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Kühlereinbau für Flugzeuge u. dgl.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen im Einbau von Kühlern, die aus Kühlelementen bestehen, welche aus länglichen Lamellen zusammengesetzt sind, die sich zwischen einem vorderen und hinteren Sammler erstrecken. Der Zwecke 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.).
Gegenüber der schon bekannten schwenkbaren Anordnung von Bienenkorb-od. dgl. Kühlern an Flugzeugen zwecks Änderung der Kühlwirkung besteht die vorliegende Erfindung im wesentlichen darin, dass der nur Längslamellen besitzende Kühler mit dem Flugzeug durch Organe, wie z. B. Gelenkachsen od. dgl. verbunden ist, die es ermöglichen, den Kühler in seiner Längsachse in bezug auf den Luftstrom verschieden einzustellen, wobei jedoch die Hauptkühlfläche der Lamellen parallel zum Luftstrom verbleibt, so dass dadurch die Berührungslänge zwischen jedem Luftfaden und einer Kühlfläche geändert werden kann, ohne den Windwiderstand des Kühlers wesentlich zu vergrössern.
Auf den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, u. zw. zeigen die Fig. 1 2 und 3 in Seitenansicht, Draufsicht und Vorderansicht im grösseren Massstab einen Kühler nach der Erfindung. Die Fig. 4 und 5 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht eine weitere Ausführungsform, Fig. 6 in Seitenansicht eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 7 und 8 sind zwei Seitenansichten, die in zwei verschiedenen Stellungen eine vierte Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen. Die Fig. 9 und 10 sind eine Vorderansicht und Draufsicht eines Flugzeuges mit Kühlern, die in verschiedenen eigenartigen Stellungen am Körper des Flugzeuges angebracht sind.
Die Fig. 11 und 12 zeigen ebenfalls von vorn und von oben gesehen eine besondere Art der Anbringung der Kühler an dem Flugzeug.
Der in den Fig. 1-3 dargestellte Kühler besteht aus einem vorderen Sammler 1 und einem hinteren Sammler 2. Beide Sammler sind gradlinig und parallel zueinander ; ihr Querschnitt ist etwas abgeflacht. Der vordere Sammler 1 ist durch eine Querwand 4 in zwei Teile 14, 15 zerlegt.
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 s des Kühlers symmetrisch angeordnete Gruppen von Kühlelementen bilden.
Die Teile, welche die Verbindung des Kühlers mit dem Flugzeug bewirken, sind die folgenden : der vordere Sammler 1 ist mit einem Tragrohr 5 starr verbunden, welches mit seinen beiden Enden sich in vom Flugzeug getragene Lagern od. 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 6 und der Kühlwasserleitung des Motors sichern, dabei aber es doch ermöglichen, dass der Kühler eigene Bewegungen in bezug auf das Flugzeug machen kann.
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.
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 Fig. 1 dargestellte Lage ein, wobei der Pfeil 10 die Richtung der Külilluft andeutet ;
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die Höhe h der Luftsäule, welche durch den Kühler hindurchstreicht und demzufolge die Einwirkung auf den Kühler ist hier am geringsten.
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 Pfeilers 11 zu drehen. Die Längsachse x, x des Kühlers nimmt dann die Stellung , ein, ist also in bezug auf die Windrichtung 10 geneigt. Die Luftsäule, welche nunmehr durch den Kühler hindurch geht ; 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.
Es sei bemerkt, dass ein mittlerer Luftfaden t 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
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fadens F mit der Kühlfläche sich erheblich verringern, wodurch die Abkühlung des Kühlers beschleunigt wird und der Nutzeffekt der Flächeneinheit der Kühllamellen 3 wächst.
Anderseits, da die Ebene der Lamellen 3 parallel zur Windrichtung bleibt, wenn der Kühler aus der Stellung x, x in die Stellung xi, xi übergeht, bleibt der. Wind-oder Luftwiderstand des Kühlers im wesentlichen unverändert.
Man kann natürlich den Kühler um die Achse 5 entweder in Richtung des Pfeiles 11 oder auch im entgegengesetzten Sinne drehen, so dass dann seine Längsachse die Lage , a ; (Fig. l) einnimmt.
Die Schläuche oder biegsamen Rohre 7 gestatten diese Drehbewegung des Kühlers und siehern doch eine dichte Verbindung zwischen dem Rohr 5 und der Kühlwasserleitung des Motors.
Der Wasserumlauf ist in der Fig. 2 mit Pfeilen 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 14 des vorderen Sammlers 1 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 1 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.
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 10 in keiner Weise beeinträchtigt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1-3 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.
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 Fig. 4 und 5 den Kühler in der Mitte auf einer Welle 20 die senkrecht zur Längsachse x, x des Kühlers liegt, anordnen ; diese so ausgebildete Längsachse ist durch eine Wand 23 in zwei nebeneinanderliegende Kanäle 21, 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 1 und dem hinteren Sammler 2 verbunden.
Es ist leicht einzusehen, dass durch Drehung des mittleren Rohres 20, die durch irgendwelche beliebige Hilfsmittel erzielt werden kann, nach dem Pfeil 26 die Längsachse x, x des Kühlers in die Lage x1, x1 gebracht werden kann, dass also der Kühler in bezug auf die Windrichtung 10 geneigt ist, wodurch eine Vermehrung der durch den Kühier strömenden Luft erreicht wird.
Das Wasser nimmt in dem Kühler folgenden Verlauf : 21-24-1-3-2-25-22, wie dies durch Pfeile in der Fig. 5 angedeutet ist.
Bei den soeben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist angenommen, dass der Kühler mit dem Flugzeug durch eine einzige Gelenkachse verbunden ist, die an den Körper des Flugzeuges befestigt ist. Man kann natürlich auch den Kühler auf einer Mehrzahl von Gelenkachsen an den Körper des Flugzeuges anbringen.
So kann man z. B. nach Fig. 6 den vorderen Sammler 1 und den hinteren Sammler 2 mit Hilfe zweier Lenker 30, 31 von verschiedener Länge und Neigung aufhängen, die bei 32, 33 an dem Körper des Flugzeuges drehbar befestigt sind.
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 x1, x1 einimmt, also geneigt zu der Windrichtung 10 sich bewegt.
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist angenommen, dass der Kühler mit dem Flugzeug durch gelenkige Verbindungen, die aus einer oder mehreren Gelenkachsen bestehen, verbunden ist. Man kann aber auch hievon stark abweichende Verbindungsorgane zwischen dem Kühler und dem
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in verschiedene Lagen zu bringen.
So kann man z. B. nach Fig. 7 und 8 jede Gelenkachse zwischen Kühler und Flugzeug fortlassen, indem man einfach die Verlängerungen 35,36, der Sammler 1 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 Fig. 7 die Längsachse x, x des Kühlers parallel zur Windrichtung 10 ist, während diese Achse nach Fig. 8 die Stellung a : \ a einnimmt, also in bezug auf die Windrichtung 10 geneigt steht, sobald man die Hubwelle 37, 38 sich in der geeigneten Weise drehen lässt. Man steigert dann auf diese Weise die Höhe der Luftschicht von h auf H.
Verschiedene dieser Lagen des Kühlers an Flugzeugen sind beispielsweise in den Fig. 9 und 10 veranschaulicht.
Man kann hiernach den Kühler 45 an einer der Seiten des Flugzeugkörpers anbringen. In diesem Fall steht das Rohr 5 senkrecht und ist in Lagern 41 gelagert oder gefasst, die durch Tragkonsolen 42 mit dem Flugzeugkörper 40 verbunden sind. In Fig. 10 sieht man auf der linken Seite mit , a ; und a, a : die verschiedenen Stellungen angedeutet, welche die Längsachse x, x des Kühlers leicht einnehmen kann.
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.
Man weiss, dass die Luftsehraube des Flugzeuges der Luft eine kreisende Bewegung gibt, dergestalt, dass die Luftströme, welche die Kühlelemente bestreichen, nicht parallel zur Längsachse y, y des Flugzeuges (Fig. 12) verlaufen, sondern im Gegenteil eine zu dieser Achse geneigte Richtung 48 besitzen.
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.
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.
Man kann z. B. den Kühler unterhalb des Flugzeugkörpers 40 x an dem Rohr 5 aufhängen, wie dies in den Fig. 11 und 12 veranschaulicht ist. Der Kühler dreht sich dann leicht um die Achse 5 und lässt sich derart einstellen, dass seine Achse die Lage a : \ a annimmt, also parallel zu der Richtung 48 der Luftströme liegt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kühler für Flugzeuge u. dgl., bestehend aus Kühlelementen in Form von länglichen Lamellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Kühlers zu dem Luftstrom in der Weise umgestellt werden kann, dass die Ebene der Kühllamellen parallel zum Luftstrom verbleibt, um die Berührungslänge des Luftstromes mit der Kühlfläche nach Belieben ändern zu können, ohne den Luft-oder Windwiderstand des Kühlers wesentlich zu vergrössern.