AT115939B - Sonnenkraftmaschine. - Google Patents

Description

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    Sonnenkraftmaschine.   
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 und dessen Spannung ein Getriebe betätigt. 



   Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine der erwähnten Art, bei der das Getriebe in einem luftdicht verschlossenen Raume angeordnet ist, in den der flüssige Betriebsstoff eingeführt wird und in dem die Wirkung des durch die Sonnenstrahlen erwärmten Heizmittels erfolgt. 



   Erfindungsgemäss ist es   möglich,   die vollständige Dichtheit des Raumes herzustellen, in dem der gasförmige Betriebsstoff wirkt, u. zw. mit Hilfe eines Schmiermittels, das den unteren Teil dieses Raumes einnimmt und mit   Gleitflächen   der Maschine zur   Berührung   gebracht wird. Diese und andere Merkmale des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend ausfÜhrlich beschrieben. 



   Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 stellt einen schematischen Vertikalschnitt durch die Hauptgruppe der ganzen Maschine dar. Fig. 2 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt, in dem die zur Sicherung der Dichtheit des Kolbens und der Stopfbüchse bestimmten Vorrichtungen ersichtlich sind. Fig. 3 gibt einen Schnitt durch den unteren Teil der Maschine wieder und Fig. 4 stellt einen Vertikalschnitt durch eine Einzelheit dar. 



   Wie Fig. 1 zeigt, weist die Maschine einen Sammler der Sonnenwärme auf, der aus einer Metalldose 1 besteht, die mit einer zur Aufnahme der Sonnenstrahlen günstigen Neigung angeordnet ist. Vom oberen und unteren Ende dieser mit einem geeigneten Stoff, beispielsweise Wasser, gefüllten Dose zweigen die   Rohre : 2 und : J   ab, die im Verdampfer münden. 



   Der Verdampfer besteht aus einem   glockenförmigen     Metallbehälter-   und einem Hohlkörper 5, der mit der   Wandung   des Behälters 4 einen   Zwisehenraum'5'einschliesst. Innerhalb   des Hohlkörpers 5 ist ein Zylinder 7 angeordnet, der mit der Wandung des   Hohlkörpers.   5 einen ringförmigen, mit dem Innern des Hohlkörpers 5 am oberen Ende in Verbindung stehenden Raum 6 einschliesst. In diesem Raume sind Rohre 8 vorgesehen, die an ihrem oberen Ende in einer den Hohlkörper 5 oben   abschliessenden   Platte 9 befestigt sind. Die Platte 9 bildet mit dem   Behälter 4.   einen Raum   10,   in welchen das Rohr 2 mündet. 
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 Ring 10'abgeschlossen ist. 



   An das obere Ende des Behälters 4 schliesst sich ein Rohr 11 an, welches an der Saugseite einer Pumpe 12 endigt, deren Druckseite mit dem   Rohre")   verbunden ist, so dass die Pumpe 12 das in dem Wärmesammler 1 erhitzte Mittel im Innern der   Rohre *, 11,   in dem Zwischenraum 5'und in den Rohren 8 in umlaufende Bewegung (im Sinne der Pfeile) setzt. Der Ring   10'sitzt   auf dem Gehäuse   M,   das sieh unter dem Behälter 4 befindet und die gekröpfte Welle 14 mit den Antriebselementen eines Kolbengetriebes enthält, dessen Zylinder 15 im Innern des Zylinders 7 angeordnet ist. 



   Im vorliegenden Ausführungsbeispiele weist das Getriebe einen Kolben 16 mit geneigten Flächen auf, der durch die Kolbenstange 16'und die Pleuelstange 17 mit der Kurbel der Welle   14   verbunden ist. Die Steuerung wird durch einen Schieber 18 bewirkt, den die Pleuelstange 19 betätigt und dessen Spiegel im Innern des Zylinders 7 offen ist. 



   Der Auslass der Maschine erfolgt durch das Rohr   : 20   in einen Kondensator, der von einem Behälter 21 gebildet wird. In letzterem befindet sieh ein Gehäuse   22,   in dem die von kaltem Wasser   durchströmten     Rohre.'H angeordnet sind.   

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   Der   Auslass   des Kondensators ist mittels einer   Rohrleitung 24 mit einer Pumpe 25 (Fig. 3) ver-   bunden, deren Bestandteile in dem Abteil 6'des   Gehäuses 13 eingeschlossen   sind. Das Abteil 6'steht durch einen Schlitz   6"mit   dem Räume 6 in Verbindung. Die Pumpe, 25 besteht aus einem   Kolben-   und einer Steuerung 57, die mittels Pleuelstangen 60 und 59 mit Exzentern 62 und 61 verbunden sind. 



  Die genannten Exzenter sind auf der Welle 14 der Maschine mit einem Phasenunterschied von 90  festgeklemmt. Die Pumpe treibt den in dem Kondensator verflüssigten und durch das Rohr   24   angesaugten Betriebsstoff durch das Rohr 26 in das Abteil   6'zurÜck.   



   Auf dem Schwungrad   27,   das auf der durch die Stopfbüchse   28 reichenden gekröpften Welle 14   sitzt, ist ein Zahnrad 29 festgeklemmt, das mit einem Zahnrad 30 in Eingriff steht und dadurch eine Welle   31   antreibt. Diese betätigt die Pumpe 12 unmittelbar und eine Pumpe   32, die   zur   Einführung   kalten Wassers in den Kondensator durch das Rohr 33 dient, mittels einer Pleuelstange 67. Der Austritt des Wassers aus dem Kondensator erfelgt durch eine Rohrleitung 68, die mittels eines Hahnes 69 mit einer Abzweigung 70 des   Rohres")   in Verbindung steht, so dass der Raum, durch den das durch die Sonnenstrahlen erwärmte Mittel strömt, gefüllt und entleert werden kann. 



   Die Pumpen 12 und 32 könnten auch in anderer Weise betätigt oder von dem   Hauptgetriebe   unabhängig sein. 



   Das Hauptgetriebe besteht im vorliegenden Falle aus einem doppeltwirkenden Zylinder 15 mit geneigten Grundflächen, in dem ein Kolben 16 gleitet, dessen   Grundflächen   gleichfalls geneigt sind. Dieser Kolben weist in seinem mittleren Teile zwischen den Dichtungsabschnitten eine ringförmige Ausnehmung 36 auf (Fig. 2), die mittels eines im Innern der Kolbenstange 16'vorgesehenen Kanales, eines Führungraumes 35 für die Kolbenstange und mittels eines Rohres 34 mit dem Abteil 6'in Verbindung steht, mit dem auch die ringförmigen Ausnehmungen 64 der Steuerung 57 (Fig. 2 und 3) verbunden sind. 



   Die Stopfbüchse 28, die die einzige bewegliche Dichtungsstelle des Systems bildet, ist in Fig. 2 teilweise dargestellt. Die Packung 37 ist durch zwei Metallzellen. 38 und 39 in drei Abschnitte geteilt. Die Zelle 38 ist mittels des Rohres 40 mit einem Behälter 41 verbunden, der innerhalb des Zylinders 7 auf dem Zylinder 15 angebracht ist und durch ein Loch 41'mit dem Zylinder 7 in Verbindung steht. 



   Die Metallzelle. 39 ist durch ein Rohr 42 mit einem Hilfsbehälter   4. 3   verbunden, der mittels einer Öffnung 44 mit der äusseren atmosphärischen Luft in Verbindung steht. Der Hilfsbehälter 4. 3 ist ausserdem mit einer Handpumpe 45 verbunden, die mittels eines Rohres 46, eines Ventils 47 und der Leitung 40 den Behälter 41 speisen kann. 



   Die Maschine weist auch noch andere Ausrüstungsbestandteile auf. Zu diesen gehört ein kleines
Rohr 48 (Fig. 4), das durch den unteren Teil des Zylinders 7 reicht und dessen oberes Ende von einem mit einer schmalen Öffnung versehenen Kopf 49 gebildet wird, während das untere Ende mittels eines abschraubbaren Deckels 51 verschlossen ist. 



   Eine durch einen Deckel ? geschlossene Öffnung dient zum Anschluss einer Luftentleerungsvorrichtung, die mittels eines das Ventil 54 betätigenden Gliedes wirkt. Ausserdem ist noch eine durch einen Deckel 65 geschlossene und durch ein Ventil 66 einstellbare Öffnung zum Anschluss einer Flasche 56 vorgesehen, aus der der Betriebsstoff in den Behälter eingeführt wird. 



   Um die Maschine in Tätigkeit zu setzen, wird der   Wärmesammler   1 mit den Rohren 2,. 3 und den mit ihnen verbundenen Behältern gefüllt. Nachdem im Gehäuse 13 ein luftleere Raum mittels der Luftentleerungsvorrichtung hergestellt ist, die sich an die normaler Weise durch den Deckel 5. 3 geschlossene Öffnung anschliesst, wird in das Gehäuse 13 ein sehr   zähflüssiges   Schmiermittel eingeführt, dessen spezifisches Gewicht grösser ist als das des verwendeten Betriebsstoffes. Hierauf führt man aus einer Flasche 56 die erforderliche Menge des Betriebsstoffes durch die normaler Weise vom Deckel 65 geschlossene Öffnung in die von dem Raume 6, dem Zylinder 7 und dem Innenteil des Verdichters gebildete Gruppe. 



   Als Schmiermittel wird beispielsweise Glyzerin, und als Betriebsstoff   l\1ethylchlorÜr   oder ein
Stoff von ähnlicher Beschaffenheit angewendet. 



   Es empfiehlt sich, das Schmiermittel auch in den Verdichter 21 in solcher Menge einzuführen, dass es die Mündung des Rohres 24 erreicht, während es im Zylinder 7 bis zur unteren Öffnung des Dampfverteilungsschiebers 18 reichen kann. 



   Auf diese Weise sichert das Schmiermittel den luftdichten   Verschluss   der zwischen dem Verdampfer und dem Gehäuse 13 des Getriebes bestehenden Verbindung, die bloss das Entweichen einer ziemlich dichten Flüssigkeit zu verhindern braucht. Das Schmiermittel, das vom Betriebsstoff mitgerissen wird und in den Zylinder 15 eindringt, kann diesen in der Phase der Dampfabgabe infolge der geneigten Anordnung der   Grundflächen   des Zylinders und des Kolbens zu den Öffnungen des Schiebers leicht verlassen. 



   Das Schmiermittel, das sieh am Grunde des Zylinders 7 und des Raumes 6 befindet, steht unter dem Drucke des verdampften Betriebsstoffes und ist daher dem grössten Drucke während des Kreislaufes des Betriebsstoffes ausgesetzt. Es wird daher durch das Rohr   34   in die   ringförmige   Ausnehmung. 36 des Kolbens 16 zurückgetrieben und verhindert das Entweichen des Dampfes aus dem Zylinder. 



   Bei dieser Anordnung führt das in den Zylinder langsam eindringende Schmiermittel zusammen mit dem Betriebsstoff eine kreisende Bewegung aus und sammelt sich, nachdem es die verschiedenen Maschinenteile durchströmt hat, in dem Abteil 6'an, aus dem es in den Raum 6 zurückgelangt. Die Ein- 

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 auch ein reichlicheres Schmieren der   ganzen Maschine   und   eine vollständige Wiedererlangung des Schmier-   mittels. 



   In gleicher Weise werden die Dichtheit und die Schmierung der Steuerung 57 gesichert, deren ringförmige Ausnehmungen durch den Kanal 6J mit dem Abteil 6'in Verbindung stehen. 



   Die Dichtheit der   Stopfbuchse   28 wird dadurch gesichert, dass in der   Zelle *)'8 derselbe Druck   herrscht wie in dem Innern der Maschine, da die Zelle 38 mit dem Behälter 41 in Verbindung steht. während die Zelle : 39 unter Atmosphärendruck steht. Das   Schmiermittel   kann somit bloss aus der   Zelle. 38   in die 
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 eingeführt werden muss,   um   die aus der Zelle 39 ausfliessende Schmiermittelmenge zu ersetzen. 



   Während der Betätigung der Pumpe kann der   Füllungsgrad   des Behälters 41 leicht festgestellt werden. Solange der Behälter nicht gefüllt ist, können aus dem Loche 41'Gase entweichen, die einen schwachen Widerstand finden, während der Widerstand viel grösser ist, sobald das Schmiermittel durch das Loch 41'ausfliessen soll. 



   Um von aussen festzustellen ob sieh das   Schmiermittel im   Zylinder 7 über oder unter einem bestimmten Niveau befindet, ist das Röhrchen 48 vorgesehen, dessen unterer Deckel 51 abgeschraubt wird (Fig. 4). Wenn der Kopf 49 am oberen Ende des   Röhrchens   in das Schmiermittel taucht, fliesst letzteres sehr langsam aus. Steht jedoch der Kopf über dem Schmiermittel, so erfolgt ein reichlicher Ausfluss des flüssigen Betriebsstoffes und gleichzeitiges Ausströmen von Gasen. 



   Der Betriebsstoff, der in die Maschine durch die am Deckel 65 (Fig. 3) vorgesehene Anschluss- 
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 Zylinderraum, der jeweils mit dem Zylinder 7 nicht verbunden ist. mit der durch das Rohr 20 gebildeten, zum Verdichter 21 führenden Dampfableitung in Verbindung steht, wirkt die Differenz der auf diese Weise erzeugten Drücke auf die beiden Grundflächen des Kolbens und verursacht dadurch seine hin und her gehende Bewegung und damit die Umdrehung der Welle   14.   
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 den Kreislauf des erwärmten Mittels in den   Rohren 2 und. 3,   sowie den Durchgang kalten Wassers durch den Verdichter 21. 



   Die beschriebene Einrichtung bietet in jeder Hinsicht die besten Bedingungen für eine gute Leistung der Maschine und sehr geringe Verluste. 



   PATENT-AN SPRÜCHE :
1.   Sonnenkraftmaschine,   welche durch Zustandsänderung eines abwechselnd verflüssigten und verdampften Betriebsstoffes wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (14, 16, 16', 17,   19.     59-62)   
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Claims (1)

1. einen das Getriebe enthaltenden inneren Teil und einen damit verbundenen ringförmigen äusseren Teil (6) aufweist, in den der flüssige Betriebsstoff eingeleitet wird und in dem Rohre (8) angeordnet sind, durch welche das von den Sonnenstrahlen erwärmte Mittel strömt.

   3. Maschine nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil und der äussere ringförmige Teil (6) des luftdicht abgeschlossenen Raumes durch ein glockenförmiges Gehäuse (/) gebildet werden, in dem ein Zylinder (7) angeordnet ist, dessen unteres Ende mit dem glockenförmigen EMI3.6

   4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das glockenförmige Gehäuse (4) aus einer Doppelwand besteht, deren Zwischenraum (. 5') mit den vom erwärmten Mittel durchströmten Rohren (8) und mit einer Pumpe (72J in Verbindung stellt, die das Mittel innerhalb der Maschine und des Wärmesammlers (1) in kreisende Bewegung versetzt. a. Maschine nach Anspruch l. dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdichtheit durch einen zähflüssigen Stoff, zweckmässig durch ein Schmiermittel, bewirkt wird, das einen Teil des Getrieberaumes (6, 6') und des Raumes einnimmt, in dem der Betriebsstoff verdampft wird.

   6. maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Anwendung eines Kolbengetriebes die Einlassöffnungen des Steuerungsschiebers (18) mit dem das Getriebe enthaltenden Räume, EMI3.7 <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 und des Kolbens (16) gegen den Steuerungsschieber (18) geneigt angeordnet sind, so dass der gegebenenfalls vom Betriebsstoff in den Zylinder mitgerissene zähflüssige Dichtungsstoff den Zylinder wieder verlassen kann.

   9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdielhtheit der die Getriebewelle (14) aufnehmenden Stopfbüchse (28) durch in der Packung (37) vorgesehene Zellen (38, 39) gesichert wird, von denen einige (38) mit einem Behälter (41) des zähflüssigen Stoffes in Verbindung stehen, der dem grössten in der Maschine herrschendem Drucke ausgesetzt ist, wogegen die andern (39) mit einem Behälter (. ) des Stoffes verbunden sind, aus dem eine Öffnung (44) in die Aussenluft führt.

   10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Aussenluft geöffnete Behälter (43) mit einer Pumpe (45) in Verbindung steht, durch welche der in den Behälter abfliessende zähflüssige Stoff wieder in die Maschine zurückgeführt werden kann.

   11. Maschine nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe zu den EMI4.2 der Stoff in die Zwischenräume der Packung (37) der Stopfbüchse (28) gelangt.

   12. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (41) des zähflüssigen Stoffes in dem das Getriebe (16, 16', 17,19) einschliessenden Raum (6) angeordnet ist und mit diesem Raum in Verbindung steht.

   13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Behälter (41) des zähflüssigen Stoffes und dem ihn umschliessenden Raum (6) durch ein Loch (41') des Behälters gebildet ist, so dass der dem Austritt des zähflüssigen Stoffes entgegenwirkende Widerstand die Wahrnehmung ermöglicht, ob der Behälter voll ist.

   14. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführung des flüssigen Betriebsstoffes in den erwärmten Raum (6) durch eine Pumpe (25) erfolgt, die in einem mit dem Gehäuse (13) EMI4.3 ordnet ist.

   15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (25) aus einem Kolben (58) und einer von der Getriebewelle (14) unter einer Phasendifferenz bezüglich des Kolbens betätigten Kolbensteuerung (57) besteht, welche die erforderlichen Verbindungen herstellt.

   16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbensteuerung (57) zur Sicherung der Schmierung und Dichtheit des Kolbens (58) ringförmige Ausnehmungen (64) aufweist, die durch einen axialen Kanal (63) mit dem den zähflüssigen Stoff enthaltenden Raume (6') verbunden sind.

   17. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem das Getriebe enthaltenden Raume (6') ein Rohr (48) angeordnet ist, das am oberen Ende einen mit einer kleinen Öffnung versehenen Kopf (49) und am unteren Ende eine durch einen Deckel (51) verschliessbare Öffnung aufweist, so dass bei abgenommenem Deckel der Höhenstand des zähflüssigen Stoffes in dem erwähnten Raume (6') aus der Menge und Art des ausfliessenden Stoffes ersehen werden kann.