DE977841C

DE977841C - Verfahren zur Inbetriebsetzung einer in einem Geschosskoerper angeordneten Thermalbatterie, die insbesondere zur Stromerzeugung fuer das Antriebsaggregat eines Torpedos dient

Info

Publication number: DE977841C
Application number: DET28493A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Phys Fendt; Werner Dr-Ing Nestel; Walter Dr Rer Na Schaffernicht
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-05-01
Filing date: 1965-05-01
Publication date: 1971-09-02

Description

Verfahren zur Inbetriebsetzung einer in einem Geschoßkörper angeordneten Thermalbatterie, die insbesondere zur Stromerzeugung für das Antriebsaggregat eines Torpedos dient Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebsetzung einer in einem Geschoßkörper angeordneten Thermalbatterie, die insbesondere zur Stromerzeugung für das Antriebsaggregat eines Torpedos dient.
Es ist bereits bekannt, für den Antrieb von Torpedos Batterien zu verwenden. Es findet beispielsweise in einer aus der USA.-Patentschrift 3 052:201 bekannten Anordnung eine Batterie Anwendung, die durch Chlorgas aktiviert wird. Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist es, daß für die Speicherung des verflüssigten Chlorgases vor der Aktivierung der Batterie zusätzlicher Raum zur Verfügung gestellt werden muß. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Anordnung ist darin zu sehen, daß der eigentliche Batterieraum, um bei Abschuß des Torpedos eine schnelle Aktivierung zu gewährleisten, evakuiert sein muß. Diese Nachteile weist auch ein anderes Antriebsaggregat für einen Torpedo auf, das aus der USA.-Patentschrift 2 953 111 bekannt ist und bei dem der Elektrolyt für die Batterie in einer getrennten Kammer untergebracht ist und von dort ein Treibsatz in den Batterieraum gebracht wird, der zur Beschleunigung der Aktivierung ebenfalls evakuiert ist. Auch secwasserbetätigte Batterien, die, wie es z. B. aus der USA.-Patentschrift 3 154 04o bekannt ist, für den Antrieb von Torpedos Verwendung finden und den Nachteil einer zusätzlichen Kammer für die Speicherung des Elektrolyten bzw. eines dem Elektrolyten entsprechenden Gases nicht aufweisen, sind für den Antrieb von Torpedos wenig geeignet, weil die trocken geladene Batterie eine längere Lagerzeit nicht übersteht, ohne an Leistung einzubüßen. Eine längere Lagerung ist im übrigen auch bei den beiden erstgenannten bekannten Antriebsaggregaten kritisch, weil sich ein gutes Vakuum über eine längere Zeit nur unter Schwierigkeiten aufrechterhalten lassen dürfte. Darüber hinaus ist den in den bekannten Anordnungen verwendeten Batterien der Nachteil gemeinsam, daß ihre volle Leistung erst nach einer gewissen Anlaufzeit zur Verfügung steht. Demgegenüber besitzen Thermalbatterien den Vorteil einer nahezu unbegrenzten Lagerfähigkeit und eine praktisch unmittelbar nach Inbetriebnahme vollständig zur Verfügung stehende Ausgangsleistung.
Für eine Thermalbatterie, .die etwa 2o Minuten lang eine Leistung von 2o KW abgeben soll, also eine ganz erhebliche Größe besitzen muß, stellt allerdings die zur Aufheizung des Elektrolyten nötige Temperaturzufuhr eine erhebliche Schwierigkeit dar.
Allgemein besteht eine Thermalbatterie aus zwei aus verschiedenen Metallen bestehenden Elektroden, zwischen denen sich ein fester Elektrolyt befindet, der zur Inbetriebsetzung der Batterie möglichst rasch und vollständig zum Schmelzen gebracht werden muß. Das übliche Verfahren zum Schmelzen des Elektrolyten besteht darin, den Batteriekörper mit einer Thermitmischung zu umgeben, die zur Inbetriebsetzung gezüpdet wird und eine hinreichende Wärmemenge abzugeben vermag, um ein rasches Schmelzen des Elektrolyten zu bewirken.
Soll nun eine solche Thermalbatterie in einem Geschoßkörper untergebracht werden, so scheidet diese übliche Inbetriebsetzung aus Raumgründen aus. Die Batterie selbst hat unter den oben angegebenen Leistungsbedingungen eine Größe von ungefähr 2 cbm und enthält etwa 135 kg des festen Elektrolyten, der bei, der Inbetriebsetzung, die innerhalb weniger Sekunden erfolgen müß, auf eine Temperatur von mindestens 400° C zu bringen ist. Bei den beschränkten Platzverhältnissen, die beispielsweise in einem Torpedo gegeben sind, ist die Unterbringung einer zur Erzeugung dieser Temperaturen in derartigen Mengen notwendigen Thermitmischung nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betrieb einer Thermalbatterie zu entwikkeln, das mit wesentlich kleiner bemessenen Zündmitteln auskommt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs erwähnten Verfahren dadurch gelöst, daß der Batteriekörper in an sich bekannter Weise durch eine außerhalb des Geschoßkörpers vorhandene Wärmequelle auf einer Temperaturdicht unterhalb des Schmelzpunktes des verwendeten Elektrolyten gehalten wird und daß gleichzeitig mit dein Abschuß des Geschoßkörpers ein Heizsatz gezündet wird, der den Elektrolyten zum Schmelzen bringt.
DieWärmequelle, die die Energie zurAufheizung der Thermalbatterie vor dem Abschuß des Geschosses liefert, kann, wie dies aus der österreichischen Patentschrift 77 567 und der Zusatzpatentschrift 33 178 zur französischen Patentschrift 622 662 für gasgetriebene Torpedos an sich bereits bekannt ist, ein stationäres Aggregat sein, so daß lediglich entsprechende Anschlußkontakte an dem Geschoß angebracht sein müssen, der Generator selbst also keinen Platzbedarf in dem Torpedo verlangt. Die Abmessungen des Heizsatzes, der lediglich noch die Wärmemenge aufzubringen hat, die der Temperaturdifferenz zwischen dem durch die Vorheizung erzielten Zustand und dem bei geschmolzenem Elektrolyten entspricht, kann sehr klein sein, da dieser Energiebetrag ebenfalls sehr klein gehalten werden kann.
Eine nachteilige Wirkung auf die Lebensdauer der Thermalbatterie ist durch die vorherige Aufheizung nicht zu befürchten, solange während dieser Voraufheizung die Schmelztemperatur des Elektrolyten nicht erreicht wird, dieser also vollständig in festem Zustand verbleibt.
Während des Betriebes der Batterie im Laufe des . Geschoßweges erübrigt sich eine weitere Energiezufuhr von außen, da bei hinreichender Wärmeisolation die in der Baiterie durch die elektrochemischen Reaktionen frei werdende Wärme ohne weiteres ausreicht, um den Elektrolyten in geschmolzenen Zustand zu erhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Inbetriebsetzung einer in einem Geschoßkörper angeordneten Thermalbatterie, die insbesondere zur Stromerzeugung für das Antriebsaggregat eines Torpedos dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriekörper in an sich bekannter Weise durch eine außerhalb des Geschoßkörpers vorhandene Wärmequelle auf einer Temperatur dicht unterhalb des Schmelzpunktes des verwendeten Elektrolyten gehalten wird und daß gleichzeitig mit dem Abschuß des Geschoßkörpers ein Heizsatz gezündet wird, der den Elektrolyten zum Schmelzen bringt. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 77 567; französische Patentschrift Nr. 6:22,662, Zusatz Nr. 33 178; USA.-Patentschriften Nr. 3 I54 040, 305:2201, 2953111-