<Desc/Clms Page number 1>
Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 18795. VICTOR DE KARAVODINE m PARIS.
EMI1.1
Die Erfindung betrifft eine Wärmekraftmaschine, bei welcher die durch Erhitzung und darauffolgende Rückkühlung bewirkte Ausdehnung und Zusammenziehung von metallischen Fäden oder Bändern in eine drehende Bewegung umgesetzt wird. Die vorliegende Maschine unterscheidet sich von bekannten wesentlich dadurch, dass die Fäden oder Bänder in zwei entgegengesetzt gegeneinander umlaufenden Lagen angeordnet sind, so dass die von der Wärmequelle abziehenden und sich nun ahkühlenden Fäden oder Bänder ihre Wärmemenge
EMI1.2
schnitt nach der Linie A-B und in Fig. 3 im Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1 dargestellt ; Fig. 4 ist ein Längsschnitt einer anderen Ausführungsform und Fig. 5
EMI1.3
Ausführungsform darstellt.
Fig. 10 ist die Ansicht eines Details. das die Art der Spannung der metallischen Fäden oder Bänder zeigt. Die Fig. 11 und 12 dienen zur Erklärung der Wirkungsweise.
EMI1.4
an di@ entgegenkommenden Fäden oder Biinder der benachbarten Lage abgeben können, wobei zwecks Erzielung eines raschen Wärmeaustausches die Fäden oder Bänder eine
EMI1.5
sie mit den Scheiben c4 und d2 eine Art Flaschenzug bilden.
Das eine Ende eines jeden Fadens ist mit einem Sperrstück h1 einer auf der Scheil) e d2 befestigten Sperr-und Schaltvorrichtung verbunden ; vom Sperrstück läuft der Faden durch eine Öse il über die Rolle 1, die er am unteren Teile verlässt, sodann von unten nach oben über Rolle 2
EMI1.6
alle Fäden eine Zylinderflache V1. welche in Fig. 2 durch eine punktierte Linie dargestellt ist.
Im Falte : nan an Stelle der Fäden metallische Bänder J verwendet (in Fig. 10
EMI1.7
<Desc/Clms Page number 2>
Faden gebildet. Die die Lage, V. konzentrisch in geringem Abstand umschliessende zweite Lage F von FSden bezw. Bändern werden in gleicher Weise aber die Rollen zweier gegen-
EMI2.1
können.
Das zweite Ende eines jeden Fadens ist am Umfange einer Scheibe X befestigt (Fig. 8), welche mit einer exzentrisch zu ihr angeordneten Scheibe P aus einem Stück hergestellt und mit dieser auf einer Welle 0 gelagert ist. Auf dem Umfange dieser Rolle P ist das eine Ende eines metallischen Fadens befestigt, dessen anderes Ende durch eine Spiralfeder M mit einer die Kurbelzapfen umgebenden Halse verbunden ist. Dadurch werden die arbeitenden Fäden oder Bänder mit immer gleichbleibender Kraft gespannt gehalten ; da die Scheibe P exzentrisch zum Drehzapfen 0 liegt, wirkt bei Drehung der Scheibe P um ihren Zapfen die Feder V auf einen immer und immer kleiner werdenden Hebelarm, wie man z. B. aus der Lage der beiden Rollen P und P entnehmen kann.
Die Scheiben c und cl. tragen an den einander zugekehrten Stirnflächen eine konische Verzahnung, in welche ein Kegelrad tus, dessen Achse %3 auf der Welle b befestigt ist, eingreift. Hiedurch werden die beiden Scheiben d. und e4 und infolgedessen auch die beiden konzentrischen Lagen der Fäden oder Bänder in einander entgegengesetztem Sinne gedreht (siehe die Pfeile 1 und 2 in Fig. 2).
Die Heizvorrichtung l besteht beispielsweise aus Kanälen, in weichen der Brennstoff verbrannt wird. Die Kühlvorrichtung Mg besteht gleichfalls aus Kanälen, in welchen die zur Abkühlung bestimmte Luft oder Kühlflüssigkeit zirkuliert ; a ist eine Schichte aus nicht wärmeleitendem Material.
Die Maschine wird von Hand aus oder mittels einer Anlassvorrichtung in Umlauf versetzt und es sei vorausgesetzt, dass die Fäden bezw. Bänder sich in entgegengesetzten Richtungen im Sinne der Pfeile 1 und 2 bewegen. Wenn die beiden Fadenschichten V und Fj die Heizvorrichtung l passieren, werden sie sich erhitzen und, indem sie sich in entgegengesetzter Richtung von l entfernen, ihre Hitze an die entgegenkommenden, der Wärmequelle l sich nähernden Fäden der benachbarten Lage F\ bezw. V abgeben, woraus folgt, dass die eine Lage von Fäden oder Bändern die von der anderen Lage von Fäden oder Bändern durch Strahlung abgegebene Wärme aufnimmt, derart, dass die Fäden immer erst zur Kühlvorrichtung kommen, wenn sie bereits den grösseren Teil ihrer Wärme ab- gegeben haben. Diejenigen Fäden bezw.
Bänder, welche unmittelbar die Heizvorrihtung bestreichen, erleiden naturgemäss ihre grösste Dehnung. wobei die Spiralfeder M nahezu entspannt ist. Je mehr sie sich von l entfernen und sich abkühlen, ziehen sie sich zu- sammen und üben hiedurch einen Zug auf die Federn Maus.
Die Wirkungsweise der Maschine ist nach Angabe des Erfinders folgende :
EMI2.2
zapfen m ausüben, kleiner, also abnehmen wird. Die vor dem Kühler n2 befindlichen Fäden ziehen sich zusammen, wodurch der Zug, den sie auf den gleichen Kurbelzapfen aus- üben, wächst. Da aber die Kurbel m unbeweglich ist, muss sich der ganze Teil d, (Fig. 3) im Sinne des Pfeiles 9 (Fig. 3) drehen. Sind z. B. alle links von der Achse A-B (Fig. 11 I und 12) liegenden Fäden erhitzt, so dehnen sie sich ans und wirken nicht auf den Zapfen m, während alle rechts von -B befindlichen Fäden abgekühlt sind, sich zusammenziehen und einen Zug auf dem Zapfen m ausüben.
Betrachtet man einen dieser Fäden, so sieht man, dass er auf den Zapfen m in der Richtung z einen Zug ausübt, den man in zwei Komponenten, eine radiale und eine tangentiale zerlegen kann ; die radiale Komponente z1
EMI2.3
Achse A-B gelegenen Punkten x und y enden, so ist ersichtlich, dass der Faden m, x ) schwächer gespannt ist, als der Faden M, y, so dass dieser letztere dip, Scheibe d1 mit einer tangentialen Kraft p im Sinne des Pfeiles z und aus gleichen Gründen der Faden'"1 die Scheibe d2 mit einer Kraft P im Sinne des Pfeiles z1 zu drehen sucht. Die Federn Jtf sollen sich genügend verlängern können, so dass beim Stillstand der Maschine und Ab- kühlung sämtlicher Fäden diese nicht infolge zu grossen Zuges reissen können.
In Fig. 3 ) sind bloss sechs Fäden mit den dazugehörigen exzentrischen Rollen dargestellt, es ist aber klar. dass bei der praktischen Ausführung eine bedeutend grössere Anzahl derselben ver- wendet wird. Denkt man sich in Fig. 3 links die Heiz-und rechts die Kühlvorrichtung, so sollen alle sich zusammenziehenden Fäden bezw. Bänder der rechten Seite auf die
<Desc/Clms Page number 3>
Federn M einen Zug austlben, die der linken Seite sich ausdehnen und die Federn entspannen.
Um nun jede Rückwirkung der Fäden der linken Seite gänzlich auszuschliessen, kann man folgende Anordnung treffen : Das Ende des Fadens wird, wie schon früher erwähnt und aus den Fig. 6 und 10 ersichtlich, an einem Sperrstück befestigt, welches durch eine Zahnstange gebildet wird, in deren Zähne eine Klinker greift, deren unter ihrem Drehpunkt gelegener Teil keilförmig gestaltet ist ; r2 ist eine Feder, welche einen geringen Zug auf die Zahnstange hl ausübt.
Auf der Welle b sind zwei Stangen fund 11
EMI3.1
links verlaufende schräge Fläche der Klinke die Stange f, das andere Mal die nach rechts verlaufende schräge Fläche der Klinke die andere Stange/1 tri1ft. Im ersteren Falle wird die Klinke in das Sperrstück h1 eingerückt und die sich zusammenziehenden Fäden werden mit der ganzen Kraft ihrer Zusammenziehung wirken ; stösst dagegen die Klinke gegen die andere Stange ,, was bei der Ausdehnung der Fäden erfolgt, so wird die Klinke P1 ausgerückt und die Feder r2 zieht das Sperrstück h1 entsprechend der Dehnung in die frühere Lage zurück.
Da somit die sich dehnenden Fäden oder Bänder im letzteren Falle bloss durch die geringe Kraft der Federn 1"2 gespannt werden, werden sie keine merkliche Rückwirkung auf die Zugkraft der sich zusammenziehenden Fäden ausüben. Wird eine ähnliche Anordnung auf dem Teile d2 (Fig. 1) angebracht, so wird der rechte Teil der Fäden bezw.
Bänder entlastet und der linke Teil betätigt.
Um den Heizraum heizen zu können, wird das Gas oder der flüssige Brennstoff demselben durch den punktiert gezeichneten, auf der linken Seite der Welle b (Fig. 1) vorgesehenen Kanal zugeführt, während das Kühlmittel mittels ähnlicher Kanäle (einer derselben ist in der Zeichnung punktiert dargestellt) durch den Kühler n2 geleitet wird. Die Verbrennungsgase können durch im Mantel z des Heizraumes vorgesehene Löcher abziehen (Fig. 1).
Zur ökonomischen Ausnützung der Wärme ist es notwendig, dass die die Wärme nicht leitenden Umhüllungen a und i unbewegt bleiben, während die Fäden bzw. länder sich. in der Richtung der Pfeile 1 und 2 bewegeu. Zu diesem Zwecke sind die beiden Scheiben C4 und d2 z. B. von Ringen n, n mit zylindrischer Aussenfläche umgeben. Zwischen den Mantel i, der über diese Ringe ragt, und letzteren sind Kugeln eingebettet. Der
Mantel i ist durch ein Gewicht ql oder andere Mittel festgehalten, so dass er während der Bewegung der Scheiben samt den Ringen in Ruhe bleibt Ebenso ist auch die zylindrische Innenfläche der Stirnscheiben des Mantels a mit Kugeln T ausgestattet (Fig. 1) und ein Gewicht q vorgesehen, so dass auch der Mantel a trotz der Drehung der Hohl- welle c in Ruhe verbleibt.
Heizraum l und Kühler n2 müssen stets einander gegenüberstehen Der Heizraum kann auch oben offen sein, damit die Heizgase die Zwischenräume der einzelnen Faden bezw. Bänder durchziehen können. Der Zug, den die Bänder oder Fäden der äusseren
Lage V bei ihrer Zusammenziehung auf die beiden Scheiben d1, d1 ausüben. sucht die- selben einander zu nähern ; um dies zu verhindern, sind die Scheiben b durch Stege p miteinander vorbunden. Die Maschine kann auch mit zwei Heizräumen gebaut worden, wovon der eine an der Innenseite, der andere an der Aussenseite der Fäden bezw. Bänder an- geordnetwird.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform mit ausserhalb der Fäden angeordneter
Heiz- und Kühlvorrichtung. Die ganze Maschine ist sonst gleich der beschriebenen. nur ist
EMI3.2
sind auf der Hohlwelle d befestigt, welche auf der die Welle bl umgebenden festen Hülse c gelagert ist. Die Achse XI des kegelrades 1-4 und die beiden Exzenter et, et. welche die Kurbeln der in der Fig. 1 dargestellten Maschine ersetzen, sind auf der
EMI3.3
und tiohlwe ! Ic d können sich frei drehen.
Die Fäden sind mit ihren Enden an einem auf den Exzentern e, sich abwälzenden Metallring befestigt und in der Zeichnung (Fig. 5) durch zwei punktierte Kreise dargestellt.
EMI3.4
Konstruktion (Fig. 1, 2, 3) befestigt werden.
Die Kraft wird bei der in Fig. 1 dargestellten Maschine von einer der Scheiben a
EMI3.5
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
vom Kühler "4 abziehenden gekühlten Fäden, an denen er vorbeistreicht, abgibt. Es werden in diesem Falle die sich dem Heizraum nähernden Fäden oder Bänder von dem entgegenkommenden Mantel vorgewärmt. Die Fäden bezw. Bänder wirken auf die Kurbel ein, wie in den Fig. 1 und 3 und erzielen die gleichen Wirkungen wie früher.
Bei der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform dient eine Flüssigkeit als Wilrmeübertrager. Die Kurbelwelle b3 ist in einem Stützlager g5 fest gelagert ; um
EMI4.2
worden in nur einer Lage angeordnet und auf gleiche Weise wie vorhin gespannt. Der Zwischenraum r zwischen der Fadenlage 7 und einem sie umschliessenden Mantel k1 ist
EMI4.3
keit dient ;
unter diesen Bedingungen wärmt der Heizraum nur den ganz geringen Teil der Flüssigkeit, welcher sich zwischen dem Mantel a. und dem Heizraum 15 befindet. vie Fäden oder Bänder erhitzen sich in l5, während sie ihren Umlauf fortsetzen und geben ihre Wärme an die Flüssigkeit ab, wodurch dieselbe auf der linken Seite (Fig. 8) wärmer und hindurch beweglicher als jene der rechten Seite sein und durch den Kanal 8 aufsteigen wird, um mit den oberen Fäden in Berührung zu kommen und an dieselben dio erhaltene Wärme abzugeben.
Wie bei den vorhergehenden Konstruktionen kommen auch hier die Fäden oder Bänder an dem Heizraum schon etwas vorgewärmt vorüber, da die im Gegenstrom bewegte, sich abkühlende Flüssigkeit ihre Wärme an sie abgeben wird. Die Zirkntationsgeschwindigkeit der Flüssigkeit wird naturgemäss dieselbe sein, wie die. mit welcher die Fäden oder Bänder fast ganz abgekühlt zu dem Kühler n5 kommen. Um diese Geschwindigkeit beliebig verändern und regulieren zu können, wird ein in der Zeichnung (Fig. 8) punktiert angedeuteter Schieber rl angeordnet, durch dessen Heben oder Senken man die Geschwindigkeit verändern kann.
Bei einem raschen Umlaufen der Maschine kann es mitunter vorkommen, dass die Geschwindigkeit der die Wärme übertragenden Flüssigkeit unzureichend ist. in welchem Falle man die Geschwindigkeit auf mechanischem Wege erhöhen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE:
EMI4.4
kraftmaschine, bei welcher metallische Fäden oder Bänder derart zwischen Scheiben von konstanter Entfernung gespannt und mit einer feststehenden Kurbel verbunden sind, dass
EMI4.5
weise die Fäden oder Bänder der einen Lage die an der Hcixvorrichtung aufgenommene Wärme durch Strahlung unmittelbar an die später arbeitenden Fäden oder Bänder der anderenLageabgeben.