-Strahlen aussendet), oder auch durch Auftragen eines dieser Stoffe auf die Körper erfolgen. Diese Körper 15 haben bei der dargestellten Ausführungsform die Gestalt eines Hohlkegelstumpfes, dessen Kegelspitze nach unten gerichtet ist. Zur Erleichterung der Ballonbelastung sind die Hohlkegelstümpfe 15 doppelwandig ausgebildet, und der Ringraum 16 zwischen Innenmantel 17 und Außenmantel 18 ist mit Ballongas gefüllt. Die Körper 15 können daher auch aus Ballonstoff hergestellt sein. In dem Rahmen 14 werden die Körper 15 z. B. ,durch Schnüre gehalten.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende; Zum Niederschlagen des Nebels wird ' nach Feststellung der oberen Nebelgrenze der Rahmen 14 mit den ionisierten Körpern 15 durch die Ballone 10 bis dicht an diese Grenze hochgelassen. Auf den durch strahlwirkende Stoffe ionisierten Körpern 15, die infolge ihrer Ausgestaltung als Kegelstümpfe eine verhältnismäßig große wirksame Oberfläche haben, schlagen sich Wasserteilchen aus der benachbarten Nebelmasse nieder. Die sich auf dem Innenmantel 17 und die sich auf dem Außenmantel 18 niederschlagenden Wasserteilchen vereinigen sich an der unteren Kreisringfläche jedes Körpers 15, wo sie einen · Tropfen 19 bilden, wie in Fig. 2 links, mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Durch diese Tropfen, deren Gesamtwirkurig mit der Anzahl der Körper 15 wächst, wird die Regenbildung eingeleitet, die in der beschriebenen Weise durch ' Mitreißen ^! von Wasserteilchen der unterhalb der Körper 15 liegenden Nebelmasse zum Niederschlagen des Nebels führt. , ₍95

An Stelle der Hohlkegel kann als Auffangflächeauch eine Mehrzahl von Hohlzylindern oder Platten dienen, die am Ballon nebeneinanderstehend angeordnet sind und in der Richtung der Achse einen Durchtritt für die Nebelmasse frei lassen, so daß stets neue Wasserteilchen mit den ionisierten Flächen der Auffangkörper in Berührung kommen.

Bei Verwendung ionisierten Staubes als Niederschlagmittel des Nebels wird vorteilhaft der Staub.20, wie Fig. 4 zeigt, zur selbsttätigen Ausbreitung in der oberen Nebelgrenze in dem Ballon selbst untergebracht. Als Ballon dient ein Nachweiseballon 21, der zum Teil mit dem Staub 20 gefüllt ist.

Um die gute Ausbreitung des Stäubes 20 zu sichern und den Ballon wiederzugewinnen, wird ' in bei Nachweiseballonen bekannter Weise ein durch eine Leine 22 beeinflußtes Gasventil 23 benutzt. Dieses Ventil ist hier an der, tiefsten Stelle des Ballons 21 angeordnet und liegt daher innerhalb der ionisierten Staubmasse 20.

Die Länge der Leine 22 ist nun so bemessen, daß letztere bei Erreichung der zuvor festgestellten oberen Nebelgrenze infolge der Aufblähung der Ballonhülle durch den wach-

senden inneren Gasüberdruck gestreckt wird. Es wird daher in der oberen Nebelgrenze, wie in Fig. 4 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, das Gasventil 23 von seinem Sitz gehoben und der Staub 20 unter der Wirkung des inneren Gasüberdruckes durch die Ventilöffnung hindurch in den Nebel getrieben, wodurch eine gute Ausbreitung des Staubes gewährleistet ist.

Läßt man den Ballon in der festgestellten oberen Nebelgrenze platzen, so kann man auch, wie Fig.-5 zeigt, die Spreizbewegung eines mit dem Ballon 24 verbundenen Fallschirms 25 zur selbsttätigen Ausbreitung der

!5 ionisierten Staubmasse 20 ausnutzen. Die Stange 26 des Fallschirms 25 trägt bei deni dargestellten Ausführungsbeispiel eine Drehachse 27, an der die zwei Teile 28 und 29 eines Behälters für den Staub drehbar aufgehängt sind'. 'Diese Behälterteile nehmen unter dem Einfluß ihrer Schwere die mit voll ausgezogenen Linien dargestellte Lage ein, bei der sie einander übergreifen, so daß der Behälter geschlossen ist. Mit den Teilen 28 und 29 ist das Schirmgestell durch Schnüre 30 und 31 verbunden.

Nach dem Platzen des Ballons 24 führt nun der- Fallschirm 25 seine Spreizbewegung aus, wobei er nach Strecken der Schnüre 30,.

31 die Behälterteile 28 und 29 um < ihre Achse 27 dreht bis in die mit gestrichelten Linien gezeichnete Stellung, in der der Behälter ganz geöffnet ist. Der ionisierte Staub 20 kann sich dann ungehindert in dem Nebel ausbreiten und in der geschilderten Weise die Regenbildüng herbeiführen.

Die zur Bildung der Niederschlagskerne dienenden Körper können anstatt fest auch flüssig oder gasförmig sein.

Claims

Patent-An sprüch e:

ι. Vorrichtung zum Niederschlagen von atmosphärischem Nebel, gekenn-, zeichnet durch Ballone, die in der oberen Nebelgrenze Niederschlagskerne erzeugende Stoffe auf die Nebelmässe zur Wirkung bringen. ' ,
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet, daß als Niederschlagskerne erzeugende Stoffe frei glü- ,5° hende Körper (i) dienen, die an Fesselballon en (ι o) seitlich vom Ballonkörper angebracht sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Nieder-Schlagsmittel ionisierte Körper dienen,, die an Fesselballonen (ιό) in größerer Anzahl dicht nebeneinanderstehend angeordnet und als Platten, Hohlzylinder oder Hohlkegel' ausgebildet sind... ' -
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß :die Wandungen der zum Niederschlagen dienenden ionisierten Körper (15) als Hohlkörper ausgebildet und mit Ballongas gefüllt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in bestimmter Höhe sich selbsttätig entleerenden Ballon,' in dessen Hülle (21) ionisierte staubförmige Massen untergebracht sind. -
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ionisierten staubförmigen Massen (20) in einem Be-

. hälter (28, 29) untergebracht sind, an dessen Verschlußglied ein mit dein Ballon (24) verbundener Fallschirm. (25) angreift, der durch seine Spreizbewegung die Öffnung des Behälters herbeiführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.