DE102018109338A1 - Heat engine with an endless belt, endless belt and method of making an endless belt - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmemotor zur Erzeugung mechanischer Energie mit einem bei Temperaturänderungen sich in der Länge veränderbaren Endlosband (1), das um mindestens zwei Umlenkmittel (5,6) geführt ist, wobei eine Welle mit einem der Umlenkmittel (5,6) gekoppelt ist und mit einer Vorrichtung zur Energieabnahme verbunden ist, wobei das Endlosband (1) mindestens ein erstes und ein zweites Bandtrum aufweist, wobei zumindest ein Teil eines Bandtrumes direkt oder durch entsprechende Einrichtungen erwärmbar und/oder ein Teil desselben oder eines anderen Bandtrumes kühlbar ist, wobei das Endlosband (1) zur Längenänderung sich räumlich verformt und mindestens zwei Schichten (2, 3) Material unterschiedlicher Wärmeausdehnung aufweist.
Der Wärmemotor (4) ist dadurch verbessert, dass die erste Schicht (2) einen ersten Kunststoff aufweist und die zweite Schicht (3) einen zweiten Kunststoff oder Kohlenstofffasern aufweist, wobei das Endlosband (1) unter Wärmeeinfluss reversibel verformbar ist.

Figure DE102018109338A1_0000
The invention relates to a heat engine for generating mechanical energy with a variable in length changes in temperature endless belt (1), which is guided around at least two deflecting means (5,6), wherein a shaft with one of the deflection means (5,6) is coupled and connected to a device for energy absorption, wherein the endless belt (1) has at least a first and a second belt strand, wherein at least a portion of a belt strand can be heated directly or by appropriate means and / or a part of the same or a different belt strand can be cooled the endless belt (1) is spatially deformed for length change and at least two layers (2, 3) have material of different thermal expansion.
The heat engine (4) is improved in that the first layer (2) comprises a first plastic and the second layer (3) comprises a second plastic or carbon fibers, wherein the endless belt (1) is reversibly deformable under the influence of heat.
Figure DE102018109338A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Endlosband, ein Verfahren zur Herstellung eines Endlosbands und einen Wärmemotor mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to an endless belt, a method for producing an endless belt and a heat engine having the features of the preambles of the independent claims.

Aus der gattungsbildenden DE 10 2008 023 200 A1 ist ein Wärmemotor mit einem gewellten Endlosband bekannt, das um zwei Umlenkrollen geführt ist. Das Endlosband besteht aus einem quer zur Längsrichtung gewelltem Bimetall. Je einem Bandtrum sind Medien zur Kühlung und Erwärmung zugeordnet. Die beiden Wellen der Umlenkrollen sind im Endbereich eines länglichen Gehäuses gelagert. Das Gehäuse besitzt zwei voneinander isolierte Kanäle, in denen das Dehnungstrum und das Zugtrum laufen. Im Umlenkbereich, vor den Umlenkrollen sind die Kanalöffnungen durch elastische Vorhänge weitgehend abgedichtet. Durch den Kanal des Dehnungstrums wird entgegen der Bewegungsrichtung Abdampf, Heißluft oder Warmwasser geführt, durch den Kanal des Zugtrums ein kühlendes Medium, bevorzugt Kaltluft. Die beiden Wellen der Umlenkrollen sind durch ein Getriebe gekoppelt. Damit wird gesichert, dass das Endlosband vom Dehnungstrum immer über die Abtriebsrolle zum Zugtrum gezogen wird. Andere Ausführungsformen mit einem Hilfsantrieb für die zweite Umlenkrolle oder einer Zwangsführung des Dehnungstrums sind auch möglich. Die Welle der Abtriebsrolle ist weiterhin mit einem Übersetzungsgetriebe gekoppelt, über das die Drehbewegung auf z. B. eine Wasserpumpe, Fahrgetriebe oder Lüfter übertragen wird. Eine Kopplung mit einem Generator ist ebenfalls möglich. Die ersten Varianten haben den Vorteil, dass die Wärmeenergie direkt in mechanisch wirksame Energie umgewandelt wird. Die Vorrichtung kann besonders in warmen Ländern auf einer fahrbaren Beregnungsanlage als Fahrantrieb oder als Pumpenantrieb für einen Brunnen unter Nutzung der Sonnenwärme eingesetzt werden. In alternativer Ausgestaltung weist das Endlosband Kammern mit nach innen öffnenden Faltungen des Endlosbandes auf. Die Kammern besitzen eine elastische Wandung und sind mit einem sich bei einer Temperaturerhöhung stark ausdehnenden Gas oder einer Flüssigkeit gefüllt. Die Wandung ist bevorzugt nur an einer Seite, in Längsrichtung des Endlosbandes elastisch ausgebildet, so dass die Dehnung nur in einer Ebene erfolgen kann.From the generic DE 10 2008 023 200 A1 is a heat engine with a corrugated endless belt is known, which is guided around two pulleys. The endless belt consists of a bimetallic corrugated transversely to the longitudinal direction. Each belt is assigned media for cooling and heating. The two shafts of the pulleys are mounted in the end of an elongated housing. The housing has two channels isolated from each other, in which run the stretch and the Zugtrum. In the deflection, in front of the pulleys, the channel openings are largely sealed by elastic curtains. Due to the channel of the expansion stratum, exhaust steam, hot air or hot water are routed counter to the direction of movement, a cooling medium, preferably cold air, flows through the channel of the draft channel. The two shafts of the pulleys are coupled by a gear. This ensures that the endless belt is always pulled by the stretch rope over the driven pulley to the pulling strand. Other embodiments with an auxiliary drive for the second deflection roller or a forced guidance of the expansion strand are also possible. The shaft of the driven pulley is further coupled to a transmission gear via which the rotational movement to z. B. a water pump, drive or fan is transmitted. A coupling with a generator is also possible. The first variants have the advantage that the heat energy is converted directly into mechanically effective energy. The device can be used particularly in warm countries on a mobile irrigation system as a drive or as a pump drive for a well using the heat of the sun. In an alternative embodiment, the endless belt has chambers with inwardly opening folds of the endless belt. The chambers have an elastic wall and are filled with a gas or a liquid which expands greatly when the temperature increases. The wall is preferably elastic only on one side, in the longitudinal direction of the endless belt, so that the stretching can take place only in one plane.

Im Stand der Technik sind ferner unterschiedliche Doppelschichtbauteile bekannt, die zur Verschattung eingesetzt werden.In the prior art also different double-layer components are known, which are used for shading.

Diese Doppelschichtbauteile weisen eine erste und eine zweite Schicht auf, wobei die beiden Schichten miteinander verbunden sind. Die beiden Schichten weisen einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Der Wärmeausdehnungskoeffizient gibt an, wie sich die Länge eines Stoffes bei einer bestimmten Temperaturänderung näherungsweise linear ändert. Beide Schichten sind aus einem Kunststoff hergestellt. Dadurch, dass die Schichten einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, ist das Doppelschichtbauteil unter Wärmeeinfluss reversibel verformbar, wie es beispielsweise auch von Bimetall-Werkstücken bekannt ist. Die Doppelschichtbauteile zeigen einen Bimetall-Effekt.These double-layer components have a first and a second layer, wherein the two layers are interconnected. The two layers have a different thermal expansion coefficient. The coefficient of thermal expansion indicates how the length of a substance changes approximately linearly at a certain temperature change. Both layers are made of a plastic. Because the layers have a different coefficient of thermal expansion, the double-layer component is reversibly deformable under the influence of heat, as is known, for example, from bimetallic workpieces. The double-layer components show a bimetallic effect.

Aus der EP 0 369 080 A1 ist ein Endlosband in Form eines Kunststoffblatts aus einem selbsteinrollenden Material bekannt. Das Kunststoffblatt besteht aus zwei Schichten, die unterschiedliche Ausdehnungseigenschaften aufweisen. Im Grundzustand ist das Blatt eingerollt. Das Doppelschichtmaterial besteht dabei aus einem Bogen Polyethylen, der auf Aluminiumfolie laminiert ist, die wiederum auf eine gestreckte Polyethylenfolie aufgebracht worden ist. Eine erste Schicht eines Kunststoffmaterials wird dabei erhitzt und gestreckt, wobei diese vorgestreckte Schicht auf einer nicht gestreckten Schicht aufgebracht wird.From the EP 0 369 080 A1 For example, an endless belt in the form of a plastic sheet of a self-curling material is known. The plastic sheet consists of two layers, which have different expansion properties. In the ground state, the sheet is rolled up. The double-layer material consists of a sheet of polyethylene laminated on aluminum foil, which in turn has been applied to a stretched polyethylene film. A first layer of plastic material is heated and stretched while this pre-stretched layer is applied to an unstretched layer.

Dieses Doppelschichtbauteile und das damit beschriebene Herstellungsverfahren, haben den Nachteil, dass der Anwendungsbereich eines solchen Doppelschichtbauteils im Wesentlichen auf die Verschattung beschränkt ist. Die Dicke solcher Folien liegt insbesondere im Mikrometerbereich. Das Doppelschichtbauteil erzeugt bei einer Wärmeänderung nur eine geringe Kraft, die zwar zum Einrollen ausreicht, aber keine weitere Nutzung dieses Bimetall-Effektes ermöglicht.This double-layer components and the manufacturing method described therewith, have the disadvantage that the scope of such a double-layer component is essentially limited to the shading. The thickness of such films is especially in the micrometer range. The double-layer component generates only a small force with a change in heat, which, although sufficient for rolling, but no further use of this bimetallic effect allows.

Weitere Doppelschichtbauteile zur Verschattung sind beispielsweise aus der DE 196 29 237 C2 bekannt. Hierbei ist ein Doppelschichtbauteil zur temperaturabhängigen Verschattung von Bauelementen, insbesondere von Solarkollektoren, von Fenstern oder dergleichen bekannt. Hier wird eine einachsig gereckte Kunststofffolie und eine ungereckte Folie und eine Isolierschicht verwendet. Die einachsig gereckte Kunststofffolie weist in Reckrichtung eine Längenausdehnungskoeffizienten auf, der sich vom Längenausdehnungskoeffizienten der anderen Folie in Reckrichtung möglichst stark unterscheidet. Insbesondere wird eine einachsig gereckte Polymerfolie als innere Folie in Kombination mit Aluminiumfolie verwendet.Other double-layer components for shading, for example, from the DE 196 29 237 C2 known. Here, a double-layer component for the temperature-dependent shading of components, in particular of solar collectors, of windows or the like is known. Here, a uniaxially stretched plastic film and an unstretched film and an insulating layer are used. The uniaxially stretched plastic film has a coefficient of linear expansion in the stretching direction, which differs as much as possible from the coefficient of linear expansion of the other film in the stretching direction. In particular, a uniaxially stretched polymer film is used as the inner film in combination with aluminum foil.

Aus der US 2011/0942174 A1 ist ein Verbund aus einer flexiblen Polymermasse und einer Kohlentstoffnanoröhren-Filmstruktur bekannt. Wenn eine Spannung an die Kohlentstoffnanoröhren-Filmstruktur angelegt wird, wird die Polymermasse aufgeheizt, wobei durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten das Doppelschichtbauteil unter Wärmeeinfluss reversibel verformbar ist. Die Dicke des Bauteils beträgt dabei 0,7 mm. Dieses Doppelschichtbauteil ist nicht in einem Wärmemotor einsetzbar. Der Wärmemotor funktioniert nicht, wenn die Doppelschichtbauteile extern durch eine Stromzufuhr geheizt werden müssen.From the US 2011/0942174 A1 For example, a composite of a flexible polymer composition and a carbon nanotube film structure is known. When a voltage is applied to the carbon nanotube film structure, the polymer mass is heated, whereby the thermal expansion of the double-layer component is reversibly deformable due to the different thermal expansion coefficients. The Thickness of the component is 0.7 mm. This double-layer component can not be used in a heat engine. The heat engine will not work if the double-layer components need to be externally heated by a power supply.

Aus der US 2002/019189 A1 ist ein Kunststoffdoppelschichtbauteil bekannt. Die beiden Schichten sind durch Polyethylen und Polyvinylchlorid gebildet. Die Dicke variiert zwischen 1 und 10 Mils, also zwischen 0,0254 mm und 0,254 mm.From the US 2002/019189 A1 a plastic double layer component is known. The two layers are formed by polyethylene and polyvinyl chloride. The thickness varies between 1 and 10 mils, ie between 0.0254 mm and 0.254 mm.

Aus der JP 2001/341223 A ist ein Doppelschichtbauteil mit einer Schicht aus Polypropylen und Titaniumoxid bekannt. Hierdurch ist eine weiße Schicht gebildet. Diese Schicht ist in Form eines 20 cm großen Quadrats mit einer Dicke von 0,4 mm hergestellt worden. Die andere Schicht weist 99 % Polyproylen und 1 % „Carbonblack“ auf, mit dem die Schicht schwarz eingefärbt worden ist. Die beiden Streifen sind danach zusammengeklebt worden. Ziel bei der Herstellung dieses Bauteils ist, eine möglichst hohe Änderung der Rate des Wärmedehnungskoeffizienten zu erreichen. Die Schichten werden dadurch hergestellt, dass Pellets geschmolzen werden und eine Platte gegossen wird. In Absatz 16 ist offenbart, dass einer der Schichten ein faserartiges Füllmaterial beigemischt werden kann. Hierbei sind jedoch die Fasern nicht unidirektional ausgerichtet, sondern festigen lediglich den Verbund.From the JP 2001/341223 A is a double-layered component with a layer of polypropylene and titanium oxide known. As a result, a white layer is formed. This layer has been made in the form of a 20 cm square with a thickness of 0.4 mm. The other layer has 99% polypropylene and 1% "carbon black" with which the layer has been dyed black. The two strips were then glued together. The aim in the production of this component is to achieve the highest possible change in the rate of thermal expansion coefficient. The layers are made by melting pellets and casting a plate. In paragraph 16 discloses that one of the layers may be admixed with a fibrous filler. However, the fibers are not unidirectionally aligned, but merely strengthen the composite.

Aus der US 3,430,441 und der FR854 030 ist jeweils ein Wärmemotor in Form eines Rades bekannt. Das Rad weist mehrere Speichen auf, die durch Doppelschichtbauteile in Form von Bimetallstreifen gebildet werden.From the US 3,430,441 and the FR854 030 In each case, a heat engine in the form of a wheel is known. The wheel has a plurality of spokes, which are formed by double-layer components in the form of bimetallic strips.

Aus der DE 26 17 577 ist eine Blende in Form einer durchsichtigen Bahn und mehreren auf einer Seite der Bahn angeordneten Lamellen bekannt. Der Winkel zwischen der Fläche und der Bahn und der Lamellenebene lässt sich verändern. Die Lamellen sind biegsam und bestehen aus einem thermoplastischen Material, wobei die Lamellen aus mehreren Schichten zusammengesetzt sind. Die Schichten weisen unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Bei einer Wärmeeinwirkung durch Sonneneinstrahlung ändern die Lamellen ihre Form. Die Lamellen sind aus Polyvinylchlorid (PVC) gefertigt.From the DE 26 17 577 For example, an aperture in the form of a transparent panel and a plurality of louvers arranged on one side of the panel is known. The angle between the surface and the web and the lamellar plane can be changed. The slats are flexible and made of a thermoplastic material, the slats are composed of several layers. The layers have different thermal expansion coefficients. When exposed to heat from sunlight, the lamellae change their shape. The slats are made of polyvinyl chloride (PVC).

Aus der DE 27 09 207 A1 ist eine wärmesensible Jalousette aus einer geschlossenzelligen Weichschaumplatte bekannt, wobei die Platte durch Einschnitte in Lamellen unterteilt ist. Die so gebildeten Lamellen sind auf einigen Oberflächen mit einem biegsamen Flächengebilde aus einem Werkstoff mit möglichst niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten kaschiert. Bei der Weichschaumplatte kann es sich um geschäumtes Polyethylen handeln. Das aufkaschierte Flächengebilde besteht aus Stahlblech.From the DE 27 09 207 A1 is a heat-sensitive venetian blind made of a closed-cell flexible foam plate known, the plate is divided by incisions in slats. The lamellae thus formed are laminated on some surfaces with a flexible sheet of a material with the lowest possible coefficient of thermal expansion. The flexible foam sheet may be foamed polyethylene. The laminated fabric consists of sheet steel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dass gattungsbildende Endlosband, das Verfahren und den Wärmemotor zu verbessern.The invention is based on the object of improving the generic type endless belt, the method and the heat engine.

Diese der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird nun durch einen Wärmemotor, ein Endlosband und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This object of the invention is now achieved by a heat engine, an endless belt and a method having the features of the independent claims.

Der Wärmemotor ist zur Erzeugung mechanischer Energie ausgebildet und weist ein bei Temperaturänderungen sich in der Länge veränderbares Endlosband auf, das um mindestens zwei Umlenkrollen geführt ist. Eine Welle einer Abtriebsrolle ist mit einer Vorrichtung zur Energieabnahme verbunden , wobei das Endlosband mindestens ein erstes und ein zweites Bandtrum aufweist, wobei das erste Bandtrum direkt oder durch entsprechende Einrichtungen erwärmbar und/oder das zweite Bandtrum kühlbar ist, wobei sich das Endlosband zur Längenänderung räumlich verformt und mindestens zwei Schichten Material unterschiedlicher Wärmeausdehnung aufweist, wobei eine Vielzahl von Wellbereichen zur Längenänderung bei Temperaturänderung am Endlosband ausgebildet sind. Die erste Schicht weist einen ersten Kunststoff auf und die zweite Schicht weist einen zweiten Kunststoff oder Kohlenstofffasern auf. Das Endlosband ist unter Wärmeeinfluss reversibel verformbar.The heat engine is designed to generate mechanical energy and has an adjustable in temperature changes in length endless belt which is guided around at least two pulleys. A shaft of a driven pulley is connected to a device for energy absorption, wherein the endless belt has at least a first and a second belt strand, wherein the first belt strand can be heated directly or by appropriate means and / or the second belt strand is coolable, wherein the endless belt for length change spatially deformed and having at least two layers of material of different thermal expansion, wherein a plurality of corrugation areas are formed for length change with temperature change at the endless belt. The first layer comprises a first plastic and the second layer comprises a second plastic or carbon fibers. The endless belt is reversibly deformable under the influence of heat.

Der große Vorteil bei dem neuen Wärmemotor ist, dass dieser direkt auf einem Dach angebracht werden kann, ohne dass man wie bei dem bekannten Wärmemotor Wasserleitungen und Pumpen braucht. Der Motor ist kompakter und effizienter und deutlich leichter in großen Mengen produzierbar.The great advantage of the new heat engine is that it can be mounted directly on a roof, without the need for water pipes and pumps as in the known heat engine. The engine is more compact and efficient and much easier to produce in large quantities.

Der Wärmemotor treibt insbesondere einen Asynchrongenerator an. Das Problem der unterschiedlichen Geschwindigkeit bei unterschiedlich starker Sonneneinstrahlung wird vorzugsweise durch ein Getriebe insbesondere eines CVT-Getriebes (Continuous Variable Transmission) gelöst. Das Getriebe ist zwischen der Abtriebsrolle und dem Asynchrongenerator im Kraftfluss angeordnet. Auf einen Wechselrichter wie bei Photovoltaik kann verzichtet werden. Wechselstrom aus einer Drehbewegung zu machen ist deutlich einfacher als aus einer Gleichspannung.The heat engine drives in particular an asynchronous generator. The problem of different speeds with different levels of solar radiation is preferably solved by a transmission, in particular a CVT transmission (Continuous Variable Transmission). The transmission is arranged between the driven pulley and the asynchronous generator in the power flow. An inverter such as photovoltaic can be dispensed with. Making alternating current from a rotary motion is much easier than from a DC voltage.

Alternativ kann ein Frequenzumrichter zusammen mit einem elektrischen Generator verwendet werden.Alternatively, a frequency converter can be used together with an electrical generator.

Vorzugsweise wird das Zugtrum durch ein warmes Medium und das Dehnungstrum durch ein kühles Medium geführt. Es ist alternativ denkbar, das Zugtrum durch ein kühles Medium und das Dehnungstrum durch ein warmes Medium zuführen. Es können beide Varianten gebaut werden. Das hängt davon ab, zu welcher Seite die Wellbereiche des Endlosbandes beim Abkühlen oder Erwärmen gekrümmt sind.Preferably, the tensile strand is passed through a warm medium and the strain of strain through a cool medium. Alternatively, it is conceivable to feed the tensile strand through a cool medium and the stretch strand through a warm medium. Both variants can be built. That depends from which side the corrugated areas of the endless belt are curved during cooling or heating.

Ferner kann in einer Ausgestaltung ein Teil eines ersten Bandtrums gekühlt und ein anderer Teil desselben Bandtrums erwärmt werden. Wenn zwei Bandtrume vorhanden sind, können so vier Zonen, nämlich jeweils eine warme und eine kalte Zone an jedem der beiden Bandtrume verwendet werden.Further, in one embodiment, a portion of a first belt runner may be cooled and another portion of the same belt runner may be heated. If there are two bands, then four zones, one warm and one cold, can be used on each band.

Vorzugsweise wird zumindest ein Trum durch einen Sonnenkollektor geführt. Es kann ein röhrenförmiger Sonnenkollektor verwendet werden. Vorzugsweise ist der Sonnenkollektor durch einen Kasten gebildet, der mit einer insbesondere rechteckigen Scheibe abgedeckt ist. Diese Bauart ist besonders günstig.Preferably, at least one strand is passed through a solar collector. It can be used a tubular solar collector. Preferably, the solar collector is formed by a box, which is covered with a particular rectangular disc. This design is particularly favorable.

Vorzugsweise sind die beiden Rollen nicht mechanisch außer durch das Endlosband gekoppelt. In bevorzugter Ausgestaltung wirkt mindestens eine Rolle mit einer Ratsche zusammen, damit sich die Rolle nur in eine Richtung drehen kann. Es ist denkbar, dass beide Rollen oder mehrere Rollen in der Drehrichtung durch jeweils zugeordnete Ratschen festgelegt sind. Es ist denkbar, dass die Rollen zusätzlich zum Endlosband durch eine Kopplung, ggf. sogar mit Übersetzung gekoppelt sind.Preferably, the two rollers are not mechanically coupled except through the endless belt. In a preferred embodiment, at least one roller cooperates with a ratchet so that the roller can only rotate in one direction. It is conceivable that both roles or more roles are defined in the direction of rotation by respective associated ratchets. It is conceivable that the rollers are coupled in addition to the endless belt by a coupling, possibly even with translation.

Das Endlosband weist insbesondere Wellbereiche auf, die sinusförmig oder asymmetrisch geformt sein können. Durch die Erwärmung und das Abkühlen ziehen sich die Wellbereiche zusammen oder werden gedehnt, so dass eine Längenänderung auftritt. Es ist denkbar, dass das Endlosband nicht über die gesamte Länge, sondern nur an ausgewählten Wellbereichen eine Doppelschichtstruktur mit zwei Schichten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizieneten aufweist, so dass der Bimetall-Effekt nur an diesen Bereichen auftritt. Beispielsweise kann das Endlosband nur an den nach innen weisenden Wellbereichen oder nur an den nach außen weisenden Wellbereichen zwei Schichten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizieneten aufweisen. Ferner ist es denkbar, dass die Gestaltung, bspw. die Krümmung der nach innen weisenden Wellbereiche von der Gestaltung, bspw. der Krümmung der nach außen weisenden Wellbereiche abweicht.In particular, the endless belt has corrugated regions which can be sinusoidally or asymmetrically shaped. As a result of heating and cooling, the corrugated areas contract or become stretched so that a change in length occurs. It is conceivable that the endless belt does not have a double layer structure with two layers with different coefficients of thermal expansion over the entire length but only at selected corrugation areas, so that the bimetallic effect occurs only at these areas. For example, the endless belt may have two layers with different coefficients of thermal expansion only at the inward-facing corrugated areas or only at the outwardly facing corrugated areas. Furthermore, it is conceivable that the design, for example the curvature of the inwardly directed corrugation regions, deviates from the design, for example the curvature of the outwardly directed corrugation regions.

Das Endlosband ist vorzugsweise sinusförmig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass zur einfachen Herstellung ein Wellblech nutzbar ist, das ebenfalls sinusförmig ist. Bei der Herstellung hat dies Vorteile, aber eine Anordnung mit nur Wellenbergen ohne Wellentäler ist besser, aber aufwendiger herzustellen. Bzw. beides hat seine Vor und Nachteile. Großer Vorteil ist, dass eine der Schichten nicht unterbrochen werden muss, um zu verhindern, dass sich die Effekte im Endlosband zwischen Wellental und Wellenberg ausgleichen.The endless belt is preferably sinusoidal. This has the advantage that for easy production a corrugated sheet is usable, which is also sinusoidal. This has advantages in the production, but an arrangement with only wave crests without troughs is better, but more expensive to produce. Respectively. Both have their advantages and disadvantages. The big advantage is that one of the layers does not have to be interrupted to prevent the effects in the endless belt between wave trough and wave mountain leveling out.

Die Dicke der Folie, die zur Herstellung zumindest einer der Schichten genutzt wird, liegt vorzugsweise entweder bei 0,5 oder 1 mm damit ist das ganze Doppelschichtbauteil 1 bzw. 1,5 mm dick. Die Folie kann als Polyamid-Folie (PA -Folie) ausgebildet sein. Die Dicke der Kohlenstofffaserschicht kann aber auch variiert werden. Die dickere Folie ist besser, da man so mehr Kraft pro Fläche aufbringen kann und der Biegeeffekt ist trotzdem stark genug.The thickness of the film which is used to produce at least one of the layers is preferably either 0.5 or 1 mm so that the entire double-layer component is 1 or 1.5 mm thick. The film may be formed as a polyamide film (PA film). The thickness of the carbon fiber layer can also be varied. The thicker film is better because you can apply more power per surface and the bending effect is still strong enough.

Das Endlosband ist in einem Wärmemotor einsetzbar, wobei die Dicke des Endlosbands vorzugsweise mindestens 0,1 mm vorzugsweise 0,5 mm beträgt. Die Dicke liegt vorzugsweise nicht unter 0,5 mm und nicht über 5 cm, insbesondere nicht über 1 cm, vorzugsweise nicht über 5 mm. Je dünner das Endlosband ist, desto größer ist die Auslenkung, aber so geringer sind auch die ausgeübten Kräfte. Mit dem erfindungsgemäßen Endlosband lassen sich insbesondere auf sehr kostengünstige Weise Wärmemotoren aufbauen, wobei das Endlosband hinreichend große Kräfte erzeugen kann.The endless belt can be used in a heat engine, wherein the thickness of the endless belt is preferably at least 0.1 mm, preferably 0.5 mm. The thickness is preferably not less than 0.5 mm and not more than 5 cm, in particular not more than 1 cm, preferably not more than 5 mm. The thinner the endless belt, the greater the deflection, but the lower the forces exerted. With the endless belt according to the invention can be built in particular in a very cost-effective manner, heat engines, the endless belt can generate sufficiently large forces.

Die Breite des Endlosbands hat keinen Einfluss auf die Größe der Auslenkung, aber auf die Kraft, die das Endlosband aufbringen kann. Je breiter das Endlosband ist, umso größer ist die Kraft. Vorzugsweise liegt die Breite des Endlosbands zwischen 1 cm und 1000 cm insbesondere zwischen 50 cm und 200 cm. Eine größere Breite kann notwendig sein, falls ein größerer Wärmekraftmotor konstruiert werden soll. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Wärmekraftmotor derart dimensioniert, dass das Endlosband eine Breite von Im aufweist.The width of the endless belt has no effect on the size of the deflection, but on the power that can apply the endless belt. The wider the endless belt, the greater the force. Preferably, the width of the endless belt is between 1 cm and 1000 cm, in particular between 50 cm and 200 cm. A larger width may be necessary if a larger thermal engine is to be designed. In a particularly preferred embodiment, the heat engine is dimensioned such that the endless belt has a width of Im.

Die Länge des Endlosbands beeinflusst ebenfalls die Auslenkung. Je länger das Endlosband ist, umso größer ist die Auslenkung und umso größer sind die Kräfte, die von dem Endlosband aufgebracht werden können. Die Länge des Endlosbands liegt vorzugsweise zwischen 20 cm und 1000 cm. In besonders bevorzugter Ausgestaltung kann die Länge zwischen 100 cm und 200 cm liegen.The length of the endless belt also influences the deflection. The longer the endless belt, the greater the deflection and the greater the forces that can be applied by the endless belt. The length of the endless belt is preferably between 20 cm and 1000 cm. In a particularly preferred embodiment, the length can be between 100 cm and 200 cm.

Das Endlosband weist vorzugsweise eine Breite zwischen 0,1 m und 2m, insbesondere von 1 m und eine Länge von 2 bis 5 m auf. Je länger das Endlosband ist, umso mehr Bipolymere arbeiten zusammen und umso schneller dreht sich der Wärmemotor.The endless belt preferably has a width between 0.1 m and 2 m, in particular of 1 m and a length of 2 to 5 m. The longer the endless belt, the more bipolymers work together and the faster the heat engine rotates.

Das Endlosband ist dabei deutlich länger als breit. Die Breite ist deutlich größer als die Dicke. Die genauen Verhältnisse von Länge zu Breite zu Dicke sind Auslegungssache des Anwendungsfalls.The endless band is much longer than it is wide. The width is significantly greater than the thickness. The exact ratios of length to width to thickness are a matter of interpretation of the application.

Die Verwendung eines Endlosbands mit zwei Schichten aus Kunststoff hat den Vorteil, dass der Temperaturbereich, indem das Endlosband arbeiten kann, besonders gut nutzbar ist. Der nutzbare Temperaturbereich kann insbesondere zwischen -20°C und +110°C betragen. Die maximale Temperatur für den Dauereinsatz liegt unterhalb der Schmelztemperatur des entsprechenden Kunststoffs, nämlich ca. 15 Grad unter der Vicat-Erweichungstemperatur.The use of an endless belt with two layers of plastic has the advantage that the Temperature range in which the endless belt can work, is particularly useful. The usable temperature range may be in particular between -20 ° C and + 110 ° C. The maximum temperature for continuous use is below the melting temperature of the corresponding plastic, namely about 15 degrees below the Vicat softening temperature.

Das Endlosband ist vorzugsweise als Bipolymerstreifen ausgebildet, welcher wie ein Bimetallstreifen funktioniert.The endless belt is preferably formed as Bipolymerstreifen, which works like a bimetallic strip.

Beispiele für Materialien, aus denen die Schichten hergestellt werden können, sind beispielsweise Polyethylen, insbesondere HDPE. Polyethylen ist einer der am meisten produzierten Kunststoffe der Welt und daher sind die Anschaffungskosten gering. Eine Tonne HDPE kostet ungefähr 1.600,00 €. Daher sind die Kosten für die Herstellung eines Streifens äußerst gering. Eine Solarzelle mit der Größe von einem Quadratmeter kostet ungefähr 200,00 €. Die Solarzelle hat dabei einen Wirkungsgrad von mehr als 10 Prozent. Zwar weist ein entsprechender Wärmemotor mit den Endlosbanden einen geringeren Wirkungsgrad als eine Solarzelle auf, dies aber zu einem Bruchteil der Kosten. Die Kosten liegen deutlich unter der einer Solarzelle.Examples of materials from which the layers can be made are, for example, polyethylene, in particular HDPE. Polyethylene is one of the most widely produced plastics in the world and therefore the initial cost is low. One ton of HDPE costs about € 1,600.00. Therefore, the cost of producing a strip is extremely low. A solar cell with the size of one square meter costs about 200,00 €. The solar cell has an efficiency of more than 10 percent. Although a corresponding heat engine with the endless bands has a lower efficiency than a solar cell, but at a fraction of the cost. The costs are well below that of a solar cell.

HDPE weist eine Schmelztemperatur von 130 Grad auf und eine Vicat-Erweichungstemperatur von 105 Grad. Die eine Schicht kann aus gerecktem und getempertem HDPE und die andere Schicht aus gerecktem HDPE bestehen. Die Wärmeleitfähigkeit von HDPE beträgt 0,4 Watt pro Kelvin mal Meter. Wird beispielsweise ein Bipolymerstreifen mit einer Dicke von 1 mm und einer Breite von 1 cm, einer Länge von 10 cm und somit von einer Fläche von 10 cm2 betrachtet, so ergibt sich ein Wärmeleitwert von 0,4 Watt pro Kelvin. Wenn man also eine Arbeitstemperaturdifferenz von annähernd 20 Kelvin annimmt, ergibt sich eine Wärmeleitung pro Streifen von 8 Watt bzw. 8 Joule pro Sekunde. Die Wärmekapazität von HDPE beträgt 1,9 Joule pro Gramm x Kelvin.HDPE has a melting temperature of 130 degrees and a Vicat softening temperature of 105 degrees. One layer may consist of stretched and tempered HDPE and the other layer of stretched HDPE. The thermal conductivity of HDPE is 0.4 watts per Kelvin times meters. If, for example, a bipolymer strip having a thickness of 1 mm and a width of 1 cm, a length of 10 cm and thus an area of 10 cm 2 is considered, the result is a thermal conductivity of 0.4 watts per Kelvin. So assuming a working temperature difference of approximately 20 Kelvin, there is a heat conduction per strip of 8 watts or 8 joules per second. The heat capacity of HDPE is 1.9 joules per gram x Kelvin.

Das verwendete Polyethylen weist eine hohe Dichte von mehr als 0,955 g/cm3 und/oder einen geringen Verzweigungsgrad von weniger als 1,3 Verzweigung pro 1000 C-Atome auf. Dies hat den Vorteil, dass eine besonders starke Abweichung der Wärmeausdehnungskoeffizienten in den Schichten erzielbar ist. Die Dichte von HDPE beträgt insbesondere 0,963 Gramm pro cm3 oder mehr. Vorzugsweise weist das Polyethylen 1 Verzweigung pro 1000 C-Atome auf. Als HDPE kann beispielsweise vorzugsweise Rigidex HD5502S von Ineos verwendet werden. Dieses HDPE besitzt eine Dichte von 0,955 Gramm pro cm3 bei einem Verzweigungsgrad von 1,3 Verzweigung pro 1000 C-Atom. Alternativ kann Rigidex HD6007S von Ineos verwendet werden, das eine Dichte von 0,962 g/cm3 besitzt und einen Verzweigungsgrad von weniger als 0,5 Verzweigungen pro 1000 C-Atome.The polyethylene used has a high density of more than 0.955 g / cm 3 and / or a low degree of branching less than 1.3 branch per 1000 C atoms. This has the advantage that a particularly pronounced deviation of the thermal expansion coefficients in the layers can be achieved. The density of HDPE is more preferably 0.963 grams per cm 3 or more. Preferably, the polyethylene has 1 Branching per 1000 C atoms. For example, Rigidex HD5502S from Ineos may preferably be used as the HDPE. This HDPE has a density of 0.955 grams per cm 3 with a degree of branching of 1.3 branch per 1000 carbon atom. Alternatively Rigidex HD6007S can be used by Ineos, the / cm has a density of 0.962 g of 3 and a degree of branching of less than 0.5 branches per 1000 carbon atoms.

Es ist wünschenswert, dass das Endlosband eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, damit der Wärmemotor eine hohe Umdrehungszahl aufweist, da das Abkühlen und Aufwärmen des Endlosbandes direkt mit der Umdrehungszahl zusammenhängt.It is desirable that the endless belt has a high thermal conductivity for the heat engine to have a high number of revolutions, since the cooling and heating of the endless belt is directly related to the number of revolutions.

Bevor nun der Wärmemotor näher beschrieben wird, wird zunächst auf die Herstellung der Endlosbande näher eingegangen.Before the heat engine is described in more detail, the production of the endless belt will first be described in detail.

In bevorzugter Ausgestaltung werden die Schichten aus zwei Streifen High Density Polyethylen (HDPE) mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt. Die beiden Streifen werden anschließend miteinander verbunden, um ein entsprechendes Endlosband zu bilden. Die besonderen Eigenschaften von HDPE sind dabei besonders nützlich. HDPE kann dabei sowohl positive als auch negative Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen und ist somit besonders gut geeignet. Um gewünschten Eigenschaften zu erhalten, muss das HDPE verstreckt werden. Dazu wird zunächst eine isotrope Probe hergestellt. Dies kann durch extrudieren weit oberhalb der Schmelztemperatur geschehen oder durch das Aufschmelzen von Pellets in einer Form. Der Schmelzpunkt des HDPE liegt ungefähr bei 130 Grad.In a preferred embodiment, the layers of two strips of high density polyethylene (HDPE) are produced with very different coefficients of expansion. The two strips are then joined together to form a corresponding endless belt. The special properties of HDPE are particularly useful. HDPE can have both positive and negative coefficients of thermal expansion and is thus particularly well suited. In order to obtain desired properties, the HDPE must be stretched. For this purpose, an isotropic sample is first prepared. This can be done by extruding well above the melting temperature or by melting pellets in a mold. The melting point of the HDPE is approximately 130 degrees.

Zum Verstrecken kann das Polyethylen extrudiert werden oder in Form von Schulterstäben gepresst werden, die anschließend verstreckt werden. Das Verstrecken kann mit einem Verstreckungsfaktor von 8 erfolgen. Das heißt, die Länge der Schulterstäbe bzw. des extrudierten Strangs nimmt um das Achtfache zu. Beim Verstrecken ist auf Einschlüsse sowie Hälse zu achten. Der Durchmesser nimmt auf etwa 1/3 ab während des Verstreckens. Die Dichte nimmt ebenfalls stark ab auf Werte von beispielsweise 0,8 Gramm pro cm3. Um die Dichte zu erhöhen, können die Proben zehn Minuten bei 5600 Bar in einem Hochdruckautoklavem behandelt werden. Der anschließend erzielte Längenausdehnungskoeffizient ist allerdings unabhängig von der Druckbehandlung, der E-Modul würde jedoch zusätzlich gesteigert. Der E-Modul steigt sowohl durch das Verstrecken als auch durch die Druckbehandlung. Ein höherer E-Modul ist für die Anwendung als Bimetall-Ersatzwerkstoff wünschenswert, da die mechanischen Belastungen relativ hoch sein können und ein hoher E-Modul dies ausgleicht. Die so erhaltenen Streifen sollten einen Längenausdehnungskoeffizienten von ca. -24 × 10-6 pro Kelvin haben, also einen negativen Längenausdehnungskoeffizienten und ziehen sich somit zusammen, wenn diese erwärmt werden. Dieser Vorgang ist im Temperaturbereich von -20 Grad bis +40 Grad reversibel. Der Längenausdehnungskoeffizient ist bei verstreckten Proben negativ und wird noch negativer bei steigender Temperatur. Um einen Streifen mit einem besonders hohen Längenausdehnungskoeffizienten zu erhalten, muss der Streifen bis knapp unter die Schmelztemperatur getempert werden. Dadurch kann ein Längenausdehnungskoeffizient von + 160 × 10-6 pro Kelvin erreicht werden. Wenn eine verstreckte HDPE-Schicht bis knapp unter die Schmelztemperatur getempert wird, ergibt sich ein Maximum beim Wärmeausdehnungskoeffizienten. Polyethylen kann also je nach Bearbeitung unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, obwohl es sich chemisch immer noch um denselben Stoff handelt.For stretching, the polyethylene can be extruded or pressed in the form of shoulder bars, which are subsequently drawn. The stretching can be done with a draw factor of 8. That is, the length of the shoulder bars or the extruded strand increases by eight times. When stretching, pay attention to inclusions and necks. The diameter decreases to about 1/3 during drawing. The density also decreases sharply to values of, for example, 0.8 grams per cm 3 . To increase the density, the samples can be treated for ten minutes at 5600 bar in a high pressure autoclave. The subsequently achieved coefficient of linear expansion, however, is independent of the pressure treatment, but the modulus of elasticity would be additionally increased. The modulus of elasticity increases both by stretching and by the pressure treatment. A higher modulus of elasticity is desirable for use as a bimetallic replacement material because the mechanical stresses can be relatively high and a high modulus of elasticity compensates for this. The strips thus obtained should have a coefficient of linear expansion of about -24 × 10 -6 per Kelvin, ie a negative coefficient of linear expansion and thus contract when heated. This process is reversible in the temperature range of -20 degrees to +40 degrees. The coefficient of linear expansion is for stretched samples negative and becomes even more negative with increasing temperature. In order to obtain a strip with a particularly high coefficient of linear expansion, the strip must be tempered to just below the melting temperature. As a result, a linear expansion coefficient of + 160 × 10 -6 per Kelvin can be achieved. If a stretched HDPE layer is annealed to just below the melting temperature, the maximum coefficient of thermal expansion results. Polyethylene can therefore have different coefficients of thermal expansion, depending on the process, although it is still chemically the same substance.

Als nächstes werden die beiden Streifen zu einem Endlosband miteinander kombiniert. Dazu können die beiden Streifen verklebt werden. Die Streifen können entweder vollflächig über die Kontaktfläche verklebt werden oder nur an den Enden der Kontakte verklebt werden. Das Verkleben kann mit geschmolzenem Kunststoff erfolgen. Alternative Verbindungsmethoden der Streifen sind Vernieten, Verschweißen und Verwalzen. Das Verbinden der beiden HDPE-Streifen ist dadurch vereinfacht, dass beide Teile aus Polyethylen bestehen.Next, the two strips are combined together to form an endless belt. For this purpose, the two strips can be glued. The strips can either be glued over the entire surface of the contact surface or glued only at the ends of the contacts. The bonding can be done with molten plastic. Alternative joining methods of the strips are riveting, welding and rolling. The joining of the two HDPE strips is simplified by the fact that both parts are made of polyethylene.

Alternative Kunststoffmaterialien können EVA (Ethylen / Vinylacetat-Copolymer) sein, dass ein linearen Längenausdehnungskoeffizienten von 25 × 10-4 1/K bis 200 × 10-6 1/K aufweist. Alternativ kann lineares Polyurethan mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 210 × 10-6 1/K verwendet werden. Denkbar ist auch Polyamid 6 mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 95 × 10-6 1/K oder Polyethylen hoher Dichte mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 260 × 10-6 1/K einzusetzen. Ferner ist es denkbar, Nylon bzw. Polyamid einzusetzen mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 16 10-6 1/K.Alternative plastic materials may be EVA (ethylene / vinyl acetate copolymer) having a linear coefficient of linear expansion of 25x10 -4 l / K to 200x10 -6 l / K. Alternatively, linear polyurethane with a linear expansion coefficient of 210 × 10 -6 1 / K can be used. Also conceivable is polyamide 6 with a linear expansion coefficient of 95 × 10 -6 1 / K or high-density polyethylene with a linear expansion coefficient of 260 × 10 -6 1 / K. Furthermore, it is conceivable to use nylon or polyamide with a linear expansion coefficient of 16 10 -6 1 / K.

In einer Ausgestaltung besteht die eine Schicht aus Kohlenstofffasern und die andere Schicht aus Polyamid bzw. Nylon. Auch hierdurch lässt sich ein starker Bimetall-Effekt zu günstigen Kosten erzeugen. Die Arbeitstemperatur kann hier deutlich höher liegen. Beispielsweise kann die Arbeitstemperatur maximal 200 °Grad betragen. Die Kohlenstofffasern können insbesondere in Form von Kohlefaserrovings zur Herstellung der Endlosbande verwendet werden. Das intensive schwarz der Kohlenstofffasern ist von Vorteil bei direkter Sonneneinstrahlung auf das Endlosband.In one embodiment, the one layer of carbon fibers and the other layer of polyamide or nylon. This also makes it possible to produce a strong bimetal effect at a low cost. The working temperature can be significantly higher here. For example, the working temperature can be a maximum of 200 degrees. The carbon fibers can be used in particular in the form of carbon fiber rovings for producing the endless belt. The intense black of the carbon fibers is beneficial in direct sunlight on the endless belt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung weist eine Schicht Polyamid 6 oder 12 auf. Diese Schicht ist mit einer Schicht mit unidirektionalen Kohlenstofffaser-Rovings verbunden.A preferred embodiment comprises a layer of polyamide 6 or 12 on. This layer is bonded to a layer of unidirectional carbon fiber rovings.

Um die Wärmeleitfähigkeit des Endlosbands zu steigern, weist vorzugsweise mindestens eine der Schichten Graphen als Zusatz auf. Die Endlosbänder ändern schneller bei einer Wärmeeinwirkung die Form. Die Leistung des Wärmemotors ist gesteigert. Der Graphenanteil kann dabei insbesondere zwischen 0,1 Mass-% bis 80 Mass-%, insbesondere 1 Mass.-% und 60 Mass.-%, der Schicht liegen. Es kann insbesondere eine Schicht aus Polyamid, insbesondere Polyamid 12, mit einem zusätzlichen Graphenanteil zusammen mit einer Schicht mit unidirektionalen Kohlenstofffaser-Rovings ein entsprechendes Endlosband bilden.In order to increase the thermal conductivity of the endless belt, preferably at least one of the layers has graphene as an additive. The endless belts change shape faster when exposed to heat. The performance of the heat engine is increased. The graphene fraction can be in particular between 0.1% by mass to 80% by mass, in particular 1% by mass and 60% by mass, of the layer. In particular, it may be a layer of polyamide, in particular polyamide 12 , with an additional graphene portion together with a layer of unidirectional carbon fiber rovings to form a corresponding endless belt.

Ferner ist es denkbar, zwei Schichten aus Polyamid mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten einzusetzen.Furthermore, it is conceivable to use two layers of polyamide with different thermal expansion coefficients.

In einer Ausgestaltung weist eine Schicht Polybutylenterephthalat auf. Polybutylenterephthalat ist noch besser als Polyamid geeignet, da es noch stabiler und noch temperaturbeständiger ist. Die Lebensdauer der Endlosbänder ist dadurch erhöht. Bei höheren Temperaturen und durch den höheren E-Modul ist die Leistung mit Polybutylenterephthalat höher in der Wärmekraftmaschine zusätzlich zum gesteigerten Wirkungsgrad durch die höhere Temperaturdifferenz. Die andere Schicht kann durch unidirektionale Kohlenstofffaser-Rovings gebildet sein. Die Schicht mit Polybutylenterephthalat kann ferner zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit einen Anteil Graphen aufweisen. Der Graphenanteil liegt dabei zwischen einschließlich 0,1 Mass-% bis 80 Mass-%, insbesondere 1 Mass.-% und 60 Mass.-%.In one embodiment, a layer of polybutylene terephthalate. Polybutylene terephthalate is even better than polyamide suitable because it is even more stable and more temperature resistant. The life of the endless belts is thereby increased. At higher temperatures and by the higher modulus of elasticity, the performance with polybutylene terephthalate is higher in the heat engine in addition to the increased efficiency due to the higher temperature difference. The other layer may be formed by unidirectional carbon fiber rovings. The layer of polybutylene terephthalate may further comprise a proportion of graphene to increase the thermal conductivity. The graphene content is between 0.1% by mass to 80% by mass, in particular 1% by mass and 60% by mass.

Vorzugsweise wird kein einlagiges Graphen verwendet, sondern Graphene Nano Platelets (GNPs). Diese GNPs haben dann ca. 7-8 Lagen, können aber auch mehr oder weniger haben, solange bis es definitionsgemäß Graphit ist. GNPs sind günstig und haben trotzdem einen sehr starken Effekt auf den Kunststoff ohne große Füllmengen. Die Wärmeleitfähigkeit wird so stark erhöht, dass die verringerte Längenausdehnung kompensiert wird.Preferably, no single-layer graphene is used, but Graphene Nano Platelets (GNPs). These GNPs then have about 7-8 layers, but can also have more or less, until it is by definition graphite. GNPs are cheap and still have a very strong effect on the plastic without large quantities. The thermal conductivity is increased so much that the reduced length expansion is compensated.

Um ein entsprechendes Endlosband herzustellen wird mindestens eine der Schichten durch Extrudieren hergestellt, wobei die Schichten in einem weiteren Schritt miteinander verbunden werden. Es ist denkbar, dass beide Schichten durch Extrudieren hergestellt werden. Es wird zunächst ein strangförmiger Rohling mit zwei Schichten hergestellt, dessen Enden schließlich verbunden werden, um das Endlosband zu bilden. Ferner werden die Enden des strangförmigen Rohlings miteinander verklebt um ein Endlosband zu bilden.In order to produce a corresponding endless belt, at least one of the layers is produced by extrusion, wherein the layers are joined together in a further step. It is conceivable that both layers are produced by extrusion. First, a rope-shaped blank having two layers is made, the ends of which are finally joined to form the endless belt. Further, the ends of the strand-like blank are glued together to form an endless belt.

In einer Ausgestaltung wird eine Schicht durch Kohlefaserrovings gebildet. Die andere Schicht kann mittels eines Extruders auf diese Kohlefaserschicht aufgebracht werden. Die aufgebrachte Kunststoffschicht und/oder die Kohlefaserschicht werden danach vorzugsweise erhitzt, wobei danach die Kunststoffschicht und die Kohlefaserschicht verdichtet werden. Die Verdichtung und das Erhitzen können dadurch erfolgen, dass die beiden Schichten zusammen durch eine Verjüngung in einem heizbaren Block gezogen werden. Es kann ein heizbarer Metallblock, bspw. ein Aluminiumblock mit einer Verjüngung verwendet werden. Die Verjüngung kann keilförmig ausgebildet sein.In one embodiment, a layer is formed by carbon fiber rovings. The other layer can be applied by means of an extruder to this carbon fiber layer. The applied plastic layer and / or the carbon fiber layer are then preferably heated, after which the plastic layer and the carbon fiber layer are compacted. The densification and heating can be accomplished by pulling the two layers together through a taper in a heatable block. It can be a heatable metal block, for example. An aluminum block with a taper can be used. The taper may be wedge-shaped.

Die Schichten werden dabei miteinander verklebt und durch den geschmolzenen Kunststoff verbunden.The layers are glued together and connected by the molten plastic.

Danach können in einem weiteren Verfahrensschritt die stirnseitigen Enden mit Kunststoff umschlossen werden, damit auch die stirnseitigen Enden der Kohlefasern mit der Kunststoffschicht gut verbunden sind.Thereafter, in a further method step, the front ends are enclosed with plastic, so that the front ends of the carbon fibers are well connected to the plastic layer.

Die beiden Schichten werden unter Druck und Hitzeeinwirkung zusammengefügt. Es ist bevorzugt, dass in dem gleichen Schritt die Wellbereiche ausgebildet werden. Die Herstellung der Wellbereiche kann jedoch auch in einem nachgeordneten Schritt erfolgen. Der Strang mit den zwei Schichten kann durch zwei ineinandergreifende erhitzte Rollen geführt werden, wobei die Rollen eine Kontur aufweisen, um die Wellbereiche zu erzeugen. Die Rollen können eine sinusförmige Außenkontur aufweisen, die sinusförmige Wellbereiche am Endlosband erzeugen. Die Rollen werden dabei mittels Heizelementen geheizt. Beim Durchlaufen des Zwischenraums zwischen den Rollen werden die Schichten zusammengepresst und zusammengefügt. Es ist denkbar, dass eine Rolle ein Unterbrechungselement zur Unterbrechung der Struktur aufweist. Das Element kann insbesondere im Scheitelbereich der nach innen oder nach außen weisenden Wellbereiche angeordnet sein, wobei das Unterbrechungselement an dieser Stelle jeweils eine der Schichten schwächt oder durchtrennt. Insbesondere kann das Unterbrechungselement die Kunststoffschicht durchtrennen oder schwächen. Hierdurch ist sichergestellt, dass beim Erwärmen oder Abkühlen das Endlosband sich in der Länge ändert und die Effekte der nach außen und nach innen weisenden Wellbereiche sich nicht aufhebt.The two layers are joined together under pressure and heat. It is preferable that the corrugation regions are formed in the same step. However, the production of the corrugated areas can also take place in a subsequent step. The strand having the two layers may be passed through two intermeshing heated rollers, the rollers having a contour to create the corrugation regions. The rollers may have a sinusoidal outer contour which produces sinusoidal wave regions on the endless belt. The rollers are heated by means of heating elements. As they pass through the gap between the rollers, the layers are pressed together and joined together. It is conceivable that a roller has an interruption element for interrupting the structure. In particular, the element may be arranged in the apex region of the inward-facing or outward-facing corrugation regions, the interruption element weakening or severing one of the layers at this point. In particular, the interruption element can sever or weaken the plastic layer. This ensures that when heating or cooling the endless belt changes in length and the effects of the outwardly and inwardly facing wave areas does not cancel.

Die Schichten können in einer Faser ausgebildet sein, wobei die Faser zu einem Endlosband gewebt oder gewirkt ist. Das Endlosband kann ferner aus gesponnen Fasern gewebt oder gewirkt sein, wobei die Fasern zwei Schichten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungekoeffizienten aufweist. Die Schichten der Fasern können wie hier bereits beschrieben aus Kunststoff und/oder aus Kohlenstofffasern gebildet sein. Dabei wird eine ganz dünne Bipolymer-Faser hergestellt, wie ein Faden, der dann sogar noch aufgezwirbelt werden kann, wodurch sich der Faden bei Erwärmung stark zusammenzieht. Die Fäden können zu einem Endlosband gewebt werden und dann in dem Wärmemotor als Endlosband eingesetzt werden.The layers may be formed in a fiber, wherein the fiber is woven or knitted into an endless belt. The endless belt may further be woven or knitted from spun fibers, the fibers having two layers with different thermal expansion coefficients. The layers of the fibers may be formed from plastic and / or from carbon fibers as already described herein. A very thin bipolymer fiber is produced, like a thread, which can then even be twisted, causing the thread to contract sharply when heated. The threads can be woven into an endless belt and then used in the heat engine as an endless belt.

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäßen Endlosbänder, das Verfahren und den Wärmemotor auszugestalten. Hier darf zunächst auf den unabhängigen Patentansprüchen nach geordneten Patentansprüchen verwiesen werden. Im Folgenden ist jeweils eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

  • 1 in einer schematischen geschnittenen Darstellung einen Teil eines Endlosbands,
  • 2 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung einen Wärmemotor,
  • 3 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung einen Extruder zur Herstellung eines Endlosbands gemäß 1,
  • 4 in einer schematischen Darstellung eine weitere Anlage zur Herstellung von Endlosbändern gemäß 1, und
  • 5 eine Anordnung zur Herstellung eines Endlosbandes mit Wellbereichen.
There are a variety of ways to design the endless belts according to the invention, the method and the heat engine. Here, reference may first be made to the independent claims for parent claims. In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing and the associated description. In the drawing shows:
  • 1 in a schematic sectional representation of a part of an endless belt,
  • 2 in a schematic, perspective view of a heat engine,
  • 3 in a schematic, perspective view of an extruder for producing an endless belt according to 1 .
  • 4 in a schematic representation of a further plant for the production of endless belts according to 1 , and
  • 5 an arrangement for producing an endless belt with corrugated areas.

In 1 ist ein Teil eines Endlosbandes 1 zu erkennen. Das Endlosband 1 weist zwei Schichten 2, 3 auf. Die Schichten 2, 3 sind hier vollflächig miteinander verbunden. In bevorzugter Ausgestaltung bestehen beide Schichten 2, 3 aus Polyethylen. Die eine Schicht weist vorzugsweise einen positiven Wärmeausdehnungskoeffizienten und die andere Schicht weist insbesondere einen negativen oder geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf.In 1 is part of an endless band 1 to recognize. The endless band 1 has two layers 2 . 3 on. The layers 2 . 3 are connected to each other here. In a preferred embodiment, both layers exist 2 . 3 made of polyethylene. The one layer preferably has a positive thermal expansion coefficient and the other layer has in particular a negative or lower coefficient of thermal expansion.

Beide Schichten 2, 3 bestehen somit aus einem Kunststoff. Das Endlosband 1 kann auch als Bipolymerstreifen bezeichnet werden. Die Schicht 2 kann dabei aus gerecktem Polyethylen hergestellt sein und die andere Schicht 3 kann aus gerecktem und getempertem Polyethylen hergestellt sein. Als Polyethylen wird insbesondere HDPE verwendet.Both layers 2 . 3 thus consist of a plastic. The endless band 1 can also be referred to as Bipolymerstreifen. The layer 2 can be made of stretched polyethylene and the other layer 3 can be made of stretched and tempered polyethylene. In particular HDPE is used as polyethylene.

Die gesamte Schichtdicke des Endlosbands 1, d.h. die Summe der Dicken der Schichten 2, 3 beträgt insbesondere 0,1 mm oder mehr als 0,1 mm, vorzugsweise 0,5 mm oder mehr als 0,5 mm, wobei die Dicke des Endlosbands (1) 5 cm oder weniger als 5 cm beträgt. Hierdurch lassen sich hinreichend große Kräfte erzeugen, um das entsprechende Endlosband 1 in einem Wärmemotor 4 einzusetzen, der in 2 dargestellt ist.The total layer thickness of the endless belt 1 ie the sum of the thicknesses of the layers 2 . 3 is more preferably 0.1 mm or more than 0.1 mm, preferably 0.5 mm or more than 0.5 mm, wherein the thickness of the endless belt (1) is 5 cm or less than 5 cm. As a result, sufficiently large forces can be generated to the corresponding endless belt 1 in a heat engine 4 to insert in 2 is shown.

Der Wärmemotor 4 dient zur Erzeugung mechanischer Energie mit einem bei Temperaturänderungen sich in der Länge veränderbaren Endlosband 1, das um mindestens zwei Umlenkmittel 5, 6 geführt ist. Als Umlenkmittel 5, 6 dienen hier Kreuze oder Sterne. Alternativ kann ein Zahnrad verwendet werden. Die Kreuze greifen hier in nicht benachbarte, nach außen weisende Wellbereiche des Endlosbandes ein. Eine Welle (nicht näher dargestellt) ist mit einem der Umlenkmittel 5, 6 gekoppelt und mit einer Vorrichtung zur Energieabnahme verbunden. Es können auch mehr als zwei Umlenkmittel 5, 6 vorhanden sein.The heat engine 4 is used to generate mechanical energy with an adjustable in temperature changes in length endless belt 1 that is around at least two deflecting means 5 . 6 is guided. As a deflection 5 . 6 serve here crosses or stars. Alternatively, a gear can be used. The crosses intervene here in non-adjacent, outwardly facing wave areas of the endless belt. A shaft (not shown in detail) is connected to one of the deflection means 5 . 6 coupled and connected to a device for power consumption. There may also be more than two deflection means 5 . 6 to be available.

Das Endlosband 1 weist mindestens ein erstes und ein zweites Bandtrum auf, wobei das erste Bandtrum direkt oder durch entsprechende Einrichtungen erwärmbar und/oder das zweite Bandtrum kühlbar ist.The endless band 1 has at least a first and a second belt strand, wherein the first belt strand can be heated directly or by appropriate means and / or the second belt strand is coolable.

Das eine Bandtrum ist durch eine warme Zone 9 geführt, wobei die warme Zone durch einen Sonnenkollektor gebildet sein kann. Das andere Bandtrum ist durch eine kalte Zone 10 geführt, wobei die Kühlung durch Umgebungsluft erfolgen kann.The one bandtrum is through a warm zone 9 guided, wherein the warm zone may be formed by a solar collector. The other bandtrum is through a cold zone 10 guided, wherein the cooling can be done by ambient air.

Es sind eine Vielzahl von Wellbereichen zur Längenänderung bei Temperaturänderung am Endlosband ausgebildet. Das Endlosband 1 weist insbesondere Wellbereiche auf, die asymmetrisch durch das Material und oder durch die Gestaltung aufgebaut bzw. geformt sind. Das Endlosband 1 verformt durch eine Längenänderung und ist aus mindestens zwei Schichten 2, 3 von Material unterschiedlicher Wärmeausdehnung gefertigt.There are a plurality of corrugated areas for length change with temperature change formed on the endless belt. The endless band 1 In particular, it has corrugated areas which are asymmetrically constructed by the material and / or by the design. The endless band 1 deformed by a change in length and is made up of at least two layers 2 . 3 made of material of different thermal expansion.

Wie beschrieben weist die erste Schicht 2 einen ersten Kunststoff auf und die zweite Schicht 3 weist einen zweiten Kunststoff oder Kohlenstofffasern auf, wobei das Endlosband 1 unter Wärmeeinfluss reversibel verformbar ist.As described, the first layer 2 a first plastic on and the second layer 3 comprises a second plastic or carbon fibers, wherein the endless belt 1 is reversibly deformable under heat influence.

Der Wärmemotor 4 zeichnet sich dadurch aus, dass das Endlosband 6 sehr günstig herstellbar ist und zusätzlich in einem Temperaturbereich von -20 Grad Celsius bis 110 Grad Celsius arbeiten kann, wobei ein Wärmeunterschied zwischen der warmen Zone 9 und der kalten Zone 10 von beispielsweise 20 Grad Celsius ausreicht, um den Wärmemotor 4 anzutreiben. Der Wärmemotor treibt insbesondere einen Asynchrongenerator an.The heat engine 4 is characterized by the fact that the endless belt 6 is very cheap to produce and can also work in a temperature range from -20 degrees Celsius to 110 degrees Celsius, with a difference in heat between the warm zone 9 and the cold zone 10 from, for example, 20 degrees Celsius to the heat engine 4 drive. The heat engine drives in particular an asynchronous generator.

In 3 ist eine bevorzugte Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung der entsprechenden Schichten 2, 3 dargestellt. Es ist ein Kunststoffextruder 14 vorhanden, der einen geschmolzenen Kunststoff durch eine Düse 15 drückt. Die Düse 15 weist einen rechteckigen Ausschnitt zur Produktion der entsprechenden Streifen auf. Der aus der Düse kommende Strang 16 wird nun zunächst an einem Lüfter 17 vorbeigeführt und schließlich auf eine Rolle 18 aufgewickelt. Die Aufwickelgeschwindigkeit der Rolle 18 ist vorzugsweise höher als die Vorschubgeschwindigkeit des Strangs 16 durch die Düse 15, so dass der Strang 16 beim Aufwickeln gereckt wird. Der Strang 16 kann dabei um das 8-fache gereckt werden. Das aufgewickelte Strangmaterial dient nun zum Herstellen einer entsprechenden Schicht 2, 3. Ein weiteres ebenfalls auf diese Art und Weise hergestelltes Strangmaterial wird nun zusätzlich getempert, um ein möglichst unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu dem Material der anderen Schicht zu erhalten. Diese beiden Strangmaterialen werden nun entsprechend in Materialstücke der Streifenlänge des Endlosbandes geschnitten und miteinander vollflächig verbunden. Dies kann durch Verkleben mit geschmolzenem Polyethylen geschehen. Insbesondere wird geschmolzener Kunststoff zur Verbindung der Schichten genutzt. Es ist ein schonendes Verkleben anzuwenden, wobei die Temperatur der Schichten nicht derart erhöht wird, dass der Effekt des Tempern beeinflusst wird. Es kann bspw. ein geschmolzener Polyethylendraht verwendet werden.In 3 is a preferred illustration of a method of making the corresponding layers 2 . 3 shown. It is a plastic extruder 14 present a molten plastic through a nozzle 15 suppressed. The nozzle 15 has a rectangular cutout for the production of the corresponding strips. The strand coming out of the nozzle 16 is now first on a fan 17 passed by and finally on a roll 18 wound. The winding speed of the roll 18 is preferably higher than the feed rate of the strand 16 through the nozzle 15 so that the strand 16 when winding is stretched. The strand 16 can be stretched 8 times. The wound strand material is now used to produce a corresponding layer 2 . 3 , Another strand material likewise produced in this way is now additionally tempered in order to obtain as different a thermal expansion coefficient as possible for the material of the other layer. These two strand materials are now cut accordingly in pieces of material of the strip length of the endless belt and connected to each other over the entire surface. This can be done by bonding with molten polyethylene. In particular, molten plastic is used to bond the layers. Gentle bonding is to be used, whereby the temperature of the layers is not increased in such a way that the effect of tempering is influenced. For example, a molten polyethylene wire may be used.

Auf diese Art und Weise lassen sich besonders kostengünstig entsprechende Endlosbänder 1 herstellen.In this way can be particularly cost appropriate endless belts 1 produce.

Es ist denkbar, einen Kunststoff zu extrudieren, beim Aufwickeln zu recken und dabei direkt mit einer Lage Kohlenstofffasern zu versehen, die von einer weiteren Rolle zugeführt werden.It is conceivable to extrude a plastic, to stretch during winding and to provide it directly with a layer of carbon fibers, which are fed from another roll.

In 4 ist eine weitere Anlage zur Herstellung von Endlosbändern 25 dargestellt. Eine Kohlefaserschicht 20 wird zunächst von einer Rolle 19 mit Kohlefaserrovings abgewickelt. Mittels eines Kunststoffextruders 21 wird nun eine Kunststoffschicht 23 durch eine Düse 22 auf die Kohlefaserschicht 20 aufgebracht. Hiernach werden die beiden Schichten durch eine Verjüngung zur Erhitzung und Verdichtung der beiden Schichten gezogen. Die Verjüngung ist vorzugsweise in einem heizbaren Metallblock ausgebildet. Es wird beispielsweise ein heizbarer Aluminiumblock mit einer Verjüngung 24 verwendet. Die Kunststoffschicht 23 und die Kohlefaserschicht 20 werden beim Durchlaufen der Verjüngung erhitzt und zusammengepresst und somit verdichtet. Die Kunststoffschicht 23 wird somit auf die Kohlefaserschicht 20 gedruckt. Es entsteht ein Strang 25 eines Endlosbands. Der Strang 25 kann zunächst auf eine weitere Rolle 26 aufgewickelt werden. Danach kann der Strang 25 wieder abgewickelt und die einzelnen Endlosbande können aus dem Strang geschnitten werden (nicht dargestellt). Danach können in einem weiteren Verfahrensschritt die stirnseitigen Enden mit Kunststoff umschlossen werden, damit auch die stirnseitigen Enden der Kohlefasern mit der Kunststoffschicht 23 gut verbunden sind.In 4 is another plant for the production of endless belts 25 shown. A carbon fiber layer 20 is first of a roll 19 unwound with carbon fiber rovings. By means of a plastic extruder 21 now becomes a plastic layer 23 through a nozzle 22 on the carbon fiber layer 20 applied. Thereafter, the two layers are pulled through a taper to heat and densify the two layers. The taper is preferably formed in a heatable metal block. For example, it will be a heatable aluminum block with a taper 24 used. The plastic layer 23 and the carbon fiber layer 20 are heated as they pass through the taper and compressed and thus compacted. The plastic layer 23 is thus on the carbon fiber layer 20 printed. It creates a strand 25 an endless belt. The strand 25 Can first on another role 26 be wound up. After that, the strand can 25 unwound again and the individual endless belt can be cut from the strand (not shown). Thereafter, in a further method step, the front ends are enclosed in plastic, so that the front ends of the carbon fibers with the plastic layer 23 are well connected.

Bei dem Herstellverfahren (vgl. 5) werden zwei große Rollen 7, 8 benutzt auf denen Wellblech aufgespannt ist, sodass die Wellen wie Zahnräder ineinander greifen. Die Rollen 7, 8 sind an Aufhängungen 27, 28 drehbar angeordnet. Es ist denkbar dass beide oder nur eine Rolle 7, 8 angetrieben wird. Die Rollen 7, 8 werden dann übereinander so angeordnet dass zwischen den Rollen 7, 8 der Rohling 31 in Form eines losen Doppelschichtbauteils(die Schichten 2, 3 sind insbesondere noch nicht verbunden) geformt wird. Eine oder beide Rollen 7, 8 sind mittels Heizelementen 29 geheizt, sodass sich die Kohlenstofffaser mit dem Polyamid unter dem Druck zwischen den Rollen 7, 8 in der Arbeitszone 30 miteinander verbindet. Dabei ist es wichtig, die Polyamidschicht immer nach einer Wellenlänge zu unterbrechen, damit sich die Effekte nicht aufheben, da sich in der Welle die Krümmung der Wellbereiche unter Temperatureinwirkung immer wieder abwechselt und aufhebt. Die Unterbrechung kann entweder in die Wellentäler oder auf die Wellenberge durch Unterbrechungselemente 30 bspw. Eisenstangen an der Rolle 8 bzw. eine Vorrichtung zum Schneiden bspw. ein spitzes Dreieck ausgebildet werden, die dann die Polyamidschicht unterbricht.In the production process (cf. 5 ) will be two big roles 7 . 8th used on which corrugated iron is stretched, so that the waves like Gears mesh. The roles 7 . 8th are on suspensions 27 . 28 rotatably arranged. It is conceivable that both or only one role 7 . 8th is driven. The roles 7 . 8th are then placed one above the other so that between the rollers 7 . 8th the blank 31 in the form of a loose bilayer component (the layers 2 . 3 in particular not yet connected) is formed. One or both roles 7 . 8th are by means of heating elements 29 heated, so that the carbon fiber with the polyamide under pressure between the rollers 7 . 8th in the work zone 30 connects with each other. It is important to always interrupt the polyamide layer after one wavelength, so that the effects do not cancel, since in the wave, the curvature of the corrugated areas alternated and abolished under the influence of temperature. The interruption can be either in the troughs or on the wave crests by interruption elements 30 For example, iron bars on the roll 8th or a device for cutting, for example, a sharp triangle are formed, which then interrupts the polyamide layer.

Nach Durchlaufen der Arbeitszone 33 entsteht aus dem Rohling 31 ein Strang 32 mit Wellbereichen aus dem das Endlosband 1 gefertigt werden kann. Der Strang 32 wird geschnitten und die Enden werden miteinander verbunden.After passing through the work zone 33 arises from the blank 31 a strand 32 with corrugated areas from the the endless belt 1 can be made. The strand 32 is cut and the ends are joined together.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Endlosbandendless belt
22
Schichtlayer
33
Schichtlayer
44
Wärmemotorheat engine
55
Kreuz/UmlenkmittelCross / deflection
66
Kreuz/UmlenkmittelCross / deflection
77
Rollerole
88th
Rollerole
99
warme Zonewarm zone
1010
kalte Zonecold zone
1111
Isolierung / TrennebeneInsulation / parting plane
1212
Federmittelspring means
1313
Federmittelspring means
1414
KunststoffextruderPlastic extruder
1515
Düsejet
1616
Strangstrand
1717
LüfterFan
1818
Rollerole
1919
Rolle mit KohlefaserrovingsRoll with carbon fiber rovings
2020
Kohlefaserschichtcarbon fiber layer
2121
KunststoffextruderPlastic extruder
2222
Düsejet
2323
Aufgedruckte KunststoffschichtPrinted plastic layer
2424
Aluminiumblock mit Verjüngung zur Erhitzung und Verdichtung beider SchichtenAluminum block with taper for heating and compaction of both layers
2525
Strang für EndlosbandStrand for endless band
2626
Rolle zur AufwicklungRoll for winding
2727
Aufhängungsuspension
2828
Aufhängungsuspension
2929
Heizelementheating element
3030
Unterbrechungselementinterruption element
3131
Rohling/loses DoppelschichtbauteilBlank / loose double layer component
3232
Strangform mit WellbereichenStrand shape with corrugated areas
3333
Arbeitszonework zone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (26)

Wärmemotor zur Erzeugung mechanischer Energie mit einem bei Temperaturänderungen sich in der Länge veränderbaren Endlosband (1), das um mindestens zwei Umlenkmittel (5,6) geführt ist, wobei eine Welle mit einem der Umlenkmittel (5,6) gekoppelt ist und mit einer Vorrichtung zur Energieabnahme verbunden ist, wobei das Endlosband (1) mindestens ein erstes und ein zweites Bandtrum aufweist, wobei zumindest ein Teil eines Bandtrumes direkt oder durch entsprechende Einrichtungen erwärmbar und/oder ein Teil desselben oder eines anderen Bandtrumes kühlbar ist, wobei das Endlosband (1) zur Längenänderung sich räumlich verformt und mindestens zwei Schichten (2, 3) Material unterschiedlicher Wärmeausdehnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) einen ersten Kunststoff aufweist und die zweite Schicht (3) einen zweiten Kunststoff oder Kohlenstofffasern aufweist, wobei das Endlosband (1) unter Wärmeeinfluss reversibel verformbar ist.Heat engine for generating mechanical energy with an adjustable in temperature changes in length endless belt (1), which is guided around at least two deflection means (5,6), wherein a shaft is coupled to one of the deflection means (5,6) and with a device is connected to the energy decrease, wherein the endless belt (1) has at least a first and a second belt strand, wherein at least a portion of a belt strand can be heated directly or by appropriate means and / or a part of the same or a different belt strand can be cooled, wherein the endless belt (1 ) to the change in length spatially deformed and at least two layers (2, 3) material of different thermal expansion, characterized in that the first layer (2) comprises a first plastic and the second layer (3) comprises a second plastic or carbon fibers, said Endless belt (1) is reversibly deformable under the influence of heat. Wärmemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Endlosbands (1) mindestens 0,1 mm beträgt, wobei die Dicke des Endlosbands (1) 5 cm oder weniger als 5 cm beträgt.Heat engine after Claim 1 , characterized in that the thickness of the endless belt (1) is at least 0.1 mm, wherein the thickness of the endless belt (1) is 5 cm or less than 5 cm. Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dehnungstrum (8) durch einen warmen Bereich, bspw. eine Kammer mit warmem Medium (7) oder Sonnenreflektoren, und ein Zugtrum (9) durch einen kühlen Bereich, bspw. eine Kammer mit kühlem Medium (6) geführt ist.A heat engine according to any one of the preceding claims, characterized in that a strain stream (8) through a warm area, for example. A chamber with warm medium (7) or sun reflectors, and a Zugtrum (9) through a cool area, for example Cool medium (6) is guided. Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband (1) Wellbereiche aufweist.Heat engine according to one of the preceding claims, characterized in that the endless belt (1) has corrugated areas. Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen und nach innen weisenden Wellbereiche zumindest teilweise unterschiedlich ausgebildet sind.Heat engine according to one of the preceding claims, characterized in that the outwardly and inwardly facing wave regions are at least partially formed differently. Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Schichten (2, 3) in den nach außen oder nach innen weisenden Wellbereichen unterbrochen oder geschwächt ist.Heat engine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the layers (2, 3) is interrupted or weakened in the outwardly or inwardly facing wave regions. Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmittel (5, 6) als Kreuz oder Stern ausgebildet sind.Heat engine according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection means (5, 6) are formed as a cross or star. Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Medien zur Kühlung und Erwärmung entgegen der Drehrichtung des Endlosbandes (1), jeweils thermisch isoliert, in je einem Gehäuse geführt sind, in dem die beiden Bandtrume laufen.Heat engine according to one of the preceding claims, characterized in that the media for cooling and heating against the direction of rotation of the endless belt (1), each thermally insulated, are each guided in a housing in which run the two Bandtrume. Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband (1) oder mehrere parallele Endlosbänder insbesondere mit dem Zugtrum in einem Sonnenkollektor geführt sind.Heat engine according to one of the preceding claims, characterized in that the endless belt (1) or several parallel endless belts are guided in particular with the Zugtrum in a solar collector. Endlosband (1) mit einer ersten Schicht (2) und einer zweiten Schicht (3), wobei die Schichten (2, 3) miteinander verbunden sind, wobei die beiden Schichten (2, 3) unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, wobei das Endlosband (1) in einem Wärmemotor nach einem der vorstehenden Ansprüche einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) einen ersten Kunststoff aufweist und die zweite Schicht (3) einen zweiten Kunststoff oder Kohlenstofffasern aufweist, wobei das Endlosband (1) unter Wärmeeinfluss reversibel verformbar ist.Endless belt (1) having a first layer (2) and a second layer (3), wherein the layers (2, 3) are interconnected, wherein the two layers (2, 3) have different thermal expansion coefficients, wherein the endless belt (1) in a heat engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first layer (2) comprises a first plastic and the second layer (3) comprises a second plastic or carbon fibers, wherein the endless belt (1) is reversibly deformable under the influence of heat , Endlosband nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Endlosbands (1) mindestens 0,1 mm beträgt, wobei die Dicke des Endlosbands (1) 5 cm oder weniger als 5 cm beträgt.Endless band after Claim 9 , characterized in that the thickness of the endless belt (1) is at least 0.1 mm, wherein the thickness of the endless belt (1) is 5 cm or less than 5 cm. Endlosband nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Endlosbands (1) mindestens 0,5 mm beträgt.Endless band after Claim 9 or 10 , characterized in that the thickness of the endless belt (1) is at least 0.5 mm. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Endlosbands (1) im Bereich zwischen 1 cm und 1000 cm liegt.Endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the endless belt (1) is in the range between 1 cm and 1000 cm. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Endlosbands (1) zwischen 20 cm und 1000 cm liegt.Endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the endless belt (1) is between 20 cm and 1000 cm. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindesten eine der Schichten (2, 3) aus Polyethylen besteht, wobei das Polyethylen eine Dichte von mehr als 0,955 g/cm3 und/oder einen Verzweigungsgrad von weniger als 1,3 Verzweigung pro 1000 C-Atome aufweist.An endless belt according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the layers (2, 3) is made of polyethylene, the polyethylene having a density greater than 0.955 g / cm 3 and / or a degree of branching less than 1.3 branch per 1000 C atoms. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht (2) gerecktes und getempertes HDPE (High Density Polyethylen) und die andere Schicht (3) gerecktes, ungetempertes HDPE aufweist.Endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that one layer (2) has stretched and tempered HDPE (high density polyethylene) and the other layer (3) has stretched, unannealed HDPE. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht Kohlenstofffasern aufweist. Endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that a layer comprises carbon fibers. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten Polyamid aufweist.Endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the layers comprises polyamide. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten Graphen, insbesondere Graphene Nano Platelets als Zusatz aufweist.Endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the layers comprises graphene, in particular Graphene Nano Platelets as additive. Endlosband nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) in einer Faser ausgebildet sind, wobei die Faser zu einem Endlosband gewebt oder gewirkt ist.Endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that the layers (2, 3) are formed in a fiber, the fiber being woven or knitted into an endless belt. Verfahren zur Herstellung eines Endlosbands nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten (2, 3) durch Extrudieren hergestellt wird, wobei die Schichten in einem weiteren Schritt miteinander verbunden werden.Process for producing an endless belt according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the layers (2, 3) is produced by extrusion, wherein the layers are joined together in a further step. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) miteinander verklebt werden.Method according to the preceding claim, characterized in that the layers (2, 3) are glued together. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) durch geschmolzenen Kunststoff verbunden werden.Method according to the preceding claim, characterized in that the layers (2, 3) are connected by molten plastic. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststoffschicht (23) mittels eines Extruders (21) auf eine Kohlefaserschicht (20) aufgebracht wird, wobei die aufgebrachte Kunststoffschicht (23) und/oder die Kohlefaserschicht (20) erhitzt wird/werden, wobei die Kunststoffschicht (23) und die Kohlefaserschicht (20) verdichtet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plastic layer (23) by means of an extruder (21) on a carbon fiber layer (20) is applied, wherein the applied plastic layer (23) and / or the carbon fiber layer (20) is heated / are wherein the plastic layer (23) and the carbon fiber layer (20) are compacted. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Wärmeeinwirkung die Wellbereiche beim Durchlaufen von zwei ineinandergreifenden Rollen (7,8) gebildet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that under heat the corrugated areas are formed when passing through two intermeshing rollers (7, 8). Verfahren nach dem vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) beim Durchlaufen der Rollen (7,8) erwärmt und unter Druck zusammengefügt werden.Method according to the preceding claims, characterized in that the layers (2, 3) are heated while passing through the rollers (7, 8) and joined together under pressure.
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