DE601872C

DE601872C - Device to prevent the formation of flames

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.Devices and apparatus are known which serve the purpose of escaping to prevent flames from pipes of all kinds, e.g. B. in explosion engines, locomotives etc. These known devices attempt to achieve the purpose by placing fine metal mesh in mufflers etc. or divides the burning gases into innumerable small veins by attaches honeycomb-like structure in front of the end of the gas-carrying pipe. These types of facilities show a number of disadvantages. The metal mesh can only withstand the flame for a short time and burn all of them. the fine veins in the honeycomb structures are gradually filled with soot and Slag, thereby increasing resistance and making them difficult to clean.

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.The present invention avoids these disadvantages. The object The invention is a device for preventing flame formation or for destruction of flames when flammable gases escape or flames from a pipe or pipe, e.g. B. on the exhaust pipes of internal combustion engines, preferably in aircraft.

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.When an airplane is in motion, it is well known that long flames emanate from it Exhaust the machine, which is very undesirable, especially on military aircraft. Apart from the danger that the aircraft could catch fire, the flames during night flight also reveal the state of the Aircraft. The invention achieves that without a significant increase in the Aircraft weight or the creation of air resistance during flight, the flames are completely prevented or eliminated before they became visible, at the moment when the ignited or flammable gases be expelled from the exhaust.

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 allmählichThe device according to the invention consists of several outwardly expanding hollow, truncated parts or limbs that are contiguous at intervals are arranged to have several outwardly widening passages between them form. These links can either be nested or laid one on top of the other with the smaller ends directed towards the inner end of the device are. Towards the outer end of the same, the links become gradual in cross-section

abgeflacht. Ein derartiger Flammenbeseitiger, der eine beträchtliche Wirkung pro Längeneinheit hat, kann mit verhältnismäßig geringem Gewicht für eine gegebene Leistung hergestellt werden.flattened. One such flame eliminator that has a significant effect per unit length can be made with a relatively low weight for a given performance.

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.According to the invention, this great flame-extinguishing effect is achieved by that the divergence of the walls of the innermost link is chosen to be much larger than the divergence of the annular spaces around said innermost link.

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.According to a particular embodiment of the invention, the hollow, widening Links at the inner end are circular in cross-section, i. H. the one facing the inner end of the device Part gradually becomes elliptical in cross section towards the outer end Flattened cross-section. This elliptical shape of the outer part of the truncated and expanding Limb is of particular practical importance because it prevents inhibition when using the device on aircraft. However, the ellipse is allowed in their Shape not to be too flat, because then the flow of gases through the device and no longer achieves an actual flame-destroying effect would. In practice it has been found that the best results are obtained when the axis ratio of the ellipse, d. H. the ratio of the major to the minor axis, is about 1.7 times. If this ratio is decreased, so will the increase Inhibition on the part of the device, while the flame-suppressing effect is reduced will.

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.As a result of the divergence of a hollow limb from elliptical or partially elliptical Cross section, d. H. the divergence of the circular limb, the same circumference at Has emerged, the divergence of this ring-shaped member is of course twice that Angle between the axis and the generatrix of the limb. In the same way is the divergence of the walls of the annular space between the limbs with an elliptical cross-section as the divergence of the walls of the annular space between the corresponding To understand limbs with a circular cross-section, d. H. the difference in angles between the axis of the device and the generatrix of the limbs that make up the in question Limit gaps.

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.Because of the desired weight reduction of the device, its length is of course kept as short as can be reconciled with the proper extinguishing of the flames. In a Flamnienbeseitiger for example, three truncated hollow members, satisfactory results are obtained when the length of the damper member about 3 to 3 ^_1/2 times the amounts of the radius of the exhaust pipe.

Die Erfindung möge nunmehr an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, wobei als Beispiel die Anwendung beim Auspuff von Flugzeugen gewählt ist.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, wherein as an example, the application in the exhaust of aircraft is chosen.

Abb. ι ist eine Ansicht gegen das vordere Ende der Vorrichtung,Fig. Ι is a view against the front End of the device,

Abb. 2 ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie A-A der Abb. 1,Fig. 2 is a vertical longitudinal section along the line AA in Fig. 1,

Abb. 3 eine Ansicht gegen die Vorrichtung von der inneren Seite her,Fig. 3 is a view of the device from the inside,

Abb. 4 ein waagerechter Längsschnitt nach Linie B-E der Abb. 3,Fig. 4 is a horizontal longitudinal section along line BE of Fig. 3,

Abb. 5 eine Abänderungsform, die eine andere Anordnung der abgestumpften Hohlglieder zeigt.Fig. 5 is a modification showing a different arrangement of the truncated hollow limbs shows.

Abb. 6 stellt die Vorrichtung an dem Ende des Auspuffrohres eines Flugzeuges dar, währendFig. 6 shows the device at the end of the exhaust pipe of an aircraft, while

Abb. 7 eine etwas andere Form der Vorrichtung zeigt.Fig. 7 shows a somewhat different form of device.

Abb/8 ist ebenfalls eine besondere Ausführungsform. Fig / 8 is also a special embodiment.

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.As can be seen from the drawing, the device consists of a cylindrical part 10 which fits the end of the exhaust pipe of an aircraft. On this cylindrical Part of it are blunt hollow limbs that widen outwards at a distance from one another attached, which are open at the ends. In the drawing are three such links, 11, 12 and 13, shown, nested according to Fig. 2 and 4 and in spaces are arranged contiguously to form several diverging gas passages to form between them. At their inlet ends, i.e. H. where they meet the cylindrical part 10, will the hollow members by the struts 14, but at the outlet ends by the struts 15 connected.

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. 4As shown in Fig. 3, the hollow members are circular in cross-section at their inner ends, but thereafter change shape and gradually flatten towards the outer end, changing from the circular inner cross-section to an elliptical outer one. The device is attached to the end of the exhaust pipe with the major axis perpendicular, as shown in Fig. 1. As can be seen from Fig. 2, the divergence of the innermost hollow member and the two annular spaces surrounding the innermost member, measured in the 12 »plane of the largest axes of the ellipses, is 19 ⁰ or 8 ¹ Z ₂ ⁰ or 8 ° , while, as in Fig. 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 beträgtshown, the corresponding divergences, measured in the plane of the minor axes of the limbs, are 6 ° and 2 ¹ J ₂ ⁰ and 2 °, respectively. In the illustrated embodiment is

das Verhältnis — der Achsen der elliptischen Austritte für jedes Hohlglied etwa 1,7, wogegen das Verhältnis —, wobei Z die Längethe ratio - of the axes of the elliptical outlets for each hollow link about 1.7, whereas the ratio -, where Z is the length

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.of the expanding part and r is the radius of the exhaust pipe, is about 3.5. As has been found through experiments, these ratios are to be regarded as the best values. If the length l of the outwardly widening part of the device is kept smaller than twice the radius r of the exhaust pipe, there is a risk that the flames will not be eliminated properly, whereas if the larger axis of the elliptical outlet is over the ι, 7 times the smaller axis is also increased, the gas flow can get into eddies because the gases then no longer follow the walls of the hollow members and the damping effect is impaired as a result.

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.A modification of the device is shown in Fig. 5, where the on the end of the exhaust pipe to be attached cylindrical part with 16, the truncated hollow members, again three in number, with 17, 18 and 19 are designated. In this case, however, the hollow links are used instead of as shown in Fig. 1 up to 4 nested, arranged in front of each other and at the entrance and exit, as shown, braced, the first hollow member 17 directly to the cylindrical Part 16 is connected. In this embodiment too, the hollow links are shaped in such a way that that they are gradually flattened towards the outside in cross-section.

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.Fig. 6 shows the arrangement of the device F at the end of the exhaust pipe e of an aircraft. As can be seen, the device is arranged here so that it is inclined slightly downwards in order to divert the gases from the fuselage of the aircraft.

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. In an embodiment of the device according to Fig. 6, the walls of the hollow members forming the damper could also be given a curvature, as shown in Fig. 7, so that the device projects either downwards or outwards when attached to an exhaust pipe. The purpose of this design is to divert the gases away from the aircraft.

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.Although in the drawings a device with hollow members of round and elliptical cross-section is shown, it would of course also be possible, if necessary, to use any other desired or appropriate cross-section, provided that that the hollow limbs gradually flatten outwards. The invention is therefore not limited to the illustrated embodiments, but also includes all similar modifications that serve the same purposes.

Claims

Patent claims:

1. Device to prevent the formation of flames when knocking out ignited or flammable gases from pipes, e.g. B. exhaust pipes of internal combustion engines, characterized in that at the outlet end of the tube, truncated, Hollow links (11, 12, 13) are connected, the cross-sections of which gradually increase after the exit end are flattened (e.g. in the shape of an ellipse).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hollow members have a larger transverse dimension in one direction than in a perpendicular one Direction, with the larger transverse dimensions of the links at the outer ends about 1.7 times their smaller ones Transverse mass.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the hollow members a circular cross-section at the inner ends and an elliptical cross-section at the outer ends to have.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the length of the limb, about s ^ times the Radius of the gas pipe is.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the hollow members are gradually flattened towards the outer ends in cross-section.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hollow members arranged with their axes mainly in a common straight line are.

7. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the hollow members are nested coherently are.

8. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the hollow members are arranged contiguously in front of one another.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Hohlglie-

which are nested together and their axes mainly in one common straight line.

ι o. Device according to claim r, characterized characterized in that the hollow members are arranged in front of one another and their axes mainly in a straight line Line lie.

ii. Device according to claim ι bisio, characterized in that the walls of the hollow members have a curvature inclined on one side.

12. The device according to claim ι to ii, characterized in that the hollow members are oval in cross-section at the inner ends and in width the outer ends to gradually decrease.

1 sheet of drawings