DE601872C

DE601872C - Vorrichtung zur Verhuetung der Flammenbildung

Info

Publication number: DE601872C
Application number: DEK130966D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-05-04
Filing date: 1933-07-28
Publication date: 1934-08-27

Description

Es sind Vorrichtungen und Apparate bekannt, die dem Zwecke dienen, das Austreten von Flammen aus Rohren aller Art zu verhindern, z. B. bei Explosionsmotoren, Lokomotiven usw. Bei diesen bekannten Vorrichtungen versucht man den Zweck zu erreichen, indem man feine Metallgewebe in Auspufftöpfe usw. einbaut oder die brennenden Gase in unzählige kleine Adern zerteilt, indem man wabenartige Gebilde vor das Ende des gasführenden Rohres anbringt. Diese Art Einrichtungen zeigen eine Reihe Nachteile. Die Metallgewebe halten die Stichflammen nur für kurze Zeit aus und verbrennen alle. Die feinen Adern in den wabenförmigen Gebilden setzen sich nach und nach voll Ruß und Schlacke, erhöhen dadurch den Widerstand und sind schwer zu reinigen.

Bei der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Der Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verhütung der Flammenbildung oder zur Vernichtung von Flammen beim Austritt entzündbarer Gase oder Flammen aus einem Rohr oder einer Leitung, z. B. an den Auspuffrohren von Verbrennungskraftmaschinen, vorzugsweise bei Flugzeugen.

Befindet sich ein Flugzeug in Fahrt, so schlagen bekanntlich lange Flammen aus dem Auspuff der Maschine heraus, was sehr unerwünscht ist, namentlich bei Militärflugzeugen. Abgesehen von der Gefahr, daß das Flugzeug Feuer fangen kann, verraten auch die Flammen beim Nachtflug den Stand des Flugzeuges. Durch die Erfindung wird erreicht, daß ohne nennenswerte Erhöhung des Flugzeuggewichtes oder Erzeugung eines Luftwiderstandes während des Fluges die Flammen vollständig verhütet oder beseitigt werden, ehe sie sichtbar wurden, im Moment, wo die entzündeten oder entzündbaren Gase aus dem Auspuff ausgestoßen werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus mehreren sich nach außen erweiternden hohlen, abgestumpften Teilen oder Gliedem, die zusammenhängend in Abständen angeordnet sind, um mehrere sich nach außen erweiternde Durchgänge zwischen sich zu bilden. Diese Glieder können entweder ineinandergeschachtelt oder voreinander liegend angeordnet werden, wobei die kleineren Enden zum inneren Ende der Vorrichtung gerichtet sind. Nach dem Außenende derselben zu werden die Glieder im Querschnitt allmählich

abgeflacht. Ein derartiger Flammenbeseitiger, der eine beträchtliche Wirkung pro Längeneinheit hat, kann mit verhältnismäßig geringem Gewicht für eine gegebene Leistung hergestellt werden.

Gemäß der Erfindung wird diese große flammenvernichtende Wirkung dadurch erreicht, daß die Divergenz der Wandungen des innersten Gliedes viel größer gewählt wird ίο als die Divergenz der ringförmigen Zwischenräume um das besagte innerste Glied.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können die hohlen, sich erweiternden Glieder am inneren Ende einen kreisförmigen Querschnitt haben, d. h. der dem inneren Ende der Vorrichtung zugekehrte Teil wird nach dem äußeren Ende hin im Querschnitt allmählich bis zu einem elliptischen Querschnitt abgeflacht. Diese elliptische Form des äußeren Teiles der abgestumpften und sich erweiternden Glieder ist von besonderer praktischer Bedeutung, denn sie verhindert die Hemmung bei Benutzung der Vorrichtung an Flugzeugen. Allerdings darf die Ellipse in ihrer Form nicht zu flach sein, weil alsdann das Durchströmen der Gase durch die Vorrichtung behindert und eine eigentliche flammenvernichtende Wirkung nicht länger erreicht würde. In der Praxis wurde gefunden, daß die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn das Achsenverhältnis der Ellipse, d. h. das Verhältnis der größeren zur kleineren Achse, ungefähr das i,7fache beträgt. Wenn dieses Verhältnis verringert wird, so erhöht sich die Hemmung seitens der Vorrichtung, während die flammendämpfende Wirkung vermindert wird.

Infolge der Divergenz eines Hohlgliedes von elliptischem oder teilweise elliptischem Querschnitt, d. h. der Divergenz des kreisförmigen Gliedes, das gleichen Umfang am Austritt hat, ist die Divergenz dieses ringförmigen Gliedes natürlich das Doppelte des Winkels zwischen der Achse und der Erzeugenden des Gliedes. In gleicher Weise ist die Divergenz der Wandungen des ringförmigen Zwischenraumes zwischen den Gliedern mit elliptischem Querschnitt als Divergenz der Wandungen des ringförmigen Zwischenraumes zwischen den entsprechenden Gliedern mit kreisförmigem Querschnitt zu verstehen, d. h. die Differenz in den Winkeln zwischen der Achse der Vorrichtung und dem Erzeugenden der Glieder, die die fraglichen Zwischenräume begrenzen.

Wegen der erwünschten Gewichtsverminderung der Vorrichtung wird deren Länge natürlich so kurz gehalten, wie es mit dem richtigen Auslöschen der Flammen zu vereinbaren ist. Bei einem Flamnienbeseitiger von beispielsweise drei abgestumpften Hohlgliedern werden befriedigende Ergebnisse erzielt, wenn die Länge des Dämpfergliedes etwa das 3- bis 3¹/₂fache des Halbmessers des Auspuffrohres beträgt.

Die Erfindung möge nunmehr an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, wobei als Beispiel die Anwendung beim Auspuff von Flugzeugen gewählt ist.

Abb. ι ist eine Ansicht gegen das vordere Ende der Vorrichtung,

Abb. 2 ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie A-A der Abb. 1,

Abb. 3 eine Ansicht gegen die Vorrichtung von der inneren Seite her,

Abb. 4 ein waagerechter Längsschnitt nach Linie B-E der Abb. 3,

Abb. 5 eine Abänderungsform, die eine andere Anordnung der abgestumpften Hohlglieder zeigt.

Abb. 6 stellt die Vorrichtung an dem Ende des Auspuffrohres eines Flugzeuges dar, während

Abb. 7 eine etwas andere Form der Vorrichtung zeigt.

Abb/8 ist ebenfalls eine besondere Ausführungsform.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die Vorrichtung aus einem zylindrischen Teil 10, der zu dem Ende des Auspuffrohres eines Flugzeuges paßt. An diesem zylindrischen Teil sind in Abständen voneinander sich nach außen erweiternde abgestumpfte Hohlglieder befestigt, die an den Enden offen sind. In der Zeichnung sind drei solcher Glieder, 11, 12 und 13, dargestellt, die gemäß Abb. 2 und 4 ineinandergeschachtelt und in Zwischenräumen voneinander zusammenhängend angeordnet sind, um mehrere divergierende Gasdurchgänge zwischen sich zu bilden. An ihren Einlaßenden, d. h. da, wo sie mit dem zylindrischen Teil 10 zusammenstoßen, werden die Hohlglieder durch die Streben 14, an den Auslaßenden dagegen durch die Streben 15 verbunden.

Wie in Abb. 3 dargestellt, sind die Hohlglieder an ihren inneren Enden von kreisförmigem Querschnitt, danach aber ändern sie ihre Form und sind nach dem äußeren Ende zu allmählich abgeflacht und gehen von dem kreisförmigen inneren Querschnitt zu einem elliptischen äußeren über. Die Vorrichtung wird an dem Ende des Auspuffrohres befestigt, und zwar steht die größere Achse senkrecht, wie in Abb. 1 dargestellt. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, beträgt die Divergenz des innersten Hohlgliedes und der beiden ringförmigen Zwischenräume, die das innerste Glied umgeben, gemessen in der 12» Ebene der größten Achsen der Ellipsen, 19⁰ bzw. 8¹Z₂ ⁰ bzw. 8°, während, wie in Abb. 4

gezeigt, die entsprechenden Divergenzen, gemessen in der Ebene der kleinen Achsen der Glieder, 6° bzw. 2¹J₂ ⁰ bzw. 2° betragen. In der dargestellten Ausführung beträgt

das Verhältnis — der Achsen der elliptischen Austritte für jedes Hohlglied etwa 1,7, wogegen das Verhältnis —, wobei Z die Länge

des sich erweiternden Teiles und r der Halbmesser des Auspuffrohres ist, etwa 3,5 beträgt. Diese Verhältnisse sind, wie durch Versuche gefunden wurde, als Bestwerte anzusehen. Wenn die Länge I des sich nach außen erweiternden Teiles der Vorrichtung kleiner gehalten wird als das s^fache des Radius r des Auspuffrohres, so besteht die Gefahr, daß die Flammen nicht richtig beseitigt werden, wohingegen, wenn die größere Achse des elliptischen Auslasses über das ι ,7 fache der kleineren Achse hinaus vergrößert wird, der Gasstrom in Wirbelungen geraten kann, weil die Gase alsdann nicht länger den Wandungen der Hohlglieder folgen und die dämpfende Wirkung infolgedessen beeinträchtigt wird.

Eine Abänderungsform der Vorrichtung ist in Abb. 5 dargestellt, wo der auf dem Ende des Auspuffrohres anzubringende zylindrische Teil mit 16, die abgestumpften Hohlglieder, wiederum drei an der Zahl, mit 17, 18 und 19 bezeichnet sind. In diesem Falle werden jedoch die Hohlglieder, anstatt gemäß Abb. 1 bis 4 ineinandergeschachtelt zu sein, voreinander angeordnet und am Eingang und Austritt, wie dargestellt, verstrebt, wobei das erste Hohlglied 17 direkt mit dem zylindrischen Teil 16 verbunden ist. Auch bei dieser Ausführungsform, sind die Hohlglieder so· geformt, daß sie im Querschnitt nach außen hin allmählich abgeflacht werden.

Abb. 6 zeigt die Anordnung der Vorrichtung F am Ende des Auspuffrohres e eines Flugzeuges. Wie ersichtlich, ist hier dieVor- +5 richtung so angeordnet, daß sie leicht nach unten geneigt ist, um die Gase von dem Rumpf des Flugzeuges abzuleiten.

Bei einer Ausführung der Vorrichtung gemäß Abb. 6 könnten auch die Wände der den Dämpfer bildenden Hohlglieder eine Krümmung erhalten, wie in Abb. 7 dargestellt, so daß die Vorrichtung bei Anbringung an einem Auspuff entweder nach unten oder nach außen vorragt. Der Zweck dieser Ausführung ist, die Gase von dem Flugzeug abzulenken.

Wenn auch in den Zeichnungen eine Vorrichtung mit Hohlgliedern von rundem und elliptischem Querschnitt dargestellt ist, so wäre natürlich gegebenenfalls auch möglich, jeden anderen gewünschten oder zweckmäßigen Querschnitt anzuwenden, vorausgesetzt, daß die Hohlglieder sich allmählich nach außen abflachen. Die Erfindung ist deshalb nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch alle ähnlichen Abänderungsformen, die denselben Zwecken dienen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verhütung der Flammenbildung beim Herausschlagen entzündeter oder entzündbarer Gase aus Rohren, z. B. Auspuffrohren von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß am Austrittsende des Rohres sich nach außen hin erweiternde, abgestumpfte, an beiden Enden offene und in Abständen miteinander verbundene Hohlglieder (11, 12, 13) angeschlossen sind, deren Querschnitte nach dem Austrittsende zu allmählich abgeflacht sind (z. B. in Form einer Ellipse).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder eine größere Querdimension in einer Richtung haben als in einer dazu senkrechten Richtung, wobei die größeren Querdimensionen der Glieder an den Außenenden etwa das i,7fache ihrer kleineren Quermasse betragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder an den inneren Enden einen kreisförmigen Querschnitt, an den äußeren Enden dagegen einen elliptischen Querschnitt haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Gliederkörpers, etwa das s^gfache des Radius des Gasführungsrohres beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder im Querschnitt allmählich nach den Außenenden zu abgeflacht sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder mit ihren Achsen hauptsächlich in einer gemeinsamen geraden Linie angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder zusammenhängend ineinandergeschachtelt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder zusammenhängend voreinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglie-

der zusammenhängend geschachtelt sind und ihre Achsen hauptsächlich in einer gemeinsamen geraden Linie liegen.

ι o. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder voreinander angeordnet sind und ihre Achsen hauptsächlich in einer geraden Linie liegen.

ii. Vorrichtung nach Anspruch ι bisio, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Hohlglieder eine einseitig geneigte Krümmung besitzen.

12. Vorrichtung nach Anspruch ι bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlglieder an den inneren Enden von ovalem Querschnitt sind und in der Weite nach den äußeren Enden zu allmählich abnehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen