DE1751062A1 - Heissgaskolbenmaschine - Google Patents

Description

Dr. HfTliert Scholl 1751052

Anmelder. N.V. Philips¹ GloeilamH&»tul'rieKB..

Akte Na: IHN- 2398 piny. 239C

Anmeldung vom»26oMärZ 1968 .**· _η/,·_Ύ,,

VO/ I, Jj..

"Heiasgaekolbenmaaohine",

Die Erfindung betrifft oine IleiassaskolbenniaBchine mit einen oder mehreren Arboitaräumon, die je von einem Raun veränderlichen Volumona und im Betrieb höherer mittleror Tenperatur und einen Raun A ~1eichfallα veränderlichen Volumono und im Betrieb niedrigerer mittlerer Temperatur gebildot aind, wobei diese Räume miteinander in Verbindung atohon über oinon Regenerator, duroh den ein Arbeitamittel auf seinem Wog von ülnota zum anderen Raum und umgokehrt otrömen konn, viobei das Volumen dor erwähnten Ra'umo durch mit oinom Triebwork gekuppelte kolben-

° förai^o Körper goandort werden kann, und die Diohtunc zwioohen jedem

_i kolbenförmigen Körper, dooaen oine Seite oinon dor erwähnten Räume und

*·«·* doooon andere Soito einon nioht zum Axboitoraum ^ohorondon Raum σ

und der mit ihm zueammonwirlcondon Zylindorvmnd bzw. oinor «twa dnroh co

dies· bindurohgeftthrton IColbenotanße eines and er an kolbonförmiffen Kör*· per* von einer Rollaembrane gebildet iflt, deron eine Suita auch den

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Arbeitsraun tro^renst und doron andcro oelto an Flünaigkeit anlie/jt, wot bei zum Aufroohtorhnlton eines nahezu konstantenDruofcunteroohiode an jodor Rollmenbrano oino Regelvorrichtung vorgesehen iat, und dio auf den betreffenden kolbenförmigon Korper Wirkereien Anicko durchschnittlich aucjeglichon sind,

Hcisegaokolbeninaaohinen der nbirarwähntcn Art sind in Ausbildungen von der Verdrängerart und der Zi-ci^iolbcnart bekannt. Bei (lieft sen Ileisegaskolbonmasohinen bofindet si oh lsi Arbeitsraum ein Arbeitemittel unter hohom Druok, das abwechselnd konprinlert und expandiert wird. Zum Ausgleich der hohen Druakkra'fte, dio auf die kolbenförmigen Körper wirken, die an einer Seite den Arbeitsraum und an ihrer anderen Seite eiηon anderen Raum begrenzen, ist ee bekannt, diesen anderen Raun als Pufferraum auszubilden, in dom sieh Arbeltonittol untor dem im Arboitsraum herrschenden Mitteldruck befindet. IAa den Arboiteraun luftdicht vom Pufferraum zu trennon, ist es bekannt, die Dichtung zwischen einem kolbonfömigen Körper und der mit ihm ausanBeawlrkenden Zylinderwand als eine von Flüssigkeit unterstützte Rollmembrane auszubilden, deren eine Seite auoh den Arbeitsraum begrenzt und deren and orβ Seite an Flüsr eigkcit anliegt. Da sich im Pufforraum Arbeltonittol unter dem im Arbeit· raum herrschenden ^ittoldruok befindet, nuss dafür gesorgt werden, dass einerseits auoh dieses Arbeitsmittel nicht von der Unterstutzunfpflusaig*» ^ keit verunroini:;t wird, und andrerseits kein Arboitomittol in den die

oo Unterstutzungsflüosigkeit enthaltenden Raun gelangt. Daeu ist awisohen ο dein kolbenförmigen Körper und der Zylinderwand eine sweite Rollmembran·» ° dieiitung vorgesehen, deren Ro 11 membrane an einer Seite auch den Puffer- ^ raum begrenzt und an der anderen Seite sa Unterstutsungoflüssigkeit «nliegt. Weiterhin ist jeder kolbenförmige Körper mittels einer Kblsf»· stange mit «inem Triebwerk verbunden, wobei die Kolbenstange durafe (i» ι

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I.'an-l dee rufrerrcaincs Μη-durch^efCüirt ist. Γη Verlust dec teuren ArbuitöL-JLttclc 'jxr Ucjcbiinj su verhüten, ist ea bekannt, auch die Dichtunc 3".;i3chcn dor "olbcnstaii^c und der ..anJ dea TYiffcrraunes ala eine durch Flüsüif^keit unlerctütste Rcllaenbrane auszubilden. Oic:; bedeutet, da3B pro irolbcni irei Bollnecbranlichtunken notwendig Dind. Bei Ileioßgaskolbennaacliincu «icr Vcrdr-jijcrart I;onur.t η >ch eine durch Plüa.vi J:c-it untcrstütato Rc:llccEibrcn:licb.tuiij liinsu, narlioh diejenige svriochcn der durch den I.'cIbcn lilniitrchjefuiirtcn Vcrilranjcrjtanjo und dor. irc-lbcn. JcIe der ervähntcn IlcllEct^brnadiclitun^cn braucht weiterhin eine Hcjclvarrichtung aun AuTrccüitcrbaltcn cinca !conctanten Druclrur.tcrscliiotO an der Rollmcnibranc. AlIo Hose liollticcbriinlichtunrjon r.it dor üu;;e 'rlncten Rejelappar^tur uz.clicn "ie Ixiaclänc koctarielij und vcruruachcn ^!'":nta£e- und Do-

.^^, licil cinicc Icr Rollnon-jr-men tsclivcr ain.:.

?iesc bcinrmtcn üadehinen heben den vrcitercn ITachtcil, dass iiich in TiiftcTTzivjc ein lrb.it£3!.ittcl unter der. ii- Arbc itsratm herrschenden Ilitiel'jruc!: jefin-Ict. Bein Hcjcln der raschine lurch Änderung des " n.ittlercn Druckpcjels iaiss auch der Druck im Pufferraun nnsepaast worden, iea bcicjrfcct, άα,α-ζ oinc auBat^liohc I'ittcliaon^e zugeführt oder abgeführt ver'len rau;i*_f wodurch lic Hc^eljccclu/inJi ;l:cit beeinträchtigt "ird.

Die !Ieiae^aEkclbonnaGchine nach der IrfittAun_;: beseitigt dieae ITaoLteile «n¹ veist tea "ennseiohcn auf, daar. jeder kolbenfcrnigo iforpor an acincr v>c JOrtK^itsrcuo abgekehrten Seite einen Kaun begrenzt, in dom eich.ein anderoG I-ittcl lila dan Arbcitan.ittel befindet, und joder kolbenfortijc Hcrper über eint nit i}in Vi-rbun leno, ν ·π Arbi itnraum abgekuhrtc Oberfläche einen Vjlmh Tic^r--n-.;i, in -^Λυπ uicli ein I itLfI unter einen Dolchen ~*ru<3*: befindet, am.: il;:;: ;·. '.uht 'ic;:i;;.i Dn ι el τ. \n·' tii'i* betv>!f

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Oberflaoho nahezu gleich dom Produkt des im Arbeitsraum horrsohonden 1-Iittcldrucka und dor dem Arbeitsraum aujokohrtcn Oberfläoho des betreffenden Kolbens ist. Da boi der Hcissgaskolbonnaschino nach dor Erfindung die vom Arbeitsraum abgekehrte Seite eines Kolbenu dann nicht mohr einen Itnuti begrcnst, in den oich Arbeitsmittel unter dori Iütteldruok befindet, braucht dioaer Kaum nicht mehr Luftdicht verschlossen au werden. Dies bedeutet, das3 pro Kolben zwei Rollraembramlichtungon wonigor notwendig aim¹., was au einer beträchtlich billigeron Bauart fuhrt.

Bei einer woitorcn gunctigon Ausführungaform der Iloiaagaakolbennaschine nach dor Erfindung begrenzt Jeder kolbenförmiger 'Corper an seiner vom Arbeitsraum abcekclirtcn Seite einen Flüssigkeit onthaltendcn Ilaum, der mit einem oroten weiteren Flüssigkeit enthaltenden Raum vcrbundon ict, der durch oincn froi beweglichen Kolben von einem Raum getrennt ist, der Arbeitsmittel unter oinem solchen Druck enthält, dass das Produkt des Flücnigkcitsdruclcq und der an der Flüssigkeit anliegenden Oberfläche dos betreffenden kolbenförmigen !Corpore wenigstens nahezu gleich dom Produkt dec in Arbeitsraum herrschenden Kitteldruoks und der diesem Raun sujekohrten Oberfla'ohe des betreffenden kolbenfornigen Körpers ist. Bei dioae» Ilcissgaskolbonmaschine werden also die auf den !üben ausgeübt-n Druckkräfte duroh oino hinter dem Kolbon bofindliohe Flussiglccitssaule ausgeglichen« Boi üeissgaskolbonmasohinen mit mehreren Arbcituraumcn und deren den vorsohiodonen Arbeitaraugion augeordnet· kolbonföruige Körper sich mit einem gogonaoitigen Phasenuntorsohiod bewogen, sind die mit Flüssigkeit gefüllten Räume an dor Ton den Arbeiteraunen abgekehrten Oeite der kolbenförmigen I'orpor alle miteinander in Vorbin;]unj gebracht und gloiohaoitig mit nur oinom orsten weiteren, Flüssigkeit enthaltenden'jiiium, der durch oinon froi beweglichen Kolben

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Ton einem zweiton iroiteren, Arboitanittol enthaltenden Saum getrennt iat« Dna Gesantvolumen der Flü'acügkcitnräume wird aich in Betrieb dieaer Maschine nur wenii; andern, 30 doao das Gasvolumen im swciten weiteren Tiiiun ~erin£ Bein kann, wodurch die Itecelk-eschwindigkcit dieser llaschine günstig beeinflusst wird.

Um daftlr au aor^en, daoa in Flüasiskoitsraum atots eine auareichendo Flüsai^jkoitancnjo vorhanden iat, iat bei einer weiteren Auaführunßsforra die Easchine nit einer oder mehreren Pinnpvorrichtunken für die Zuführung von Flüssigkeit au den Bäumen an der vom Arbeitsraum abgekehrten Seite der kolbenförmigen Körper versehen, wobei die Wand dc3 oroton weiteren Hauine3 eine öffnung aufweist, die durch den Kolben oder einen mit dienern verbundenen Schieber vorachlosaen oder freigegeben worden kann. Auf diene Ueiso wird mittola der Punpvorrichtung eine kontinuierliche Zuführung von Pltiaoi^reit zu den onrähnten Räumen erreicht, ;:oboi dor IColbcn oder 'lor nit dioaom verbundene Gohieber die Abführung regelt, do dasα ototo die gleiche Flüaao^ceitsmonje vorhanden ist·

Bei der oben beschriebene ÜeissgaskoIbonmaschine können zur Beachränkun^ der '3tr^:rcuncravorluato die Verbindungoloitunken zwischen den Flüooigkeitaraucicn vorhriltniamäaaiß lang ooin, was auf Kosten der Bauhohe geht. Aue3ordom veruraaohen die eich hin- und herbewegenden

nassen eine /jowiaue Unbalanz. Dieo wird grösotentoila beseitigt bei einer günstigen Ausführungoform der Ileieegaakolbeniaaschine naoh der Erfindung, boi der jeder kolbonformijeli Körper an aoiner vom Arbeiteraum ab^okehrten Seite mit einer Kolbenstange veruohon ist, die mit einem im Zylinder beweglichen voitoron IColbon vorbundon iet, wobei die tob betreffenden kolbenförmigen Körper abgekehrte Seite dieses weiteren Kolbon· einen Iiaum begronzt, in den ei oh ein I'dttel unter einem eolohen

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Druok befindet, dasa d*ao Produkt dieaoa Drucks aal dar Ober fläche des Kolbens nahezu gleich dom Produkt dos nittellrtaka ic Arbcitoraum wnfl der Oberfläche dos betreffenden kolbcnfornleam Zarporo ist. Der üruok

» des Iüttclo in dem vom uoiteron Kolbon befransten. 3aun kann dabei höhor als dor Idtteldruok gewählt wordon. Dadurch iat «üc Oberfläche des weiteren Kolbono drum kloinor al:; die dos betreffenden kolbonfornigen Korpora, oo dasc di· sich hin- und herbeucQonäeB Fluasickeitsmasaen auch goring sein wordon·

Bei einer weiteren ^finatigen Auaffikran^sforn hat der weitere Kolben einen kloinoron Durchneaaer als dar betreffende kolbenförmige Xorper, woboi die vom kolbonförmigen Körper abgekehrte rberflächo des weiteren Kolbens einon mit Flüssigkeit £cfüELlton Saum begrenzt, der an»· drerooita von einem kleinen Kolbon begrenzt wird, der alt einom kolbenfornlgen Xörpcr grosaoren Durchmoaaere vorbanden ist, der seinerseits einen Raum bogrenzt, in dem der im Arbeitsraum herrschende RLttcldruok auftritt, wobei das Durchaeooorvernältnis derart i3t, dass der Druok auf den woitoren Kolben durchschnittlich dl· fte auf den kolbenförmigen Korper gcrado ausgloicht.

Dei einer weitoron günstigen Juafahruagsfora, die als Hels·* gaokolbonma3chine der Ycrdringerart ausgebildet ist, besitzt die Masohine wenigstens s..ei in Fluoht lie^-end· Z^l^nder, in denen je ein Verdränger und ein Kolben beweglich oind, wobei dl· beiden Verdränger und di· beiden Kolbon durch eine Vcrdrängerstance bsv« ein· Kolbenstange miteinander verbunden oind· Bei dieser Ilaochln· dient der Druok in Arboitsraua in dom einen Zylinder als Ausgleich für den Drook, der vom llittel la anderen Arboitsraua auf den betreffenden Solion onsjeübt wird, und uog·- .kehrt.

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Die I'irfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen beispielsv.-ciae näher erläutert. Eb zeigen«

Fig. 1 Dchematiach und nicht maoegerecht einen bekannten Iloißagacniotori

.'Iq. 2 schcmatisch und nicht nasegerecht oinen Iloissgasmotor, bei den der Ilaun unter den: Kolbon mit Flüssigkeit gefüllt istf

Fig. 3 schenatiach und nicht nassgerecht einen Ilehrsylinder-IIeissgasmotor, bei dem die Räume unter den Kolbon nit Flüssigkeit gefüllt sind und miteinander in froier Vorbindung stehen^

Fig. 4 und 5 ochonatiach und nicht maasgerecht einen Heissgasnotor mit einem Zylinder bsw. mit vier Zylindern, wobei die Kolbon an ihrer rom Arbeitsraum abgekehrten Seite mit einer Kolbenstange veraohon sind, die einen weiteren Kolben kleineren Durchmessers trägt, der an seiner vom betreffenden Kolben abgekehrten Seite einen Flüsaigkcitsraun begrenzt, wobei der Druck in der Flüssigkeit höher ist als der Druck im Arbeitsraum^

Fig. 6 schematisch und nicht massgerecht einen Heissgasmotor der 3oxer— Art, der awei fluchtende Zylinder besitzt.

In Fig. 1 iat mit der Bezugsziffer 1 ein Zylinder bezeichnet, in den ein Kolben 2 und ein Verdränger 3 beweglich sind. Der Kolbon 2 un⁵ der Vci\iränger 3 sind durch eine Kolbenstange 4 bzw. eine Verdrängerstange 5 ßit einem Paiutentriebwerk 6 verbunden. Zwischen dem Kolbon 2 und den Verdränger 3 liegt ein Kotaprescionsraun 7 und über den Vordränger 3 ein Expan3ionuraum o. Die Räume 7 und 8 stehen über einen Kühler 9» einen Regenerator 10 und einen Rrhitzer 11 miteinander in Verbindung, wobei letzterer aus mehreren Rohren 12, die einerseits an den Regenerator 1' und andrerseits an oinen Ringkanal 13 an3chliesnon,

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sowie mehreren Rohren 14 besteht, die einerseits an den Ringkanal 13 ansohliessen und andrerseits in den Ebepanaionsraum 8 münden. Dem Erhitzer wird aus einem Brenner 15 Wärme zugeführt. Unter dem Kolben 2 befindet sich ein Raum 16, in dem sich, genau wie in dem von den Räumen 7 und 8 gebildeton Arbeitsraum und den dazwischenliegenden Verbindungen, ein Arbeitsmittel befindot. Der Raum 16 steht durch eine enge Leitung 17 mit dem Raum 7 in Verbindung, wodurch im Raum 16 stets der im Raum 7 auftretende Kittcldruck herrsohen wird. Die im Betrieb auf die Oberseite des Kolbens ausgeübten Druckkräfte sind daher durchschnittlich durch den im Raum 16 herrschenden Druck ausgeglichen. Zwischen dem Kolben 2 und dem Zylinder 1 befindet sich eine Rollmembrandichtung 18, deren Rollmembrane einerseits den Raum 7 begrenzt und andrerseits an Flüssigkeit anliegt, und zwischen dem Kolben 2 und der Verdrängerstange 5 ist gleichfalls eine Rollmembrandichtung 19 vorgesehen, deren Rollmembrane auch den Arbeitsraum 7 begrenzt und andrerseits an Flüssigkeit anliegt. Um zu verhüten, dass in das im Raum 16 befindliche Arbeitsmittel Flüsaigkoit gelangt, ist noch zwischon dem Kolben 2 und dom Zylinder 1 eine zweite Rollmembrandichtung 10 vorgesehen, deren* Rollmembran einerseits der Raum 16 begrenzt und andrerseits an Flüssigkeit .anliegt. Um ein Entwoiohen von Arbeitsmittel aus dom Raum 16 in das Motorgehäuse 21 zu verhüten, befindot sioh zwischen dem Wand de· Raumes 16 und der Kolbenstange 4 eine RoI!membrandichtung 21, die einerseits den Raum 16 begrenzt und andrerseits an Flüssigkeit anliegt* Damit bet jeder RoI!.membrandichtung ot«ti eine ausreichende Flüssigkeit·- menge vorhanden ist und an der Rollmembrane ein nahezu konstanter Druckunterschied herrscht, befindet sioh bei jeder Rollmembrandiohtung eine Flüsoigkeitszuleitung 22 mit einer Pumpvorrichtung 23 für die Zuführung

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von FlÜ33igkoit. Weiterhin ict bei jeder Dichtung eine Regelvorrichtung 24 vorgesehen, die bewirkt, dass der Überschuss an sugeführter Flüssigkeit wieder abgeführt vird. Die Arbeitsweise und der Aufbau der RoIlmembrandichtungen, ala auch der Regelvorrichtungen sind bekannt und werden hier nicht näher erläutert.

Der Ileias gasmotor nach Fig. 1 besitzt weiterhin einen

Vorratsbehälter 25, der Arbeitsmittel enthält und über eine einen Regelhahn 27 und ein Rückschlagventil 10 enthaltende Zufuhrleitung 26 mit dem Arbeitsraum 7 in Verbindung steht. An den Raum 7 schliesst auch eine ein Rückschlagventil 30 enthaltende Abfuhrleitung 29 für das Mittel an, die an den Einlass eines Kompressors 31 anBChlio3st, dessen Auslass über eine ein P-üokschlagventil 33 enthaltende Leitung 32 mit dem Vorratsbe.-h&'lter 25 in Vorbindung steht. Die Leitungen 29 und 32 sind duch einen ein Absperrventil 35 enthaltenden Kanal 34 verbunden, Durch das öffnen dos Absperrventils 27 wird Kittel aus dem Behälter 25 dem Raum 7 zugeführt, wodurch der mittlere Druokpegel im Arbeitsraum ansteigt und die Leistung des Ileiaagasnotors zunimmt. Dabei wird.gleichzeitig der Mittel- f druck im Raum 16 zunehmen, 30 das3 gleichsam eine ausä'tzliohe Mittelmenge zugeführt wird, um den Druck im Raum 16 aufrechtzuerhalten. Diee übt eine verzögernde Uirlcung auf die Regelgeschwindigkeit aus. Daeaelbe tritt auf, aber dann in umgekehrter Richtung, beim Sohlieaaen dae Absperrventile 35» wodurch dor Kompressor 31 Mittel aue dem Raum 7 zum Vorratsbehälter 25 abführt. Dadurch fällt der Mitteldruok im Arbeitsraum 7, B ab, aber gleichzeitig wird dann der Druck in: Raum 16 abfallen aiisaon, was bedeutet, das oino zusätzliche Mittelmtnge abgeführt worden muflo. Seben dieser nachteiligen verzögernden Wirkung auf die • ohwindigkeit hat der Raum 16 zur Folge, dass bei jedem Kolben ν -*r

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Rollmembrandichtungen notwendig sind, was die Konstruktion verteuert·

In Fig. 2 iat ein Ileissgasmotor ochenatisch dargestellt, der ic allgemeinen dem Heissgasmotor nach Fig. 1 entsprioht, so dass entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen angedeutet sind» Bei diesem Heiacgasmotor ist der Raun 40 unter dem Kolben 2 mit Flüssigkeit goföllt. Jar Raum 40 steht dabei über einen Kanal 41 mit einem gleichfalls mit Flüssigkeit gefüllten weiteren Raum 42 in Verbindung, der an seiner Oberseite durch einen Kolben 43 begrenzt ist, dessen andere Seit· einen Arbeitsmittel enthaltenden Raum 44 begrenzt, der über eine eng· Leitung 45 nit dem Raum 7 verbunden ist, so dass sich im Raum 44 der im Raum 7 herrschende Mitteldruck einstellen wird· Dies bedeutet, dM· der Druck in der Flüssigkeit in den Räumen 40, 41 und 42 gleich des la Raum herrschenden Mitteldruck sein wird, so dass die auf den Kolben 2 wirkenden Druckkräfte durchqchnittlioh ausgeglichen sind. Die Dichtung zwisohen dem Kolben 43 und dem Zylinder 46 ist von einer Rollmembran· 47 gebildet. Da der Kolben 2 und der Kolben 43 an Flüssigkeit anliegen, lassen si oh für die Zufuhrung von Flüssigkeit zu den Räumen unter dm Rollmembranen 18, 19 und 47 pumpende Kolbenfedern 48 und 49 verwenden, während für die Abführung von öl aus diesen Räumen wieder Regelvorrichtungen 24 und 50 vorgesehen sind. Um dafür zu sorgen, dass eioh in den Räumen 40 und 41 stets eine ausreichende Flüssigkeitsmenge befindet, sohliesst an diese Räume eine Zuführungsleitung 51 mit einer Pumpvorrichtung 52 an. Weiterhin lot der Kolben 43 mit einer Kolbenstang· 53 versehen, der in einer eine Öffnung 55 aufweisenden Buchs· beveglioh iat. Wenn aioh in den Räumen 40, 41 und 43 ein Überschuss an Flüssigkeit befindet, bü wird in der oberen Lage des Kolbens 43 die Öffnung 55 freigegeben, so dass duroh diese Öffnung hinduroh Flüssigkeit ebfliessea

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kann. Wie aus der Figur ersichtlich iut, sind beim Heissgasmotor nach Pij. 2 für die Richtung des Kolbens 2 gegenüber dom Zylinder und der VordrängerLstange nur s~ei itollnenbrandichtungen 1- und 19 notwendig. Dies bedeutet, daaü die Zahl dor nollmcnbrandichtunjen gegenüber dem Ileissgasnotor nach Pij. 1 un die Hälfte verringert ißt. Bei dieaen Heissgasmotor herrscht in Raun 44 also der Kitteldruck. Jiä iat einleuchtend, dass gcwünschtenfalle ein höherer .Druck verwendbar ist, wobei durch Vergröaaerunj don I.'olbcnGtaiijendurchncGuerG die an Flüssigkeit anliegende Oberfläche des Kolbens 2 derart verkleinert wird, dass die Druckkräfte auf den Kolben 2 durchschnittlich ausgeglichen aind. Der Vorteil eines höheron Au3i-;leichdruckes besteht darin, dasB die sich hin- und herbewegenden FlüsGi^kcitonassen kleiner sind.

Die Vorteile, die daa Pül]en des Raumes 40 unter dem Kolben 2C r,it Flüsisiglieit bietet, können noch.beaker ^ur Geltunj bei einem r.chrsylinler-IIeissjasnotor, wie er in Fij. 3 dargestellt ist. Diese Figur seigt einen HeissgaGcotor nit vier Zylindern A₁ B, C und D, die je einen Aufbau entarrochend demjenigen des Ilcissgastnotors nach Fig. 2 aufweisen. Die Räume 40 unter Jen kolben 20 sind mit Cl gefüllt und stehen miteinander in freier Verbindung. Der Ileissgasmotor nach Fi.j, 3 braucht weiterhin nur einen weiteren Flüsaigkcit3raum 42, der r.:it den Flüssigkeitaräumen unter den Kolben 2 in Verbindung steht. Die IColben 2 sind mit einec Triebvrerk verbunden, welches die Ilolben mit einem gegenseitigen riiasenunterachied von 90 antriebt. Dies bedeutet, dass beim Bewegen der Kolben 2 das Geoamtvolunen sämtlicher Raune 40 sich nur wenig ändert, w.'is bedeutet, daoa der Baud 42 und demnaoh auch der Raum 44 über dem Kolben 43 klein sein können. Die Regelgecchwinuigkeit dieses I'otors ist gross, da in don Raun 44 wegen oeineo geringen Volumens nahezu kein Ar-

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BAD ORlGlNAt

PIDT. 2398.

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beitamittel zugeführt bzw. aus ihm abgeführt werden muss.

In Pia· 4 ist ein Einzylinder-IIeisagasmotor dargestellt, bei dem die Kolbenstange 4 derart verlängert ist, dass sie über das Triebwerk hinausragt und bei dem die Kolbenstange 4 an ihrem vom Kolben 2 abgekehrten Side einen weiteren Kolbon 60 kleinen Durchmea3ere trägt· Der Kolben 60 bogrenzt einon Flüsoigkeitsraum 61, der über einen Kanal 62 mit einem weiteren PlÜ33igl:oitoraum 63 in Verbindung steht, der von einem kolbenförmigen Korper 64 begrenzt wird, der mit einem kolbenförmigen Körper 65 grösaeren Durchmosaors vorbunden ist. Der Kolben 65 begrenzt an seiner Oberseite einen Raum 66, der über einen engen Kanal 67 mit dem Raum 7 in Vorbindung stoht, so daas im Raum 66 der im Raum 7 auftretende lütteldruck herrschon wird. Die Oberfläche 6Ö des Kolbens 65 und die Oberfläche 69 des Kolbens 64 verhalten sich derart, dasa in der Plüsaigkeit in den Räumen 61, 62 und 63 ein Druck herrscht, der höher ist als der im Raun 7 herrschende Kittolriruck, Dieser Druok ist so gross, dass das Produkt dieses Druckes und der Oberfläche dee KoI-bens 60 gerade gleich dem Produkt der Oberfläche des Kolbens 2 und des im Raum 1 herrschenden Kitteldrucke ist. Auf dieae Vi ei se iet durch Verwendung eines höheren FlüssigkcitödruckB ein Heisegasmotor entstanden, bei dem die sich hin- und herbewegenden Plüasigkeitsmassen gering sind, so dass nicht die Gefahr besteht, dass durch diese Flüssigkeit·" massen zu grosse Unbalanakräfte auftreten werden. Weiterhin bietet dieser Heissgasmotor den Vorteil, der auch beroite bei den zuvor beschriebenen Hoiaagasmotoron auftrat, nämlich dass der Kolben 2 nur durch zwei Rollmombranen abgodiohtet 1st. IiLn weiterer Vorteil des Heiosgaemotors nach Fig. 4 besteht darin, dasn der Oberbau, das ist der das Triebwerk überragendο Teil des Heissgasmotors, klein ist* Pt· Vor-

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BAD OfHGfKAL

PHlT. 239C - 13 -

teile dos Jloissganmotors nach Fig. 4 kommen in noch höherem Masse zur Geltung beim Viorzylindcr-IIcisagacmofcur nach Pi;;. 5· Der Aufbau und dio Arbeitsweise diones Ileissgacnotors worden nach dem Vorgehenden einleuohtend nein.

Bei den rleiscgacniotoron nach Fig. 4 und 5 herrscht im Raum CC der mittlere Arbeitsdruck. Dio3 bedeutet, dass das Verhältnis zwiachen den Oberflächen 68 und 69 gleich dem zwischen den Oberflächen der Kolben 2 und 60 sein muss. Unter gewissen Ur.atänden kann es vorteilhaft soin, im Raum 66 einen höheren Druck zu wählen, z.B. den im Arbeitsraum auftretenden Höchstdruck, Die Oberfläche 68 kann dann kleiner sein, womit gleichzeitig eine Verkleinerung des Volumen3 des Raumes CC einher. ;eht.

In Pi:> 6 ist ein Heissgaomotor der Boxerart, d.h. mit zwei gefluchteten Zylindern dargestellt. Die Kolben 2 sind dann mittele der Kolbenstange 4 und die boidon Verdränger 3 mittels der Verdränger-βtango 5 miteinander verbunden. Die Dichtung zwiachen den Kolben 2 und der betreffenden Zylinderwand bzw. der Kolbenstange i3t wieder von einor f Rollmembrane gebildet, so da33 pro Kolben auch hier nur zwei Rollmembrandichtungen notwendig sind. Bei diesem Hei33gasmotor werdon die auf den einen "olben 2 ausgeübten Druckkräfte von den auf den anderen Kolben 2 aungeübten Druckkräften ausgogllohen.

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Claims (1)

1. pirn. 239C - 14 -

   PATE ff TANSP Hü C JI E.

   Ileissgaekolbenmaschino mit einem oder mehreren Arbeiteraunen, die je von einem Raum veränderlichen Volumens und im Betrieb höherer mittlerer Temperatur und einem Raun gleichfalls veränderlichen Volumens und im Betrieb niedrigerer mittlerer Temperatur gebildet aind, wobei diese Räume miteinander in Verbindung stehen über einen Regenerar tor, durch den ein Arbeitor.itte 1 auf seinem Weg von einem zum anderen Raum und umgekehrt strömen kann, wobei das Volumen der erwähnten Räume duroh mit einem Triebwerk gekuppelte kolbenförmige Xörper geändert werden kann, und die Dichtung zwischen jeden kolbenförmigen Korper, dessen eine Seite einen der erwähnton Räume und desuen andere Seite einen nicht zum Arbeitsraum gehörenden Raum begrenzt, und der mit ihm zusammenwirkenden Zylin&orwand bzw. einer etwa durch diese hindurohgeführten Ilolbenstange eino3 anderen kolbenförmigen Körpers von einer Rollmea— brane gebildet iat, deren eine Seite auch den Arbeitsraum begrenzt und deren andore Seite an Flüssigkeit anliegt, wobei zum Aufrechterhalten eines nahezu konstanten Druckunterschieds an jeder Rollmembrane ein· Regelvorrichtung vorgesehen ist, und die auf den betreffenden kolbenförmigen Körpor wirkenden Drucke durchschnittlich ausgeglionen sind, dadurch gekennzeichnet, da3ß jeder kolbenförmige Körper an seiner tob Arbeitsraum abgekehrten Seite einen Raum begrenzt, in dem sioh ein anderes Mittel als das Arbeitsmittel befindet, und jeder kolbenförmig· Körpor über eine mit ihm verbundene, vom Arbeitsraum abgekehrt· Οΐ·χ«- fla'ohe einen Raum begrenzt, in dem sich ein Mittel unter einem ·ο1οα·η Druok befindet, dass das Produkt dieses Druoks und der betreffenden Oberfläche nahezu gleich dem Produkt des im Arbeitsraum h«rraoh«nd«a Mitteldruoks und der dem Arbeitsraum zugekehrten Oborfllohe d«a

   fanden Kolbon· iet.1 09810/0691

   BAD

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   2, ^Iciau^Dholb^nnaochine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .lanc je:! or kolbenförmiger irörpcr an «einer von Arbeitsraum abgekehrten "oitc einen Flussijkc.it enthalt::nicn liaum, der nit oinen ernten '..eiteren Flüssi.jkcit enthaltenden P.aum vcrbunlcn ißt, der durch einen frei bc.-ojlichcn "olbcn ν η einen ?.aun getrennt iGt, der Arbeitsmittel ur.t.r einer, solchen Druck enthält, dace u.aa T'rodukt dos Flüssigkeitsdruck;; und der an der Flüssigkeit anliegenden Oberfläche dea betreffen len k. lbcnf'rr.ijcn ICVrrcrs '«onijctcns naiiosi: gleich den Produkt (I ca ir. Arb.'.i Lnraun; herrschenden Γ i ttel.lruck3 und .lcr diesen liaun zugekehrt«,η 'borflache des betreffenden kolbenfrrrijen Körpers i3t.

   3. ^TIeis;ja3k>-lbenr.aijchine nach Anspruch 2, mit mehreren Arbcitsr.ümcn, '.robci .lic den verschiedenen Arbcitsräunan zugeordneten kolbcnfci-ni^on "örper sich ;r.it einem jc^onscitizen ?ha3enunterachiod beuejen können, dadurch jekonr.^iichnet, dar;s die FlÜ3aifjkeit enthalten-.lcn liriur.c an den v:n den Arbeitsräunen abgekehrten 3eiten der kolbenf'irrijcn -lörrer alle r.itoinanuor in Verbin-lun^ otehen und auch mit einem Flüssigkeit enthaltenden '..-eiteren Raur., der uurch einen frei beweglichen ■"clben ν η einer. It.ur. jetrennt irt, der Arbeit'.:r.ittel unter einem Dolchen Druck cr.tV'lt, das.- das "roc'ulet leo Flüsni ^rcitadruoka und der an der Flüssigkeit :.r.lioji nden Cborflache o^c^^C3 kr-lbenförmigen Körpers ..enigüt'-iis t.ahesu jlcich der. * r.;cukt los in Arbcitcraum herrachonden I'itUillrucks und der den. Arbcit3raun zugekehrten Oberfläche jedes kolbenf."rrijon ^r.'"?pcr3 iut.

   /, Heio.; ja3kclbonnar: chine na oh Anspruch 2 oder 3, dadurch

   gekonnaeishnot, dass dio faschine mit einer oder mehreren Pumpvori'ichtungon für die Sufülii*unj vm Flüssigkeit su don Raur.en an der von Arboitaraur. ab~':!:chrt-jn 3oit'j der k.lbonf "ri: igen I'örper versehen, wobei

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   die Wand des ersten weiteren Raumes eine Öffnung aufweist, die durch den Kolben oder einen mit diesen verbundenen Schieber verschlossen oder freigegeben werden kann.

   5· Hoi3SgaGkolbonriaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder kolbenförmigen Körper an seiner von Arbeitsraum abgekehrten Seite ir.it einer Kolbenstange verseilen i3t, die mit einem im Zylinder beweglichen weiteren Kolben verbunden iat, wobei die vom

   φ betreffenden kolbenförmigen Körper abgekehrte Seite dieses weiteren Kolbons einen Raun begrünst, in der. sich ein littcl unter einem solchen Druck befindet, da3a das Produkt diesen Drucks und dor Oborfläoho des Kolbens nahezu gleich dem Produkt dos I.ittel Inaoks in Arbei tnrauri und der Cberflächo dos botroffcndon kolbonförrr.igon Körpers ist· .'. IIoi33ga.akolbennaijchino nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der -,.'eitere Kolben einen kleineren Durchmesser hat als der üetroffendo kolbenförmige JCÖrpor, wobei die vor. kolbenförmigen Körper abgekehrte Oberfläche des weiteren Kolbone oinen mit Flüssigkeit

   ^ gefüllten liauni begrenzt, der andrcr3oit3 von einen kleinen Kolben begrenzt wird, der mit einen kolbenförrigen Körpor grös3eron Durchmesser· verbundon ist, der Boinerceit3 einen Raum begrenzt, in dom der im Arbeitsraum herrschende I-litteldruck auftritt, wobei das Durchmeeserverhältnis derart iat, dass der Druck auf den weiteren Kolben durchschnittlich die Druokkra'fte auf den kolbonförciigon Körper gerade ausgleicht· 7. Ileiosgaskolbonmaachine naoh Anspruch 5» die als üeisegae-

   kolbonnasohino der Verdrängorart ausgebildet ist, dadurch gekennzeiobnetjdaos die Maccliino wenigstens zwoi in FIuoht liegende Zylinder, In denen je oin Verdränger und oin 'Colbon beweglich sind, betitst, wobei dio beidon Vordrünger und die beiden IColbon durch oine VerdrÄngeretanj· bzw. oino Kolbenstange miteinander vorbanden sind· 109810/0691

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