DE1601469A1 - Heissgasmotor - Google Patents
HeissgasmotorInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/045—Controlling
- F02G1/05—Controlling by varying the rate of flow or quantity of the working gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
_r.· nicht^geä-dertwerd ;
JW/rf ~
16 0146 3
"Heisegasmotor."
Die Erfindung bezieht sich
auf einen Heisagasmotor mit einem geschlossenen
Arbeiteraum, in dem eich ein Arbeitsmedium befindet und der durch einen Regenerator in einen ·
Korapreesionaraum mit niedriger mittlerer lern*-
poratur und einen Expaneionerauni mit höherer
mittlerer Temperatur aufgeteilt ist, bei dem
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das Volumen jede3 dieser Räume durch mit gegenseitigem
Fhasenuntercchied bewegbare kolbenförmige Körper derart änderbar ist, dass sich das .
Arbeitsmedium während der Expansion irr. wesen1>lichen
im Expansionsraum und während der Kompression
im wesentlichen im iroiapressionsraum befindet, bei dem der Motor eine Leistungsregelvorrichtung
enthält, die dadurch den mittleren Druckpegel in diesem Raum ändern kann, dass sie
dem Arbeitsraum Arbeitsmedium entnimmt bzw. zuführt, bei dem der kolbenförmige, den Expansionsraum
an seiner diesem Raum zugewandten Seite begrenzende Körper mit einer Wärme isolierenden
Kolbenkappe versehen ist.
Heissgasmotoren dieser Art,
auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht, sind bekannt. Bei diesen Motoren wird ein in
einem geschlossenen Arbeitsraum befindliches Arbeitsmedium wechselweise komprimiert, wenn es
sich im we3entlicheη im Kompressionsraum mit
niedriger mittleren Temperatur befindet, danach über einen Regenerator, in dem das Arbeitsmedium
tVärme aus der Regeneratormasse aufnimmt,
zum Expansionsraum befördert, danach, wenn eich
das Arbeitsmedium im wesentlichen im Expansionsraum mit höherer mittlerer Temperatur befindet,
expandiert und danach wieder über den Regenerator zum Kompressionsraum zurückbefördert. clNAl*
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In-baulicher Hinsicht lassen
sich diese I'otoren noch in Heissgjisrnotoren vom
Verdr^'ngertyj und Hei ssgu soot or en vom Zv.ei-ΙΓοΙ-benty{
unterscheiden. Bei Heissgusinotoren vom
Verdrängerty: sorgt ein Kolben für die abwechselnde
Kompression und Expansion des Arbeitsmediu&s,
während ein Verdränger für die Beförderung des Mediums vod Konpressionsraum in den Exransionsruum
und umgekehrt sorgt. Bei Heissgasmotoren
vom Zwei-Kolbentyp sind sowohl ein Koni pres si ons kolben
ils iuch ein Expansions kolben vorhanden,
welche beiden Kolben zusammen für das Komprimieren,
Eefordern und Expandieren sorger.-.
Bei diesen Heissgasaaotoren
wird die über einen Brenner de~: Exn-msionsrauin
zugeführte kalorische Energie in T.ecj.anische
Energie umgewandelt. Die von diesen Motoren gelieferte leistung ist dabei dein ic Arbeitsraum
herrschenden mittleren Druck proportional. Die
bietet die Köglichkeit, die Leistung dadurch zu
regeln, dass über eine Regelvorrichtung ArbeitsmediuBi
aus dem Arbeitsraum abgeführt odar demselben zugeführt wird. ,
Diesen Llotcren ;vird wie gesagt
über einen Brenner uärnie zugefülirt. Die Temperatur
des Aediums im Sx^dnsionsraum kann dsbei 6Ou bis
7O0cC betr.igen. Pur den Wirkungsgrad des geissgasmotors
ist es dabei von Belang, dass diese Wärse
J -ri ^c? 00 988 2/0450
BAD ORIGINAL
nicht über den diesen Expansionsraum begrenzenden
kolbenförmigen Körper (Kolben oder Verdränger) zur Umgebung oder zum KompressionBraum dringen
kann. Dami: dies vermieden wird, ist es bekannt, den kolbenförmigen Körper (Kolben oder Verdränger)
mit einer wärmeisolierenden hohlen metallenen
Kolbenkappe zu versehen. Im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit durch die Wände dieser Kappe
ist es erwünscht, diese möglichst dünn auszubilden. Da die Drücke.in diesen Heissgdsmotoren sehr hoch
sein können (beispielsweise minimaler Druck 70 at und maximaler Druck 140 at) sind in der Wand der
Kappe eine oder mehrere kapillare öffnungen vorgesehen,
so dass sieh in der Kap^e immer der
mittlere Druck einstellt. Dadurch ist der an den Kappenwänden auftretende Druckunterschied möglichst
gering, so dass die Aände so dünn wie nur möglich ausgebildet werden können. Ein Nachteil ist, dass
die kapillaren Offnungen immer zu gewissem
Leistungsverlust führen. Ein weiterer Huchteil dieser
Bauart ist, dass die Kediumoae3e in der Kappe einen
verzögernden Einfluss auf die Reg-e!geschwindigkeit
des Heissgasmotors ausübt. Wenn durch die Regelvorrichtung die Leistung des Heiesgasaotor· heruntergeregelt wird, «use nidiit nur Keilua au·
det Arbeiteraum eelber, sondern »uch au· der Kappe
abgeführt «erden. Dm bedeutet, dass atkr Metles ■ "
•bgeführt werden au*· als der tlediuwMMe 1»
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Arbeitsraum selber entspricht. Der gleiche Nachteil
tritt beim Heraufregeln des Motors auf. Es muss dann mehr Medium zugeführt werden, damit auch der
Druck in der Kappe auf Niveau gebracht wird. Die hohle Verdrängerkapxe stielt also beim Regeln als
Volumenvergrösserungsfaktcr mit,
Um den ermähnten Nachteil auszuschalten
liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, eine geschlossene Kappe äu verwenden. Der
erste Gedanke dabei war» die bisher üblichen Metallwände so stark auszubilden, dass die Kappe
stark genug ist um die auftretenden Drücke aufzuhalten.
Dabei gelangt man jedoch zu sehr dicken Wänden,
die zuviel Wärmeleitfähigkeit aufweisen und grosse Massenkräfte mit sich bringen, was für das
Getriebe und die Auswuchtung nachteilig ist.
Die Erfindung bezweckt, die obenerwähnten Nachteile auszuschalten und einen Heisegasmotor
zu schaffen, bei dem die Vfärmeyefluste
über den Kolben und Missenträgheitakräfte gering
sind und die Regelgeschwindigkeit gross ist·
Der erfindungsgemässe Heissgas*-
motor entspricht diesen Anforderungen und weist das
Kennzeichen auf,dass die erwähnte Kolbenkappe derart druckfest ausgebildet ist, dass gegebenen«
falls in der Kolbenkappe vorhandene Hohlräume vom Arbeiteraum abgeschlossen sind, wobei die Kolben-
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kappe aus einem undurchsichtigen glasartigen oder
Sintermaterial mit einer Schmel ztemperatür besteht*
die höher ist als die im Expansionsraum herrschende Temperatur* und mit einer gegen Metalle mit derselben
oder einer höheren Schmelztemperatur niedrigen Wichte und schlechten Wärmeleitfähigkeit. Bei
einer günstigen Ausführungsform ist die Kolbenkappe
nahezu massiv ausgebildet.
Dadurch, dass die erfindungsgemässe Kappe druckfest ausgebildet ist, wird sich
nun im Heissgasmotor v/eniger Medium befinden al· bei den bekannten Keissgasmotoren, so dass die
Regelgeschwindigkeit gross sein kann.
Glasartige oder Sintermaterialien weisen eine schlechte Wärmeleitfähigkeit auf, so
dass eine gute Wärmeisolierung erhalten ist, wobei dadurch, dass das Material undurchsichtig ist,
auch kein Wärmeverlust durch Strahlung auftritt,
P Ein weiterer Vorteil iron glasartigem
und Sintermaterial ist, dass es im Vergleich zu Metallen eine niedrige Wichte hat, so dass das
Gesamtgewicht gering sein kann und keine unzulässigen Maseenträgkeitsskrafte auftreten.
Der Schmelzpunkt von glasartigen und Sintermaterialien liegt sehr hoch, so das» eine
hohe Temperatur im Expansionsraum zulässig ist, was fur den Geeamtwirkungsgrad des Heissgasmotors
günstig let*
Glasartige und auch Sint«rnateriali»n
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bi'eten v.eiter den Verteil, dass sie nicht porös
sind, so dass kein Medium hineindrin en kann "und-weiter sind diese Materialien staubfrei,
was besonders in Heissg .smctoren ein grosser
Vorteil ist, da StuUb Regener itorverschmu'zung
verursacht.
Ein weiterer Vorteil vrn glasartigen und ίintermaterialien ist ein niedriger
Ausdehnungskoeffizient, dies in bezug -:uf die.
Tatsache, dass an der erwähnten Kappe ein Temreruturgrudient
ven 700° an der Sx. ansionsraumseite
bis zu ungefähr Zinunertemperaliur an der
ieite des kcLbenfönnigen Körpers herrscht.
Durch den niedrigen Ausdehnungskoeffizienten kann iie Kolbenkappe n^n zylinderförm:,- ausgebildet
werde η , chne dass bei den in Betrieb herrschenden ieoiiervturen die Gefahr bestei.t, dass
sich die Kapje durch Ausdehnung im Zylinder festsetzt.- :■■■"-■■■ - - -
Bei einer weiteren günstigen Aus* führungsfera des erfindungsgemässen Heissgasiucters-ist
die Kolbenkappe aus Quarzglas ait . Lunkern hergestellt. I>iese Iunker bieten an . .
erster Stell« den Vorteil, dass sie das Quarzglas undurchsichtig eachen, während sie weiter die
Wicht« de« Qu«ra«l«s«e erniedrigen, was tu «inir
in« führt, weiter« Au«?uaywieftfora *·* -:
erfindungsgemässen Heissgastnotors weist das Kennzeichen
auf, dass die Koloenkappe.aus einem glaskeramischen
Msteri-äl hergestellt ist. Dieses glaskeremische
Material bietet den Vorteil einer sehr hohen mechanischen und thermischen Stossfestigkeit
und eines sehr hohen Schmelzpunktes. Weiter weist dieses glaskeramische lÄaterial einen sehr niedrigen
' Ausdehnungskoeffizienten auf.
Hinsichtlich der vorliegenden
Erfindung muss unter glaskeramischem Material ein
Material verstanden werden, das durch eine thermische
Behandlung aus glasartigem Material erhalten wird, durch weiche Behandlung eine fein disperse
Ausscheidung einer kristallinen Phase stattfindet, was schließlich zu einem Material führt, '
düs aus einem fein-disperskristallinen Material
besteht, das von einer glasartigen Phase umgeben ist.
Eine weitere günstige Ausführungsform
des erfindungFgeisässen Heissgasmotcrs weist das
Kennzeichen auf, dass die Kolbenkappe derart mit dem betreffenden kolbenförmigen Körner verbunden
ist, dass zwischen der Kolbenkappe und dem kolbenförmigen Körper ein abgeschlossener Raum vorhanden
iet, der mit einem Baum in Verbindung steht, in dem ein Druck herrscht, der niedriger iet als der
minimal im Arbeitsraum auftretende Druck. Dadurch wird die Verbindung zwischen der Kolbenkappe und
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dem Kolben niemals einer Zugbelastung ausgesetzt,
wap hinsichtlich des Materials äusserst günstig
ist.
Bej. einer weiteren Ausführungsform
ist die erwähnte Kolbenkappe an ihrer dem kolbenförmigen Körper zugewandten Seite mit einem
Teil mit einem kleineren Durchmesser versehen, auf dessen Äussenumfang Gewinde geschnitten ist,
und der in einer mit Innengewinde versehenen Aussparung im kolbenförmigen Körper eingeschraubt
werden kann, wobei sich an den Boden dieser Aussparung ein Kanal anschliesst, dessen andere Seite
in einen Raum mündet, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der minimal im Arbeitsraum1
auftretende Druck.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im
folgenden näher besehrieben. Es zeigen:
Pig« 1 eine scheme tische und nicht masstäbliche Darstellung einer bekannten Heissgasmotors
vom Verdrängertyp, wobei die Verdrängerkappe hohl ausgebildet ist,
Fig. 2 und 3 echeinatisehe und nicht
masstäbliche Darstellungen eines Heissgasinotors
vom Verdrängertype bzw. eines Heissgasinotors vom Zwei «-Kolben typ, wobei die Verdrängerkappe bzw.
Kolbenkappe massiv ausgebildet sind.
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In Pig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Zylinder angedeutet, in dem ein Kolben 2 und
ein Verdränger 3 bev/egbar sind. Der Kolben 2 und Verdränger 3 sind über eine Kolbenstange 4 bzw. eine
Verdränesrstsnge 5 mit einem rautenartigen Getriebe
6 verbunden, dessen Bauart als bekannt vorausgesetzt wird. Zwischen dem Kolben 2 und dem Verdränger 3
befindet sich ein Kompressicnsraum 7, während sich
über dem Verdränger 3 ein Ex. mansions raum c befindet.
Der Kompressicnsraum 7 und der Expansionsrc:um c
stehen über einen Kühler j, einen Regenerator 10 und einen Erhitzer 11 miteinander in Verbindung,
wobei letzterer eine Anzshl Rohre 12 enthält, die sich einerseits an den Regenerator 10 und andererseits
an einen Ringkanal 13 anschliessen, und eine
Anzahl Rohre 14 enthält, die sich einerseits an den Ringkanal 13 und andererseits an den Sxpansicnsr:<um
8 anschliessen. Vom Erhitzer 11 wird über einen Brenner 15 dem Heissgasmotor Wärme zugeführt.
In den durch den Expansionsräum 8 und den Kompressionsraum
7 mit den dazwischenliegenden Verbindungskanälen gebildeten Arbeitsraum befindet sich ein Arbeitsmedium,
beispielsweise Helium, unter hohem Druck. Der maximale Druck liegt in der Grössenordnung von
140 at, bei einem Druckverhaitnis von 2. Unter dem
Kolben 2 befindet sich ein Pufferraum 17, in dem sich das gleiche Medium wie im Arbeitsraum befindet,
nun aber unter einem mittleren Druck von 105 at.
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Ie Kurbelgehäuse 16, in dem das rautenartige Getriebe
angeordnet ist, herrscht atmosphärischer Druck. Der Heiesgiscotor enthält weiter eine Regelvorrichtung,
mit welcher der mittlere Druckpegel im Heissgasmotor
geändert werden kann. Diese Vorrichtung umfasst einen Vorratsbehälter 20, in der. sich Arbeitsmedium unter
einen Druck befindet, der höher ist als der maximal im Arbeitsraum herrschende Druck. Dieser Vorratsbehälter
20 steht über eine Mediumzuführunrsleitung 21,
in der sich ein Rückschlagventil 22 und ein regelr bsres Absperrventil 23 befindet, mit dem Kcmpreesionsraum
7 in Verbindung. An den Kompressionsraum 7
schliesst sich weiter eine Kediumabführungsleitung 24
an, in der sich ein Rückschlagventil 25 befindet. Die Mediumabführungsleitung 24 schliesst sich an eine
Komi res si ölvorrichtung 27 an, wobei sich die Abfuhr
2e der Kcmpressionsvorrichtung über ein Rückschlagventil
29 an den Behälter 20 anschliesst. Die Abführungsleitung
24 und die Abfuhr 2δ sind durch eine Leitung 4C verbunden, in der rieh ein regelbares Absperrventil
26 befindet. Durch Öffnung des regelbaren Absperrventils 23 wird dem Arbeitsraum Medium zugeführt,
während der Kompressor 27 durch Abschluss des Absperrventils 26 dem Arbeitsraum Arbeitsmedium ent nehmen
wird. Die Bedienung der Absperrventile 23 und 26 kann beispielsweise durch einen Regulator erfolgen,
der abhängig von der Drehzahl des Heissgasmotors die
Absperrventile 23 und 26 betätigt. Der Verdränger 3
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ist durch einen Kolben 30 gebildet, dessen dem Expaneionsraum
8 zugewandte Seite mit einer Verdrängerkappe 31 versehen ist. Die Verdrängerkappe 31 ist
höh] und dünnwandig ausgebildet, wobei in der Metallwand
eine kapillare Öffnung 32 vorhanden ist, durch welche der Raum 33 innerhalb der Kolbenkapιe 31 derart
mit dem Expansionsraum 8 in Verbindung steht, dass
sich in diesem Raum wohl der mittlere im Raum 8 herrschende Druck einstellen wird, aber dass im Raum
θ auftretende Druckschwankungen im Raum 33 nahezu nicht auftreten. Durch diese Bauart der Kolbenkappe 31 ist
eine äueserst gute Isolierung des Expansionsraums gegenüber
dem Kolben 3<~ erhalten, wobei infolge der
dünnen Wand nur wenig Wärme durch Leitung zum Kolben
30 weglecken wird, während die Verdrähgerkapre durch ihre dünnwandige Ausbildung sehr leicht ist, so dass
nur geringe Massenträgheitskrä'fte auftreten. Ausser
allen diesen Vorteilen bietet die hohle Verdrängerkappe
31 jedoch den grossen Nachteil, dass darin eine groese
Kenge Arbeitsmedium unter mittlerem im Arbeitsraum herrschendem Druck vorhanden ist. Das bedeutet, dass
beim Regeln der Leistung des Heisegasmotors durch Xnderung des mittleren Druckniveaus, also dadurch,
dass nan dem Arbeitsraum durch Abschliessen des Absperrventils 26 Medium entzieht oder durch Öffnung
dee Absperrventils 23 Arbeitsmedium zuführt, auch das
mittlere Druckniveau in der hohlen Verdrängerkappe 31 angepasst werden muss. Ausser dem Druck in dem durch
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den Komj-ressionsraum 7, den Sxpansionsraum 8 und
die dazwischen liegenden Verbindungen gebildeten Arbeitsraum, muss also auch der Druck im zusätzlichen
Raum 33 geändert werden, d.h. dass eine verhältnismässig grosse Mediummenge zusätzlich zugeführt
oder abgeführt werden muss. Dies macht die Regelung langsam, was unter Umständen ein
grosser Nachteil sein kann.
Damit dieser Nachteil ausgeschaltet wird, ist beim Heissgasmotor nach Fig. 2,
der hinsichtlich seines Baues dem Heissgasmotor nach Pig. 1 entspricht, der Verdränger durch einen
Kolben 50 und eine mit diesem verbundene massive
Verdrängerkap\fe 51 aus glaskeramischem Material gebildet.
Dies bietet den grossen Vorteil, dass nun im Arbeitsraum des Heissgasmotors eine viel
geringere Mediummen,ie vorhanden ist, so dass Entnahme
bzw. Zufuhr einer kleinen Mediummenge bereits eine grosse Änderung des Y/ertes des mittleren Drucks
verursacht. Das bedeutet, dass die Regelung beträchtlich schneller sein wird als beim Heissgasmotor
nach Pig. 1. Die Verdrängerkappe 51 aus glaskeramischem Material weist durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit
dieses Materials gute Isoliereigenschaften auf, während die Wichte dieses Materials verhältnismässig
klein ist, so daes verhältnismässig geringe Massenträgheitskräfte auftreten werden. Weiter ist das
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. 4U1 · £-C—' J
glaskeramische Material undurchsichtig, so dass
auch durch Strahlung vom Expansionsraum 6 her
wenig Wärme zum Kolben 5C gelangen wird. Bas glaskeramische
Material, aus dem die Verdrängerkappe 51 hergestellt ist, weist einen sehr niedrigen
Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, so dass die
Verdrängerkappe rein zylinderförmig gemacht werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese
Kappe sich durch Aärmeausdehnung derart verformen wird, dass sie sich im Zylinder 1 festsetzen wird.
Die Verbindung zwischen der Verdrängerkappe 51 und dem Kolben 50 ist dadurch erhalten, dass man
einem Teil 52 tjer Verdrängerkappe einen kleineren Durchmesser gegeben und die Aussenseite dieses
Teils mit Gewinde versehen hat, welcher Teil danach in einer Aussparung 53 im Kolben 50 eingeschraubt
wird, welche Aussparung an ihrer Innenseite mit Gewinde versehen ist. Auf den Boden
der Aussparung 53 mündet ein Kanal 54, der eich durch die Verdrängerstange zum Kurbelgehäuse 18
erstreckt, in dem atmosphärischer Druck herrscht. Das bedeutet; dass in der Aussparung 53 auch atmosphärischer
Druck herrschen wird, so dass die Verdrängerkappe durch d&n im Expansionsraum 8
herrschenden Druck immer positiv gegen den Kolben 5ü gedrückt wird. Das bedeutet, dass die Befestigung der Kolbenkappe 5t mit dem Kolben 50
niemal8 Zugspannungen auegesetzt sein wird·
In Fig. 3 ist ein Heissgaraotor
vom Zwei -Kölbtntyp darg·« teilt. Die «er Motor «at-
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hält einen Zylinder 61, in dem ein X
kolben 62 und ein Expansionskolben 63 dadurch bewegbar
sind, dass sie über Kolbenstangen 64 und 65 mit einem nicht dargestellten Getriebe verbunden
sind. Zwischen den einander zugewandten Flächen der Kolben 62 und 63 befindet sich der Kompressionsraum
6t, ein Kühler 67, ein Regenerator 68, ein Erhitzer
6ϊ und ein Expansionsraum 70. Der Expansionskolben
63 ist durch einen Kolbenteil 71 und eine Kolbenkappe 72 gebildet» wobei letztere aus einem glaskeramiechen
Material hergestellt ist und den Kolbenteil 71 voni Expansionar^um 70 isoliert. Die Bauart
des 2χ·ausionskclbene 63 entspricht der des
Verdrängers 51, 50 nach Pig* 2, wobei auch jetzt wieder die Aussparung* 73 zwischen der Expansionskclbenkappe
72 und dem Kolbenteil 71 über einen Kanal 74 mit dem unter atmoephärisehern Druck stehenden
Kurbelgehäuse in Verbindung steht, so dass auch bei dieser Bauart wieder erreicht ist, άπεε die
-Kolbenkappe 72 durch den im Sx:ansioneraum 70
herrschenden Druck positiv gegen den Kolbenteil 71 gedruckt wird, so dass die Verbindung niemals
Zugspannungen ausgesetzt ist. _ "
A.US dem Vorstehenden dürfte es
einleuchten, dass durch die Verwendung einer massiven
Verdrängerkappe bzw. Expansionskolbenkap^e erreicht
ist, dass während die Isolierungseigenschaften der
massiven aus glaskeracischem Katerial hergestellten
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BAD 0F51GINAU
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Verdränger- bzw. Kolbenkap, e mit denen der hohlen
Kolbenkappe, wie diese im Heissgasmotor nach Pig.
1 verwendet wurde, vergleichbar und die Massenträgheitskräfte der massiven Kolben- bzw. Verdrängerkappe
nur wenig grosser sind als die der hohlen Kolbenkappe nach Fig. 1, und dass die Regel
geschwindigkeit des Heissgasmotors nach den Fig. 2 und 3 bedeutend grosser ist als die des
Heissgismotors nach Fig. 1.
Die Kolbenkappe kann st^tt aus
glaskeramischem Material auch beispielsweise aus
Quartzglas rnit Lunkern oder aus einem Sintermaterial,
wie Sintermetall, oder einem keramischen Material hergestellt sein.
Obschon in den beispielsweise
dargestellten Ausführungsformen die Verdränger- bzw,
Kolbenkappe massiv ausgebildet ist, ist es unter Umständen beispielsweise bei gros3en Durchmessern
möglich, in dieser Kappe einen oder mehrere Hohlräume vorzusehen. Die Wände müsse η dann selbstverständlich
druckfest sein, d.h. sie nüssen die auftretenden Druckkräfte aushalten können.
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Claims (5)
1.jHeissgasmotor rait einem ge-
schlossenen Arbeitsraum, in dem sich ein* Arbeitsmedium
befindet und der durch einen Regenerator in einen Kompressionsraum mit niedriger mittlerer
Temperatur und einen Expansionsraum mit höherer
mittlerer Temperatur aufgeteilt ist, bei iem das V. lumen jedes dieser Räume durch mit gegenseitigem
Phasenunterschied bewegbare kolbenförmige Körper derart änderbar ist, dass sich das Arbeitsmedium
während der Expansion im wesentlichen im Ex;>ansionsraum
und während der Kompression im wesentlichen im Komrifressionsraum befindet, bei dem der
Motor eine Leistungsregelvorrichtung enthält, die dadurch den mittleren Druckpegel in diesem Raum
ändern kann, dass sie den Arbeitsraum Arbeitsmedium entnimmt bzw. zuführt, bei dem der kolbenförmige,
den Expansionsraum an seiner diesem Raum
zugewandten Seite begrenzende Körper mit einer Wärme isolierenden Kolbenkappe versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die erwähnte Kolbenkappe massiv bzw, derart druckfest ausgebildet ist,,
dass in der Kolbenkappe vorhandene Hohlräume vom Arbeitsraum abgeschlossen sind, wobei die Kolbenkappe
aus einem undurchsichtigen glasartigen oder Sintermaterial mit einer Schmelztemperatur besteht,
die hoher ist als die im Expansionsraum herrschende
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Temperatur, und mit einer ge^en Metalle mit derselben
oder einer höheren Schmelztemperatur niedrigen Wichte und schlechten Wärmeleitfähigkeit.
2. Heissgasmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenkap;e aus
Quarzglas mit Lunkern besteht.
3. Heissgasmotor nach Anspruch 1, d durch gekennzeichnet, dass die Kolbenkappe aus
einem glaskeramischen Katerial besteht.
4. Heissgasmotor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenkappe derart mit dem betreffenden kolbenförmigen Körper verbunden ist,
dass zwischen der Kolbenkappe und dem kolbenförmigen Körper ein abgeschlossener Raum vorhanden ist, der
mit einem Raum in Verbindung steht, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der minimal
im Arbeitsraum auftretende Druck.
5. Heissgasmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Kolbenkappe
an ihrer dem kolbenförmigen Körper zugewandten Seite mit einem Teil mit einem kleineren Durchmesser
versehen ist, auf dessen Aussenumfang Gewinde geschnitten ist, und der in einer mit Innengewinde
versehenen Aussparung im kolbenförmigen Körper eingeschraubt
werden kann, wobei sich an den Boden dieser Aussparung ein Kanal anschliesst, dessen andere Seite
in einen Raum mündet, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der minimal im Arbeitsraum auftre«nde Druck. '■ '00988 2/0450.
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