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Kühler für Flugzeuge. Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Kühlern,
die aus Kühlelementen bestehen, welche aus länglichen Lamellen zusammengesetzt sind,
die zwischen einem vorderen und hinteren Sammler eingebaut sind. Der Zweck der Erfindung
ist, die Ausnutzung der Kühlfläche dieser Lamellen je nach den äußeren Arbeitsbedingungen
zu ändern (je nach der Jahreszeit, der Temperatur der umgebenden Luft, der Höhe
des Flugzeuges usw.).
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Ein Kühler dieser Bauart gemäß der Erfindung ist im wesentlichen dadurch
gekennzeichnet, daß er mit dem Flugzeug durch Organe, wie z. B. Gelenkachsen o.
dgl. verbunden ist, die es ermöglichen, den Kühler in seiner Längsachse in bezug
auf den Luftstrom verschieden einzustellen, wobei jedoch die Hauptkühlflächen der
Lamellen parallel zu dem Luftstrom verbleibt, so daß dadurch die Berührungslänge
zwischen jedem Luftfaden und einer Kühlfläche geändert werden kann, ohne den Windwiderstand
des Kühlers wesentlich zu vergrößern.
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Auf den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
veranschaulicht.
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Die Abb. i, 2 und 3 zeigen in Seitenansicht, Aufsicht und Vorderansicht
(in größerem Maßstab) einen Kühler nach der Erfindung.
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Die Abb. q. und 5 zeigen in Seitenansicht und Aufsicht eine weitere
Ausführungsform der Erfindung.
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Die Abb. 6 zeigt in Seitenansicht eine dritte Ausführungsform der
Erfindung.
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Die Abb. 7 und 8 sind zwei Seitensnsichten, welche in zwei verschiedenen
Stellungen eine vierte Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
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Die Abb. g und io sind eine Vorderansicht und Aufsicht eines Flugzeuges
mit Kühlern, die in verschiedenen eigenartigen Stellungen an dem Körper des Flugzeuges
angebracht sind.
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Die Abb. ii und 12 zeigen ebenfalls von vorne und von oben gesehen
eine besondere Art der Anbringung der Kühler an dem Flugzeug.
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Der in den Abb. i bis 3 dargestellte Kühler besteht aus einem vorderen
Samm'er i und einem hinteren Sammler z. Beide Sammler sind geradlinig und parallel
zueinander; ihr Querschnitt ist etwas abgeflacht. Der vordere Sammler i ist durch
eine Querwand q in zwei Teile 1q, i5 zerlegt.
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Die Kühlelemente bestehen in bekannter Weise aus dünnen Lamellen 3,
die im Längsschnitt ein im wesentlichen geradliniges, nur an den beiden Enden abgerundetes
Profil aufweisen; diese Kühlelemente sind an den oberen und unteren Seiten der Sammler
befestigt und werden voneinander durch Abstandsstücke oder Rohre 17 gehalten, so
daß sie also zwei in bezug auf die Längssymmetrieebene x, x des Kühlers symmetrisch
angeordnete Gruppen von Kühlelementen bilden.
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Die Teile, welche die Verbindung des Kühlers mit dem Flugzeug bewirken,
sind die folgenden: der vordere Sammler i ist mit einem Tragrohr 5 starr verbunden,
welches mit seinen beiden Enden sich in vom Flugzeug getragenen Lagern o. dgl. dreht.
Eine Schelle 6 sichert die Befestigung von biegsamen Rohren 7 an jedem Ende des
Rohres 5, die eine dichte Verbindung . zwischen dem Rohr 5 und der Kühlwasserleitung
des Motors sichern, dabei aber es doch ermöglichen, daß der Kühler eigene Bewegungen
in bezug auf das Flugzeug machen kann.
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Der hintere Sammler 2 ist ebenfalls mit einem Rohr 8 fest verbunden,
dessen beide Enden geschlossen sind und nur als Drehpunkt für eine in den Zeichnungen
nicht dargestellte Hebevorrichtung dienen.
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Die soeben beschriebene Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn
der Motor unter den üblichen Abkühlungsverhältnissen läuft, so nimmt der Kühler
die in vollen Linien in der Abb. i dargestellte Lage ein, wobei der Pfeil io die
Richtung der Kühlluft andeutet; die Höhe 1c der Luftsäule, welche durch den Kühler
hindurchstreicht, und demzufolge die Einwirkung auf den Kühler ist hier am geringsten.
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Wenn die äußeren Verhältnisse es nötig machen, z. B. wenn die Lufttemperatur
erheblich steigt, so hat der Flugzeugführer lediglich mittels der Hebevorrichtung
die Enden des Rohres 8 anzuheben -und dadurch den Kühler um seine Achse oder das
Rohr 5 im Sinne des Pfeiles ii zu drehen. Die Längsachse x, x des Kühlers
nimmt dann die Stellung x1, x1 ein, ist also in bezrg auf die Windrichtung io geneigt.
Die Luftsäule,
welche nunmehr durch den Kühler hindurchgeht, nimmt
jetzt die Höhe H an. Man erzielt also auf diese Weise eine erheblich größere Lufteinwirkung
auf den Kühler und demzufolge auch eine sehr viel intensivere Abkühlung.
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Es sei bemerkt, daß ein mittlerer Luftfaden f mit -der Kühllamelle
3 für eine Strecke L in Berührung kommt, wenn die Längsachse des Kühlers mit der
Linie x, x
zusammenfällt, dagegen für eine Strecke 1, wenn die Längsachse
die Stellung x', x' eingenommen hat. Wenn also der Kühler aus der Stellung
x, x in die Stellung x', x1 übergeht, so wird infolgedessen die Berührungslänge
jedes Luftfadens F mit der Kühlfläche sich erheblich verringern, wodurch die Abkühlung
des Kühlers beschleunigt wird und der Nutzeffekt der Flächeneinheit der Kühllamellen
3 -wächst.
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Andererseits, da die Ebene der Lamellen 3 parallel zur Windrichtung
bleibt, wenn der Kühler aus der Stellung x, .x in die Stellung xi, x' übergeht,
bleibt der Wind- oder Luftwiderstand des Kühlers im wesentlichen unverändert.
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Man kann natürlich den Kühler um die Achse 5 entweder in Richtung
des Pfeiles ii oder auch im entgegengesetzten Sinne drehen, so daß dann seine Längsachse
die Lage x2, x2 (Abb. i) einnimmt.
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Die Schläuche oder biegsamen Rohre 7 gestatten diese Drehbewegung
des Kühlers und sichern doch eine dichte Verbindung zwischen dem Rohr 5 und der
Kühlwasserleitung des Motors.
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Der Wasserumlauf ist in der Abb. 2 mit Peilen angedeutet; das von
dem Motor kommende heiße Wasser geht durch den Schlauch oder das biegsame Rohr 7
in das auf der Zeichnung obere Ende des Rohres 5, dann in die eine Hälfte 1q: des
vorderen Sammlers i durch den Satz 12 der Kühllamellen 3 und gelangt dann in den
hinteren Sammler 2. Das Wasser kommt dann in die andere Hälfte 15 des vorderen Sammlers
i des Kühlers durch den Satz 13 der Lamellen 3 und kehrt dann durch das andere Ende
des Rohres 5 und den sich hier anschließenden Schlauch 7 zum Motor zurück.
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Die Benutzung dieser Umlaufvorrichtung für das Wasser der Kühler mit
veränderlicher Neigung nach der Erfindung ist sehr vorteilhaft, denn bei dieser
Anordnung sind die Zu-und Ableitungen in einer Verlängerung und haben als Achse
die Drehachse des Kühlers. Infolgedessen wird der Wasserumlauf durch die mehr oder
weniger große Neigung des Kühlers seine Längsachse x, x zu der Luftrichtung
io in keiner Weise beeinträchtigen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 ist angenommen, daß der
Kühler auf einer an dem Flugzeug befestigten Achse drehbar angeordnet ist, die an
dem vorderen Ende des Kühlers angeordnet ist, wobei dann die Drehung des Kühlers
durch Anheben oder Senken seines hinteren Endes hervorgerufen wird.
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Man kann natürlich die Lage der Drehachse des Kühlers an dem Flugzeug
nach Belieben ändern. So z. B. könnte man die Drehachse 5 an dem hinteren Ende des
Kühlers anbringen und seine Neigung durch Heben oder Senken des vorderen Teiles
mit Hilfe einer geeigneten Hebevorrichtung bewirken. Man kann auch nach den Abb.
q: und 5 den Kühler in der Mitte auf einer Welle 2o, die senkrecht zur Längsachse
x, x des Kühlers liegt, anordnen; diese so ausgebildete Längsachse ist durch eine
Wand 23 in zwei nebencinanderliegende Kanäle 2Z, 22 zerlegt, von denen der eine
dem Zulauf des heißen Wassers, der andere dem Rücklauf des abgekühlten Wassers dient.
Beide Kammern sind durch die Leitungen 24, 25 mit dem vorderen Sammler i und dem
hinteren Sammler 2 verbunden.
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Es ist leicht einzusehen, daß durch Drehung des mittleren Rohres 2o,
die durch irgendwelche beliebige Hilfsmittel erzielt werden kann, nach dem Pfeil
26 die Längsachse x, x des Kühlers in die Lage x', x' gebracht werden kann, daß
also der Kühler in bezug auf die Windrichtung io geneigt ist, wodurch eine Vermehrung
der durch den Kühler strömenden Luft erreicht wird.
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Das Wasser nimmt in dem Kühler folgenden Verlauf: 21-2q.-1-3-2-25-22,
wie dies durch Pfeile in der Abb. 5 . angedeutet ist.
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Bei den soeben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist angenommen,
daß der Kühler mit dem Flugzeug durch eine einzige Gelenkachse verbunden ist, die
an dem Körper des Flugzeuges befestigt ist. Man kann natürlich auch den Kühler auf
einer Mehrzahl von Gelenkachsen an dem Körper des Flugzeuges anbringen.
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So kann man z. B. nach Abb. 6 den vorderen Sammler i und den hinteren
Sammler 2 mit Hilfe zweier Lenker 3o, 31 von verschiedener Länge und Neigung aufhängen,
die bei 32, 33 an dem Körper des Flugzeuges drehbar befestigt sind.
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Indem man nun den Lenker 30 mit irgendwelchen beliebigen Hilfsmitteln
bewegt, so erzielt man eine Lagenveränderung des Kühlers gegenüber dem Flugzeug,
so daß die Achse x, x des Kühlers die Lage x', x' einnimmt, also geneigt
zu der Windrichtung io sich bewegt.
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsfermen ist angenommen, daß
der Kühler mit dem Flugzeug durch gelenkige Verbindung,
die aus
einer oder mehreren Gelenkachsen bestehen, verbunden ist. Man kann aber auch hiervon
stark abweichende Verbindungsorgane zwischen dem Kühler und dem Flugzeug vorsehen,
die es ermöglichen, den Kühler gegenüber dem Flugzeug und der Windrichtung in verschiedene
Lagen zu bringen.
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So kann man z. B. nach Abb. 7 und 8 jede Gelenkachse zwischen Kühler
und Flugzeug fortlassen, indem man einfach die Verlängerungen 35, 36 der Sammler
i und 2 auf Scheiben oder Hubwellen 37, 38 aufruhen läßt, die in dem Körper des
Flugzeuges gelagert sind und von dem Flugzeugführer gedreht werden. Man sieht leicht
ein, daß bei dieser Lage der Wellen nach Abb. 7 die Längsachse x, x des Kühlers
parallel zur Windrichtung io ist, während diese Achse nach Abb. 8 die Stellung x1,
x' einnimmt, also in bezug auf die Windrichtung io geneigt steht, sobald
man die Hubwelle 37, 38 sich in der geeigneten Weise drehen läßt. Man steigert dann
auf dieseWeise die Höhe der Luftschicht von h auf H.
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Verschiedene dieser Lagen des Kühlers an Flugzeugen sind beispielsweise
in den Abb. g und io veranschaulicht.
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Man kann hiernach den Kühler 45 an einer der Seiten des Flugzeugkörpers
anbringen. In diesem Falle steht das Rohr 5 senkrecht und ist in Lagern 41 gelagert
oder gefaßt, die durch Tragkonsolen 42 mit dem Flugzeugkörper 40 verbunden sind.
In Abb. io sieht man auf der linken Seite mit x1, x1 und x2, x2 die verschiedenen
Stellungen angedeutet, welche die Längsachse x, x des Kühlers leicht einnehmen
kann.
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Man kann auch den Kühler bei 46 unterhalb des Flugzeugkörpers anbringen,
wobei dann das Rohr 5 von Lagern 41 gehalten wird, die an Hängekonsolen 43 befestigt
sind.
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Man weiß, daß die Luftschraube des Flugzeuges der Luft eine kreisende
Bewegung gibt, dergestalt, daß die Luftströme, welche die Kühlelemente bestreichen,
nicht paxallel zur Längsachse y, y des Flugzeuges (Abb. 12) verlaufen, sondern im
Gegenteil eine zu dieser Achse geneigte Richtung 48 besitzen.
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Infolgedessen liegen die Kühler, die in der bekannten Weise an dem
Flugzeugkörper 40 derart befestigt sind,, daß ihre Längsachse x, x
dauernd
mit der Längsachse y, y des Flugzeuges zusammenfällt, nicht parallel zu der Luftströmungsrichtung,
werden also von der Luft unter diesen Umständen nicht mit dem geringsten Widerstand
durchstrichen.
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Die Erfindung gestattet es nun, diesen Übelstand zu vermeiden, indem
der Kühler an dem Flugzeug derart angebracht ist, daß er parallel zu der Richtung
eingestellt werden kann, welche die Luft von der Luftschraube erhält, wodurch also
der Luftwiderstand des Kühlers bei der Vorwärtsbewegung auf ein Minimum zurückgeführt
wird, dabei aber gleichzeitig seine Leistung als Kühler auf das Höchstmaß gebracht
wird.
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Man kann z. B. den Kühler unterhalb des Flugzeugkörpers q.o an dem
Rohr 5 aufhängen, wie dies in den Abb. ii und i2 veranschaulicht ist. Der Kühler
dreht sich dann leicht um die Achse 5 und läßt sich derart einstellen, daß seine
Achse die Lage x', x' annimmt, also parallel zu der Richtung 48 der Luftströme liegt.