DE1016502B - Elektro-thermisches Geraet zur Verrichtung mechanischer Arbeit - Google Patents

Elektro-thermisches Geraet zur Verrichtung mechanischer Arbeit

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DE1016502B
DE1016502B DESCH20014A DESC020014A DE1016502B DE 1016502 B DE1016502 B DE 1016502B DE SCH20014 A DESCH20014 A DE SCH20014A DE SC020014 A DESC020014 A DE SC020014A DE 1016502 B DE1016502 B DE 1016502B
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DE
Germany
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working fluid
working
electro
cylinder
thermal device
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DESCH20014A
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English (en)
Inventor
Boris V Schlippe
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BORIS V SCHLIPPE
Original Assignee
BORIS V SCHLIPPE
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/02Steam engine plants not otherwise provided for with steam-generation in engine-cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Elektro-thermisches Gerät zur Verrichtung mechanischer Arbeit Die Erfindung betrifft elektro-thermische Geräte mit einem Hohlraum, dessen Begrenzungswände oder Teile davon zur Verrichtung mechanischer Arbeit verschiebbar sind und der ferner mit einer Arbeitsflüssigkeit angefüllt ist, die durch Zuführung von elektrischer Energie verdampft wird. Solche Geräte sind bekannt. Bei einem dieser bekannten Geräte taucht entsprechend seiner Arbeitsstellung eine Elektrode mehr oder weniger tief in die Arbeitsflüssigkeit ein, der hierdurch elektrischer Strom zugeleitet wird. Die Arbeitsflüssigkeit bildet einen Ohmschen Widerstand, so daß beim Stromdurchgang eine Erhitzung der Flüssigkeit bewirkt wird. Bei einem ebenfalls bereits vorgeschlagenen Arbeitsgerät der bezeichneten Gattung ist in die Arbeitsflüssigkeit eine elektrische Heizspirale eingebettet, die beim Stromdurchgang als Ohmscher Widerstand Wärme entwickelt, die an die Arbeitsflüssigkeit abgegeben wird. Diesem letzteren Arbeitsgerät liegt die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitsprozeß in kurzer Zeit zu verrichten.
  • Mit der Erfindung ist die Schaffung eines Arbeitsgerätes bezweckt, welches bei gleichem Gewicht und den gleichen Abmessungen wie ein Elektromagnet in der Lage ist, mit wesentlich größerer mechanischer Arbeit als ein Elektromagnet einen Arbeitsprozeß in kurzer Zeit zu verrichten. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für die Erreichung des Erfindungszieles ausschlaggebend ist die Größe der der ..-%,rI)eitsflüssigl#:eit zugeführten elektrischen Leistung, bezogen auf das Gewicht der Arbeitsflüssigkeit. Ge mäß der Erfindung beträgt das Verhältnis der elek:-trischen Leistung zum Flüssigkeitsgewicht mindestens 500 W/g. Durch dieses in der Technik bisher nicht übliche sehr hohe Verhältnis von zugeführter elektrischer Leistung zum Gewicht der Arbeitsflüssigkeit ist das Gerät dazu befähigt, in beträchtlich kurzer Zeit mit erheblichen Kräften eine Arbeit zu verrichten. Die zugeführte hohe Leistung kann dabei sowohl in der Flüssigkeit, die dann als Ohmscher Widerstand dient, in Wärme umgewandelt werden, oder es kann diese Umwandlung auch in der in die Arbeitsflüssigkeit eingebauten Heizspirale erfolgen, %velche die in ihr erzeugte Wärme an die Arbeitsflüssigkeit ab-ibt.
  • Im Fall einer Verwendung einer in die Arbeitsflüssigkeit eingebetteten Heizspirale wird erfindungsgemäß deren Belastung so hoch gewählt, daß die elektrische Leistung, bezogen auf die Heizdrahtoberfläche, mindestens 20 W/CM2 beträgt. Eine solche ungewöhnlich hohe Belastung wird dadurch ermöglicht, daß die Heizspirale in unmittelbarer Berührung mit der Arbeitsflüssigkeit und gegebenenfalls auch dem daraus entstandenen hochgespannten Dampf entsteht, wodurch gute Wärmeübergangsverhältnisse gewährleistet sind.
  • Bei Geräten der erfindungsgemäßen Art wird in den meisten Anwendungsfällen nur eine sehr geringe Menge Arbeitsflüssigkeit verwendet. Um eine sichere Arbeitsweise des Gerätes über lange Gebrauchszeiten zu gewährleisten, muß Vorsorge getroffen sein, daß keinerlei Verluste an Arbeitsflüssigkeit auftreten. Zu diesem Zweck ist bei Verwendung eines den Hohlraum umgrenzenden Zylinders mit Arbeitskolben zwischen dem Zylinderboden und dem Arbeitskolben ein zweiter fliegender Kolben im Zylinder angeordnet, der die Arbeitsflüssigkeit von einer auf den Arbeitskolben wirkenden Schmier- und Dichtflüssigkeit trennt. Dieser schwimmende Kolben ist stets auf beiden Seiten den gleichen hydrostatischen Drücken seitens der Arbeitsflüssigkeit und der Schmier' und Dichtungsflüssigkeit ausgesetzt, so daß für beide Flüssigkeiten kein Bestreben vorhanden ist, durch den Ringspalt zwischen den schwimmenden Kolben und dem Zylinder hindurchzudringen. Treten geringe Undichtigkeiten am Arbeitskolben auf, so entweicht die Dichtflüssigkeit aus dem Zylinder, und der Abstand zwischen beiden Kolben verringert sich. Die Arbeitsflüssigkeit hingegen bleibt erhalten.
  • Der Erfindungsgegenstand ist in den Abbildungen in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch ein Arbeitsgerät mit Elektroden und einer Arbeitsflüssigkeit, die als Ohmscher Widerstand wirkt, Abb. 2 einen Längsschnitt durch ein Arbeitsgerät, dessen Arbeitsflüssigkeit durch eine elektrische Widerstandsspirale erhitzt wird. Das Arbeitsgerät gemäß Abb. 1 besteht aus dem Zylinder 1, in dem ein Arbeitskolben 2 verschieblich angeordnet ist. Ferner befindet sich im Zylinder 1 ein schwimmender Kolben 3, der zusammen mit dem Arbeitskolben 2 einen Zvlinderrauni 7 begrenzt, in dem eine Schmier- und Dichtflüssigkeit eingeschlossen ist. Andererseits begrenzt der schwimmende Kolben 3 mit dem Boden des Zylinders 1 einen Zylinderraum 6, der durch eine verdampfbare Arbeitsflüssigkeit angefüllt ist. Diese Arbeitsflüssigkeit bildet einen Ohmschen Widerstand, und es sind Elektroden 4 angeordnet, die an eine Stromquelle 5 anschließbar sind und der Arbeitsflüssigkeit elektrischen Strom zuführen. Beim Stromdurchgang durch die im Raum 6 befindliche Arbeitsflüssigkeit wird diese durch innere Widerstandserhitzung verdampft, so daß unter Verrichtung mechanischer Arbeit der schwimmende Kolben 3 und über die Schmier- und Dichtflüssigkeit im Raum 7 der Arbeitskolben 2 verschoben wird. Bei dieser Arbeitsverrichtung herrschen beiderseits des schwimmenden Kolbens 3 gleiche hydrostatische Drücke, so daß ein Verlust von Arbeitsflüssigkeit aus dem Raum 6 vermieden ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 2 dient zur Erwärmung der im Zylinderratim 6 eingeschlossenen Arbeitsflüssigkeit die elektrische Heizspirale 4#, die an die Stromquelle 5 anschließbar ist. Der mit der Schmier- und Dichtflüssigkeit angefüllte Zylinderraum 7 steht in offener Verbindung mit dem Innenraum eines zusätzlichen Zylinders l', der den Arbeitskolben 2 enthält und den Zylinder 1 mit Abstand umgibt. Infoleedessen wirkt die Schmier- und Dichtflüssigkeit zugleich auf die Außenflächen des Zylinders 1, wodurch dieser schwimmend gehalten ist und somit aus einem empfindlichen Werkstoff, beispielsweise Keramik, bestehen kann.
  • Bei beiden Ausführungsbeispielen beträgt die zugeführte elektrische Leistung, bezogen auf das Gewicht der Arbeitsflüssigkeit im Raum 6, mindestens 500 MI/g. Ferner ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 2 die Heizspirale 4#, bezogen auf ihre Oberfläche, mit mindestens 20 W/cm2 belastet. Als Ergebnis des bezeichneten Verhältnisses der zugeführten elektrischen Leistung zum Gewicht der im Raum 6 eingeschlossenen Arbeitsflüssigkeit ergibt sich eine Verrichtung des Arbeitsprozesses in einer sehr kurzen Zeit. Zugleich ist hierdurch aber auch ein schnelleres Rückkehren des Arbeitsgerätes in die Ausgangsstellung gewährleistet, da die Zylinderwandung bei der Kürze der Schaltzeit des elektrischen Stromes relativ kühl bleibt und daher imstande ist, durch Wärmeabfuhr den gebildeten Dampf schnell zu kondensieren.

Claims (2)

  1. PATENTA-NSPRÜCHE: 1. Elektro-thermisches Gerät mit einem Hohlraum, dessen Begrenzungswände oder Teile davon zur Verrichtung mechanischer Arbeit verschiebbar sind und der ferner mit einer Arbeitsflüssigkeit angefüllt ist, die durch Zuführung von elek-' trisciler Leistung verdampft wird, dadurch gekennzeichnet daß die zugeführte elektrische Leistung, bezogen auf das Gewicht der Arbeitsflüssigkeit, mindestens 500 W/g beträgt.
  2. 2, Elektro-thermisches Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Zuführung der elektrischen Leistung zu einer H.eizspirale erfo'lgt, die in der Arbeitsflüssigkeit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leistung, bezogen auf die 1-leizdralitoberfl,-*tclie, mindestens 20 W/cm2 beträgt. 3. Elektro-thermisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dessen Hohlrauni durch einen Zylinder und einen darin angeordneten Arbeitskolben begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Arbeitskolben (2) und dem Zylinderboden ein schwimmender Kolben (3) angeoidnet ist, der auf seiner dein Zylinderboden zugewendeten Seite von der Arbeitsflüssigkeit und auf der gegenüberliegenden Seite von einer Schmier- und Dichtflüssigkeit beaufschlagt ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3019653A (en) * 1960-05-09 1962-02-06 Lockheed Aircraft Corp Thermal actuator
US4210030A (en) * 1977-04-20 1980-07-01 Danfoss A/S Servo motor
EP1323668A2 (de) * 2001-12-31 2003-07-02 Korea Institute of Science and Technology Generator zur Verwendung in einer mikroelektromechanischen Vorrichtung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3019653A (en) * 1960-05-09 1962-02-06 Lockheed Aircraft Corp Thermal actuator
US4210030A (en) * 1977-04-20 1980-07-01 Danfoss A/S Servo motor
EP1323668A2 (de) * 2001-12-31 2003-07-02 Korea Institute of Science and Technology Generator zur Verwendung in einer mikroelektromechanischen Vorrichtung
EP1323668A3 (de) * 2001-12-31 2005-01-19 Korea Institute of Science and Technology Generator zur Verwendung in einer mikroelektromechanischen Vorrichtung

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