DE256137C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— te 256137 KLASSE 63 c. GRUPPE

GEORG VORNDRAN in STUTTGART.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Dezember 1911 ab.

Bringt man auf einem Fahrzeug irgendwelcher Art einen Behälter an, der Gas unter Druck enthält, und läßt das Gas durch eine Öffnung aus. diesem Behälter entweichen, so entsteht bekanntlich ein Rückdruck ■ auf den Behälter und damit auch auf das Fahrzeug. Ist dieser Druck größer als der Widerstand

. ■ .des' Fahrzeuges, so wird es sich fortbewegen. Um dies zu erzielen, müßte also der Querschnitt der Ausströmöffnung in Quadratzentimetern, multipliziert mit dem Druck in dem Behälter in Atmosphären größer sein, als der Widerstand des Fahrzeuges in Kilogrammen. Eine solche große Öffnung würde aber den Behälter außerordentlich rasch entleeren und das Fahrzeug viel zu rasch bewegen, so daß eine praktische Verwendbarkeit dadurch unmöglich wäre.

Eine langsamere Fortbewegung des Fahrzeuges kann dadurch erzielt werden, daß man gemäß der Erfindung die Gassäule nicht in der gewünschten Fortbewegungsrichtung, sondern quer zu dieser zwischen Fahrzeug und Außenluft einschiebt, so daß die Gassäule also gewissermaßen nicht mit ihrer Stirnseite, sondern mit der Längsseite Druck ausübt.

Bekanntlich entstehen bei den Vorrichtungen, bei denen das Gas entgegengesetzt zur Fortbewegungsrichtung ausströmt, beträchtliche Kraftverluste, die ihre Ursache darin haben, daß das Gas viel rascher ausströmt, als sich das Fahrzeug fortbewegen kann und soll.

Da in den meisten Fällen die Luftwiderstandsfläche des Fahrzeuges erheblich größer sein wird als die Ausströmöffnung und der Luftwiderstand im Quadrat der Geschwindigkeit wächst, so wird der Luftwiderstand dem Rückdruck des Gases schon bei einer erheblich geringeren Geschwindigkeit als der des ausströmenden Gases das Gleichgewicht halten.

Die hierbei nutzbar gemachte Energie verhält sich zu der gesamten dem Gase innewohnenden Energie wie die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu der Geschwindigkeit des ausströmenden Gases.

Dieser Verlust soll nun durch das neue, vorstehend bereits angedeutete Verfahren wesentlich vermindert werden.

Da nach diesem Verfahren die ausströmende Gassäule nicht mit der Stirnseite, sondern mit 5c der Langseite Druck ausübt, so wirkt dieser Druck auf eine viel größere Fläche.

Es ist daher mit einer kleineren Ausströmöffnung und dementsprechend kleineren Gasmenge ein ebenso großer Druck zu erzielen, wie bei den bekannten Vorrichtungen, trotzdem infolge der Richtungsänderung des Gasstromes Energieverluste unvermeidlich sind.

Die zu erreichende Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges ist durch die Geschwindigkeit der Querausdehnung der Gassäule bedingt; diese Geschwindigkeit ist aber erheblich geringer als die in der Längsrichtung, außerdem ist die Geschwindigkeit der Querausdehnung durch entsprechende Form der Ausströmdüse regelbar und daher leichter mit der gewünschten Fortbewegungsgeschwindigkeit in Übereinstimmung zu bringen.

Fig. ι und 2 zeigen eine Vorrichtung zur j Ausführung des neuen Verfahrens.

α ist der Gasbehälter, b die Ausströmdüse. An diese schließt sich der aus der Rückwand c und den beiden Seitenwänden d bestehende Leittrichter an. Läßt man aus der Düse b Gas ausströmen, so schiebt sich die Gassäule zwischen die Rückwand c und die Außenluft und bewegt durch den auf die Rückwand c ausgeübten Druck das Fahrzeug in der Pfeilrichtung. Den Leittrichter erweitert man von der Düse ab zweckmäßig in demselben Verhältnis, wie sich die Gassäule beim Ausströmen durch die Expansion erweitert, so daß die Gassäule den Trichter stets gerade ausfüllt. Es wird so die größte Nutzwirkung erreicht.

Die vorstehend beschriebene Bauart wird durch die notwendige Länge des Leittrichters verhältnismäßig umfangreich, denn um die vorhandene Kraft vollständig auszunutzen, muß die Gassäule ihren Druck ganz innerhalb des Leittrichters verlieren.

Fig. 3 und 4 zeigen eine andere, besser raumsparende Bauart.

Hier ist der Leittrichter als Spirale angeordnet. Der Gasbehälter ist nicht gezeichnet, b ist die Ausströmdüse, c die Rückwand und d die spiralförmige Seitenwand des Leittrichters.

Die Ausströmöffnung kann dabei sowohl im Mittelpunkt bei b als auch am Umfang bei β angeordnet sein. Die Rückwand c kann eine ebene Fläche, wie in Fig. 4, oder eine Kegelfläche, wie in Fig. 5, sein.

Dadurch, daß man diese Kegelfläche mehr oder weniger spitz oder stumpf macht, hat man es in der Hand, bei gleicher Kraft alle Möglichkeiten, von geringstem Widerstand und größter Geschwindigkeit, bis zu größtem Widerstand und kleinster Geschwindigkeit innerhalb der durch die vorhandene Kraft gegebenen Grenzen zu erzielen.

Soll ein noch größerer Widerstand bei¹ noch geringerer Geschwindigkeit erzielt werden, als entsteht, wenn die Rückwand eine ebene Fläche ist, so läßt man in an sich bekannter Weise die Ausströmdüse δ nicht ständig offen, sondern öffnet sie nur zeitweilig und bildet sie schlitzförmig aus.

Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform bei gerader Anordnung des Leittrichters, α ist der Gasbehälter, b die schlitzförmige Ausströmöffnung, c die Rückwand; d sind die Seitenwände des Leittrichters.

Der Leittrichter kann bei dieser Ausführungsform natürlich auch spiralförmig sein wie in Fig. 3 und 4.

Die Ausströmdüse kann übrigens auch bei den in Fig. 1, 2 und 3, 4 dargestellten Ausführungsformen schlitzförmig statt rund sein, wodurch ebenfalls größerer Druck bei geringerer Geschwindigkeit erreicht wird.

Alle vorstehend beschriebenen Bauarten können sowohl als Antriebsmittel für Fahrzeuge aller Art als auch zum Bremsen verwendet werden. Als Betriebsmittel können gespannte Gase aller Art, Dampf, Kohlensäure, Druckluft, Explosionsgase usw., verwendet werden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Nutzbarmachung des Rückdruckes ausströmender Gase für den Antrieb und das Anhalten von Fahrzeugen aller Art, dadurch gekennzeichnet, daß die ausströmende Gassäule quer zu der gewünschten Fortbewegungsrichtung zwischen Fahrzeug und Außenluft eingeschoben wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Seite des Gasbehälters (a) die Ausströmdüse (b) angebracht ist, an die sich der aus einer senkrecht oder geneigt zur Fortbewegungsrichtung stehenden, ebenen oder kegelförmigen Rückwand (c) und Seitenwänden (d) bestehende Leittrichter anschließt (Fig. 1 und 2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (d) des Leittrichters die Form einer Spiralfläche haben, deren Erzeugende in einer Ebene senkrecht zur Fortbewegungsrichtung liegt (Fig. 3 bis 5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.