DE1751062B2

DE1751062B2 - Heissgaskolbenmaschine

Info

Publication number: DE1751062B2
Application number: DE19681751062
Authority: DE
Inventors: Roelf Jan; Beukering Henricus Cornells Johannes van; Eindhoven Meyer (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1967-05-10
Filing date: 1968-03-27
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR1562666A; DE1751062A1; US3559398A; BE714860A; CH488105A; GB1227776A; NL151774B; SE335447B; NL6706508A

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißgaskolbenmaschini mit einem oder mehreren Arbeitsräumen, die je voi einem Raum veränderlichen Volumens und im Betriel höherer mittlerer Temperatur und einem Raun gleichfalls veränderlichen Volumens und im Betriel niedrigerer mittlerer Temperatur gebildet sind, wöbe diese Räume miteinander in Verbindung stehen übe einen Regenerator, durch den ein Arbeitsmittel au seinem Weg von einem zum anderen Raum unc umgekehrt strömen kann, wobei das Volumen dei erwähnten Räume durch mit einem Triebwerk gekup pelte Kolben geändert werden kann, und die Dichtunf zwischen jedem Arbeitskolben, dessen eine Seite einet der erwähnten Räume und dessen andere Seite einet nicht zum Arbeitsraum gehörenden Raum begrenzt, unc der mit ihm zusammenwirkenden Zylinderwand bzw einer etwa durch diese hindurchgeführten Kolbenstang« eines anderen Kolbens von einer Rollmembran! gebildet ist, deren eine Seite auch den Arbeitsraun begrenzt und deren andere Seite an Flüssigkeit anliegt wobei zum Aufrechterhalten eines nahezu konstanter Druckunterschieds an jeder Rollmembrane eine Regel vorrichtung vorgesehen ist, und jeder Kolben über ein« mit ihm verbundene, vom Arbeitsraum abgekehrt« Oberfläche einen Raum begrenzt, in dem sich ein« Flüssigkeit unter einem solchen Druck befindet, daß di« auf den betreffenden Arbeitskolben wirkenden Drück« durchschnittlich ausgeglichen sind.

Heißgaskolbenmaschinen der oben erwähnten Ar sind in Ausbildungen von der Verdrängerart und de Zweikolbenart aus der »Philips Technische Rundschau« 26. Jahrgang (1965) Nr. 12, S. 346 bis 359, bekannt. Be diesen Heißgaskolbenmaschinen befindet sich in Arbeitsraum ein Arbeitsmittel unter hohem Druck, da abwechselnd komprimiert und expandiert wird. Zun Ausgleich der hohen Druckkräfte, die auf die kolbenför migen Körper wirken, die an einer Seite dei Arbeitsraum und an ihrer anderen Seite einen anderei Raum begrenzen, ist es bekannt, diesen anderen Raun als Pufferraum auszubilden, in dem sich Arbeitsmitte unter dem im Arbeitsraum herrschenden Mitteldrucl befindet. Um den Arbeitsraum luftdicht vom Pufferraun zu trennen, ist es bekannt, die Dichtung zwischen einen kolbenförmigen Körper und der mit ihm zusammenwir kenden Zylinderwand als eine von Flüssigkeit unter stützte Rollmembrane auszubilden, deren eine Seiti auch den Arbeitsraum begrenzt und deren andere Seiti an Flüssigkeit anliegt. Da sich im Pufferraum Arbeits mittel unter dem im Arbeitsraum herrschende! Mitleidruck befindet, muß dafür gesorgt werden, dal einerseits auch dieses Arbeitsmittel nicht von de Unterstützungsflüssigkeit verunreinigt wird, und an dererseits kein Arbeitsmittel in den die Unterstützungs flüssigkeit enthaltenden Raum gelangt. Dazu is zwischen dem kolbenförmigen Körper und der Zy linderwand eine zweite Rollmembrandichtung vorgese hen, deren Rollmembrane an einer Seite auch de Pufferraum begrenzt und an der anderen Seite a; Unterstü'.zungsflüssigkeit anliegt. Weiterhin ist jede kolbenförmige Körper mittels einer Kolbenstange mi

einem Triebwerk verbunden, wobei die Kolbenstange durch die Wand des Pufferraumr hindurchgeführt ist Um Verlust des teuren Arbeitsmittels zur Umgebung zu verhüten, ist es bekannt, auch die Dichtung zwischen der Kolbenstange und der Wand des Pufferraums als eine durch Flüssigkeit unterstützte Rollmembr?ne auszubilden. Dies bedeutet, daß pro Kolben drei Rollmembrandichtungen notwendig sind Bei Heißgaskolbenmaschinen der Verdrängerart kommt noch eine durch Flüssigkeit unterstützte Rollmembrandichtung hinzu, nämlich diejenige zwischen der durch den Kolben hindurchgeführten Verdrängerstange und dem Kolben. Jede der erwähnten Rollmembrandichtungen braucht weiterhin eine Regelvorrichtung zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckunterschieds an der Rollmembrane. Alle diese Rollmembrandichtungen mit der zugeordneten Regelapparatur machen die Maschine kostspielig und verursachen Montage- und Demontageschwierigkeiten, weil einige der Rollmembranen schwer zugänglich sind.

Diese bekannten Maschinen haben den weiteren Nachteil, daß sich im Pufferraum ein Arbeitsmittel unter dem im Arbeitsraum herrschenden Mitteldruck befindet. Beim Regeln der Maschine durch Änderung des mittleren Druckpegels muß auch der Druck im Pufferraum angepaßt werden. Dies bedeutet, daß eine zusätzliche Mittelmenge zugeführt oder abgeführt werden muß, wodurch die Regelgeschwindigkeit beeinträchtigt wird.

Aus der Literaturstelle »Philips Technische Rundschau« sind auch Maschinen der vorliegenden Art bekannt, wobei die betreffenden Kolben gegen eine Flüssigkeitssäule anliegen, weiche die Kupplung mit einem mit einem Triebwerk gekuppelten weiteren Kolben bildet. Dieser weitere Kolben begrenzt dabei mit seiner anderen Seite wieder einen Pufferraum (Abb. 6), worin sich Arbeitsmedium befindet. Bei dieser Ausführung treten auch wieder die beiden vorerwähnten Nachteile auf. Ein Pufferraum ist nicht erforderlich bei den Maschinen nach den Abb. 7 und 12 der »Philips Technische Rundschau«, wobei die mit dem Triebwerk gekuppelten Hydraulikkolben doppeltwirkend ausgebildet sind, aber diese Ausführungsform kann nicht in allen Fällen verwendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mit einem Pufferraum versehene Heißgaskolbenmaschine zu schaffen mit einer kleineren Anzahl Rollmembrandichtungen und einer größeren Regelgeschwindigkeit als die bekannten Maschinen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Flüssigkeit enthaltende Raum mit einem ersten weitere Flüssigkeit enthaltenden Raum verbunden ist, der durch einen frei beweglichen Kolben von einem Raum getrennt ist, der Arbeitsmittel unter einem solchen Druck enthält, daß das Produkt des Flüssigkeitsdrucks und der an der Flüssigkeit anliegenden Oberfläche des Arbeitskolbens wenigstens nahezu gleich dem Produkt des im Arbeitsraum herrschenden Mitteldrucks und de diesem Raum zugekehrten Oberfläche des Arbeitskolbens ist. to

Bei dieser Hcißgaskolbcnmaschinc werden also die auf den Kolben ausgeübten Druckkräfte durch eine hinter dem Kolben befindliche Flüssigkeitssäule ausgeglichen. Der erwünschte Druck in dieser Flüssigkeitssäule wird mit konstruktiv einfachen Mitteln durchlau- hs fenci aufrechterhalten. Pro Kolben sind jetzt zwei Rollmcmbrandichtungen erspart, und da sich im Puffcrraum jetzt kein Arbeitsmittel mehr befindet, wird die Regelgeschwindigkeit stark erhöht.

Bei Heißgaskolbenmaschinen mit mehreren Arbeitsräumen und deren den verschiedenen Arbeitsräumen zugeordnete Kolben sich mit einem gegenseitigen Phasenunterschied bewegen, stehen die die Flüssigkeit enthaltenen Räume an den von den Arbeitsräumen abgekehrten Seiten der Arbeitskolben alle miteinander in Verbindung und auch mit einem Flüssigkeit enthaltenden weiteren Raum, der durch einen frei beweglichen Kolben von einem Raum getrennt ist, der Arbeitsmittel unter einem solchen Druck enthält, daß das Produkt des Flüssigkeitsdrucks und der an der Flüssigkeit anliegenden Oberfläche jedes Arbeitskolbens wenigstens nahezu gleich dem Produkt des im Arbeitsraum herrschenden Mitteldrucks und der dem Arbeitsraum zugekehrten Oberfläche jedes Arbeitskolbens ist.

Das Gesamtvolumen der Flüssigkeitsräume wird sich im Betrieb dieser Maschine nur wenig ändern, so daß das Gesamtvolumen im zweiten weiteren Raum gering sein kann, wodurch die Regelgeschwindigkeit dieser Maschine günstig beeinflußt wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch und nicht maßgerecht einen bekannten Heißgasmotor,

F i g. 2 schematisch und nicht maßgerecht einen Heißgasmotor, bei dem der Raum unter dem Arbeitskolben mit Flüssigkeit gefüllt ist,

F i g. 3 schematisch und nicht maßgerecht einen Mehrzylinder-Heißgasmotor, bei dem die Räume unter den Arbeitskolben mit Flüssigkeit gefüllt sind und miteinander in freier Verbindung stehen;

Fig.4 und 5 zeigen schematisch und nicht maßgerecht einen Heißgasmotor mit einem Zünder bzw. mit vier Zylindern, wobei die Arbeitskolben an ihrer vom Arbeitsraum abgekehrten Seite mit einer Kolbenstange versehen sind, die einen weiteren Kolben kleineren Durchmessers trägt, der an seiner vom betreffenden Arbeitskolben abgekehrten Seite einen Flüssigkeitsraum begrenzt, wobei der Druck in der Flüssigkeit höher ist als der Druck im Arbeitsraum;

F i g. 6 zeigt schematisch und nicht maßgerecht einen Heißgasmotor der Boxer-Art, der zwei fluchtende Zylinder besitzt.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Zylinder bezeichnet, in dem ein Arbeitskolben 2 und ein Verdränger 3 beweglich sind. Der Arbeitskolben 2 und der Verdränger 3 sind durch eine Kolbenstange 4 bzw. eine Verdrängerstange 5 mit einem Rautentriebwerk 6 verbunden. Zwischen dem Arbeitskolben 2 und dem Verdränger 3 liegt ein Kompressionsraum 7 und über dem Verdränger 3 ein Expansionsraum 8. Die Räume 7 und 8 stehen über einen Kühler 9, einen Regenerator 10 und einen Erhitzer 11 miteinander in Verbindung, wobei letzterer aus mehreren Rohren 12, die einerseits an den Regenerator 10 und andererseits an einen Ringkanal 13 anschließen, sowie mehreren Rohren 14 besteht, die einerseits an den Ringkanal 13 anschließen und andererseits in den Expansionsraum 8 münden. Dem Erhitzer wird aus einem Brenner 15 Wärme zugeführt. Unter dem Arbeitskolben 2 befindet sich ein Raum 16, in dem sich, genau wie in dem von den Räumen 7 und 8 gebildeten Arbeitsraum und den dazwischenliegenden Verbindungen, ein Arbeitsmittel befindet. 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 Mitteldruck herrschen wird. Die im Betrieb

auf die Oberseite des Arbeitskolbens ausgeübten Heißgasmotor ist der Raum 40 unter dem Arbeitskolben

Druckkräfte sind daher durchschnittlich durch den im 2 mit Flüssigkeit gefüllt. Der Raum 40 steht dabei über

Raum 16 herrschenden Druck ausgeglichen. Zwischen einen Kanal 41 mit einem gleichfalls mit Flüssigkeit

dem Arbeitskolben 2 und dem Zylinder 1 befindet sich gefüllten weiteren Raum 42 in Verbindung, der an seiner

eine Rollmembrandichtung 18, deren Rollmembrane s Oberseite durch einen Kolben 43 begrenzt ist, dessen

einerseits den Raum 7 begrenzt und andererseits an andere Seite einen Arbeitsmittel enthaltenden Raum 44

Flüssigkeit anliegt, und zwischen dem Arbeitskolben 2 begrenzt, der über eine enge Leitung 45 mit dem Raum 7

und der Verdrängerstange 5 ist gleichfalls eine verbunden ist, so daß sich im Raum 44 der im Raum 7

Rollmembrandichtung 19 vorgesehen, deren Rollmem- herrschende Mitteldruck einstellen wird. Dies bedeutet,

brane auch den Arbeitsraum 7 begrenzt und anderer- io daß der Druck in der Flüssigkeit in den Räumen 40, 41

seits an Flüssigkeit anliegt. Um zu verhüten, daß in das und 42 gleich dem im Raum herrschenden Mitteldruck

im Raum 16 befindliche Arbeitsmittel Flüssigkeit sein wird, so daß die auf den Arbeitskolben 2 wirkenden

gelangt, ist noch zwischen dem Arbeitskolben 2 und dem Druckkräfte durchschnittlich ausgeglichen sind. Die

Zylinder 1 eine zweite Rollmembrandichtung 10 Dichtung zwischen dem Kolben 43 und dem Zylinder 46

vorgesehen, deren Rollmembrane einerseits den Raum 15 ist von einer Rollmembrane 47 gebildet. Da der

16 begrenzt und andererseits an Flüssigkeit anliegt. Um Arbeitskolben 2 und der Kolben 43 an Flüssigkeit

ein Entweichen von Arbeitsmittel aus dem Raum 16 in anliegen, lassen sich für die Zuführung zu den Räumen

das Motorgehäuse zu verhüten, befindet sich zwischen unter den Rollmembranen 18, 19 und 47 pumpende

der Wand des Raumes 16 und der Kolbenstange 4 eine Kolbenfedern 48 und 49 verwenden, während für die

Rollmembrandichtung 21, die einerseits den Raum 16 20 Abführung von öl aus diesen Räumen wieder

begrenzt und andererseits an Flüssigkeit anliegt. Damit Regelvorrichtungen 24 und 50 vorgesehen sind. Um

bei jeder Rollmembrandichtung stets eine ausreichende dafür zu sorgen, daß sich in den Räumen 40 und 41 stets

Flüssigkeitsmenge vorhanden ist und an der Rollmem- eine ausreichende Flüssigkeitsmenge befindet, schließt

brane ein nahezu konstanter Druckunterschied herrscht, an diese Räume eine Zuführungsleitung 51 mit einer

befindet sich bei jeder Rollmembrandichtung eine 25 Pumpvorrichtung 52 an. Weiterhin ist der Kolben 43 mit

Flüssigkeitszuleitung 22 mit einer Pumpvorrichtung 23 einer Kolbenstange 53 versehen, der in einer eine

für die Zuführung von Flüssigkeit. Weiterhin ist bei öffnung 55 aufweisenden Buchse beweglich ist. Wenn

jeder Dichtung eine Regelvorrichtung 24 vorgesehen, sich in den Räumen 40, 41 und 43 ein Überschuß an

die bewirkt, daß der Überschuß an zugeführter Flüssigkeit befindet, so wird in der oberen Lage des

Flüssigkeit wieder abgeführt wird. Die Arbeitsweise und 30 Kolbens 43 die öffnung 55 freigegeben, so daß durch

der Aufbau-der Rollmembrandichtungen, als auch der diese öffnung hindurch Flüssigkeit abfließen kann. Wie

Regelvorrichtungen sind bekannt und werden hier nicht aus der Figur ersichtlich ist sind beim Heißgasmotor

näher erläutert. nach Fig. 2 für die Richtung des Arbeitskolbens 2

Der Heißgasmotor nach F i g. 1 besitzt weiterhin gegenüber dem Zylinder und der Verdrängerstange nur einen Vorratsbehälter 25, der Arbeitsmittel enthält und 35 zwei Rollmembrandichtungen 18 und 19 notwendig, über eine einen Regelhahn 27 und ein Rückschlagventil Dies bedeutet daß die Zahl der Rollmembrandichtun-28 enthaltende Zufuhrleitung 26 mit dem Arbeitsraum 7 gen gegenüber dem Heißgasmotor nach F i g. 1 um die in Verbindung steht. An den Raum 7 schließt auch eine Hälfte verringert ist Bei diesem Kcißgasmotor herrscht ein Rückschlagventil 30 enthaltende Abfuhrleitung 29 im Raum 44 also der Mitteldruck. Es ist einleuchtend für das Mittel an, die an den Einlaß eines Kompressors 40 daß gewünschtenfalls ein höherer Druck verwendbar 31 anschließt, dessen Auslaß über eine ein Rückschlag- ist wobei durch Vergrößerung des Kolbenstangenventil 33 enthaltende Leitung 32 mit dem Vorratsbehäl- durchmessen die an Flüssigkeit anliegende Oberfläche ter 25 in Verbindung steht. Die Leitungen 29 und 32 sind des Arbeitskolbens 2 derart verkleinert wird daß die durch einen ein Absperrventil 35 enthaltenden Kanal 34 Druckkräfte auf den Arbeitskolben 2 durchschnittlich verbunden. Durch das öffnen des Absperrventils 27 45 ausgeglichen sind. Der Vorteil eines höheren Auswird Mittel aus dem Behälter 25 dem Raum 7 zugeführt gleichsdrucks besteht darin, daß die sich hin- und wodurch der mittlere Druckpegel im Arbeitsraum herbewegenden Flüssigkeitsmassen kleiner sind,
ansteigt und die Leistung des Heißgasmotors zunimmt. Die Vorteile, die das Füllen des Raumes 40 unter dem Dabei wird gleichzeitig der Mitteldruck im Raum 16 Arbeitskolben 2 mit Flüssigkeit bietet kommen noch zunehmen, so daß gleichsam eine zusätzliche Mittel- 50 besser zur Geltung bei einem Mehrzylinder-Heißgasmenge zugeführt wird, um den Druck im Raum 16 motor, wie er in Fig. 3 dargestellt ist Diese Figur zeigt aufrechtzuerhalten. Dies übt eine verzögernde Wirkung einen Heißgasmotor mit vier Zylindern A, B, C und D, auf die Regelgeschwindigkeit aus. Dasselbe tritt auf, die je einen Aufbau entsprechend demjenigen des aber dann in umgekehrter Richtung, beim Schließen des Heißgasmotors nach F i g. 2 aufweisen. Die Räume 40 Absperrventils 35, wodurch der Kompressor 31 Mittel 55 unter den Arbeitskolben 2 sind mit öl gefüllt und stehen aus dem Raum 7 zum Vorratsbehälter 25 abführt miteinander in freier Verbindung. Der Heißgasmotor Dadurch fällt der Mitteldruck im Arbeitsraum 7, 8 ab, nach F i g. 3 braucht weiterhin nur einen weiteren aber gleichzeitig wird dann der Druck im Raum 16 Flüssigkeitsraum 42, der mit den Flüssigkeitsräumen abfallen müssen, was bedeutet daß eine zusätzliche unter den Arbeitskolben 2 in Verbindung steht Die Mittelmenge abgeführt werden muß. Neben dieser 60 Arbiitskolben 2 sind mit einem Triebwerk verbunden, nachteiligen verzögernden Wirkung auf die Regeige- welches die Arbeitskolben mit einem gegenseitigen schwindigkeit hat der Raum 16 zur Folge, daß bei jedem Phasenunterschied von 90° antreibt Dies bedeutet, daß Arbeitskolben vier Rollmembrandichtungen notwendig beim Bewegen der Arbeitskolben 2 das Gesamtvolumen sind, was die Konstruktion verteuert sämtlicher Räume 40 sich nur wenig ändert, was

In F ig. 2 ist ein Heißgasmotor schematisch darge- 65 bedeutet daß der Raum 42 und demnach auch der Raum

stellt der im allgemeinen dem Heißgasmotor nach 44 Ober dem Kolben 43 klein sein können. Die

F i g. 1 entspricht so daß entsprechende Elemente mit Regelgeschwindigkeit dieses Motors ist groß, da in den

gleichen Bezugszeichen angedeutet sind Bei diesem Raum 44 wegen seines geringen Volumens nahezu kein

Arbeitsmittel zugeführt bzw. aus ihm abgeführt werden muß.

In Fig. 4 ist ein Einzylinder-Heißgasmotor dargestellt, bei dem die Kolbenstange 4 derart verlängert ist, daß sie über das Triebwerk hinausragt und bei dem die s Kolbenstange 4 an ihrem vom Arbeitskolben 2 abgekehrten Ende einen weiteren Kolben 60 kleinen Durchmessers trägt. Der Kolben 60 begren/t einen Flüssigkeitsraum 61, der über einen Kanal 62 mit einem weiteren Flüssigkeitsraum 63 in Verbindung steht, der von einem kolbenförmigen Körper 64 begrenzt wird. der mit einem kolbenförmigen Körper 65 größeren Durchmessers verbunden ist. Der Kolben 65 begrcn/i an seiner Oberseite einen Raum 66, der über einen engen Kanal 67 mit dem Raum 7 in Verbindung steht, so daß im Raum 66 der im Raum 7 auftretende Mitteldruck herrschen wird. Die Oberfläche 68 des Kolbens 65 und die Oberfläche 69 des Kolbens 64 verhalten sich derart, daß in tier Flüssigkeit in den Räumen 61, 62 und 63 ein Druck herrscht, der höher ist als der im Raum 7 herrschende Mitieldruck. Dieser Druck ist so groß, daß das Produkt dieses Druckes und der Oberfläche des Kolbens 60 gerade gleich dem Produkt der Oberfläche des Arbcitskolbens 2 und des im Raum 7 herrschenden Mitteldrucks ist. Auf diese Weise ist durch Verwendung eines höheren Flüssigkeitsdrucks ein Heißgasmotor entstanden, bei dem die sich hin- und herbewegenden Flüssigkeitsmassen gering sind, so daß nicht die Gefahr besteht, daß durch diese Flüssigkeitsmassen zu große Unbalancckräfte auftreten werden. Weiterhin bietet jo dieser Heißgasmotor den Vorteil, der auch bereits bei den zuvor beschriebenen Heißgasmotoren auftrat.

nämlich daß der Arbeitskolben 2 nur durch zwei Rollmembranen abgedichtet ist. Ein weiterer Vorteil des lleißgasmotors nach Fig.4 besteht darin, daß der ()berbau. das ist der das Triebwerk überragende Teil des lleißgasmotors, klein ist. Die Vorteile des Heißgasmotors nach Fig.4 kommen in noch höherem Maße zur (icliung beim Vier/ylindei-lleißgasmolor nach Fig. 5. Der Aufbau und die Arbeitsweise dieses Heißgasmotors werden nach dem Vorgehenden einleuchtend sein.

Bei den I leißgasmotorcn nach Fig. 4 und 5 herrscht im Raum 66 der mittlere Arbeitsdruck. Dies bedeutet, daß das Verhältnis /wischen den Oberflächen 68 und 69 gleich dem /wischen den Oberflächen der Arbeitskolben 2 und der kleinen Kolben 60 sein muß. Unter gewissen Uniständen kann es vorteilhaft sein, 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 Volumens des Raumes 66 einhergeht.

In F i g. b ist ein Heißgasmotor der Boxerart, d. h. mit zwei gefluchteten Zylindern dargestellt. Die Arbeitskolben 2 sind dann mittels der Kolbenstange 4 und die beiden Verdränger 3 mittels der Verdrängerstange 5 miteinander verbunden. Die Dichtung zwischen den Arbeitskolben 2 und der beireffenden Zylinderwand bzw. der Kolbenstange ist wieder von einer Rollmembran gebildet, so daß pro Kolben auch hier nur zwei Rollmembrandichtungcn notwendig sind. Bei diesem Heißgasmotor werden die auf den einen Arbeitskolben 2 ausgeübten Druckkräfte von den auf den anderen Arbeitskolben 2 ausgeübten Druckkräften ausgeglichen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Heißgaskolbenmaschine mit einem oder mehreren Arbeitsräumen, die je von einem Raum veränderlichen Volumens und im Betrieb höherer mittlerer Temperatur und einem Raum gleichfalls veränderlichen Volumens und im Betrieb niedrigerer mittlerer Temperatur gebildet sind, wobei diese Räume miteinander in Verbindung stehen über einen Regenerator, durch den ein Arbeitsmittel auf seinem Weg von einem zum anderen Raum und umgekehrt strömen kann, wobei das Volumen der erwähnten Räume durch mit einem Triebwerk gekuppelte Kolben geändert werden kann, und die Dichtung '5 zwischen jedem Arbeitskolben, dessen eine Seite einen der erwähnten Räume und dessen andere Seite einen nicht zum Arbeitsraum gehörenden Raum begrenzt, und der mit ihm zusammenwirkenden Zylinderwand bzw. einer etwa durch diese hindurchgeführten Kolbenstange eines anderen Kolbens von einer Rollmembrane gebildet ist, deren eine Seite auch den Arbeitsraum begrenzt und deren andere Seite an Flüssigkeit anliegt, wobei zum Aufrechterhalten eines nahezu konstanten Druckunterschieds an jeder Rollmembrane eine Regelvorrichtung vorgesehen ist, und jeder Arbeitskolben über eine mit ihm verbundene, vom Arbeitsraum abgekehrte Oberfläche einen Raum begrenzt, in dem sich eine Flüssigkeit unter einem solchen Druck befindet, daß die auf den betreffenden Arbeitskolben wirkenden Drücke durchschnittlich ausgeglichen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit enthaltende Raum (40) rr.it einem ersten weitere Flüssigkeit enthaltenden Raum (42) verbunden ist, der durch einen frei beweglichen Kolben (43) von einem Raum (44) getrennt ist, der Arbeitsmittel unter einem solchen Druck enthält, daß das Produkt des Flüssigkeitsdrucks und der an der Flüssigkeit anliegenden Oberfläche des Arbeitskolbens (2) wenigstens nahezu gleich dem Produkt des im Arbeitsraum (7) herrschenden Mitteldrucks und der diesem Raum zugekehrten Oberfläche des Arbeitskolbens (2) ist.

2. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch 1, mit mehreren Arbeitsräumen, wobei die den verschiedenen Arbeitsräumen zugeordneten Kolben sich mit einem gegenseitigen Phasenunterschied bewegen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit enthaltenden Räume (40) an den von den Arbeitsräumen (7) abgekehrten Seiten der Arbeitskolben (2) alle miteinander in Verbindung stehen und auch mit einem Flüssigkeit enthaltenden weiteren Raum (42), der durch einen frei beweglichen Kolben (43) von einem Raum (44) getrennt ist, der Arbeitsmittel unter einem solchen Druck enthält, daß das Produkt des Flüssigkeilsdrucks und der an der Flüssigkeit anliegenden Oberfläche jedes Arbeitskolbens (2) wenigstens nahezu gleich dein Produkt des im Arbeitsraum (7) herrschenden Mitteldrucks und der dem Arbeitsraum zugekehrten Oberfläche jedes Arbeitskolbcns ist.

3. Heißgaskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine mit einer oder mehreren Pumpvorrichtungen (52) für die Zuführung von Flüssigkeit zu den Räumen (40,42) an der vom Arbeitsraum (7) abgekehrten Seite der Arbcitskolben versehen ist, wobei die Wand des weiteren Raums (42) eine öffnung (55) aufweist, dii durch den Kolben (43) oder einen mit diesen verbundenen Schieber (53) verschließbar ode freigebbar ist.