DE216471C

DE216471C -

Info

Publication number: DE216471C
Application number: DENDAT216471D
Authority: DE

Description

cJval.w-t'icijm ι 3a tci ι !'αϊ η Ib.

'wiqf&fiicß cvz otMiniiiinu

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JV! 216471-KLASSE 46 d. GRUPPE

ERNST RITTER in ILMENAU.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Neuerung an Heißluftmotoren und besteht dieselbe darin, daß die aus dem Arbeitszylinder und dem einen Verdränger entweichende warme Luft auf ihrem Wege zu dem anderen Verdränger gekühlt und die von dem letzteren verdrängte kalte Luft auf ihrem Wege zum Arbeitszylinder und dem anderen Verdränger erhitzt wird und hierbei auf den ίο Arbeitskolben kraftleistend einwirkt.

Diese Neuerung hat ähnlichen bekannten Einrichtungen gegenüber den Vorteil, daß die Luft von einem Verdränger zum anderen befördert wird; ohne Arbeit zu leisten, zumal der Arbeitskolben im Totpunkt steht. Die erwärmte Luft kann also nunmehr die volle Energie an den Arbeitskolben abgeben.

Ein fernerer Vorteil besteht darin, daß die Luft außerhalb der Verdränger in besonderen Überhitzern erwärmt wird, während bei den bekannten Einrichtungen ähnlicher Art die Erwärmung durch den Verdränger selbst erfolgt.

Die Zeichnung veranschaulicht durch die
Fig. ι schematisch ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Heißluftmotors, durch die

Fig. 2 die Stellung der Kurbeln zueinander, durch die

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Lufterhitzers oder Luftkühlers.

Es hind hierbei a, b die Verdränger, h, h¹ die Lufterhitzer und k, k¹ die Luftkühler, während c den Mötorzylinder und d die Motorwelle darstellt. Die Verbindungsleitungen sind selbsttätig oder zwangläufig bewegte Steuerungsorgane e, f, g, i bzw. m, n, 0, fi einge45

schaltet. Die Kurbeln r, s der beiden Verdränger sind gegeneinander um 180 °, die Motorkurbel q gegen die Verdränger um 90 bzw. 270 ° versetzt. Die Kolbenstellungen in Fig. 1 entsprechen den Kurbelstellungen in Fig. 2. Die Lufterhitzer bzw. Luftkühler können eine beliebige, beispielsweise die in Fig. 3 dargestellte Konstruktion haben, indem die Luft durch Rohre hindurchgeleitet wird, die von heißem oder kaltem Wasser umspült werden.

Die Drucke, die auf die obere Kolbenseite wirken, sind für alle drei Kolben gleich und dasselbe gilt auch von der unteren Kolbenseite. ;

Dreht sich die Kurbelwelle aus der Stellung der Fig. 2 in der angegebenen Pfeilrichtung um 90 °, dann legen die Kolben # und ζ dieselbe Weglänge, jedoch in entgegengesetzter Richtung zurück.

Der Kolben y bewegt sich dagegen etwas nach oben und unten, also hin und her.

Die Wirkung des Heißluftmotors ist die folgende:

Bewegt sich die Kurbelwelle in der in Fig. 2 angegebenen Pfeilrichtung zunächst um 90 °, dann tritt folgendes ein:

Die beiden an den Kurbeln r und s angeschlossenen Kolben χ und ζ bewegen sich in entgengesetzter Richtung — und zwar χ nach oben und ζ nach unten —, während der an q angeschlossene Kolben y bis zur Totpunktstellung eine aufwärtsgehende, von der Totpunktstellung der Kurbel eine abwärtsgehende Bewegung vollführt. Die über dem Kolben χ befindliche, durch denselben verdrängte Luftmenge wird durch das Ventil m, Leitung ü

55

Claims

und Überhitzer h¹ in den über dem Kolben ζ befindlichen Raum geschoben. Sie tritt allerdings infolge ihrer Erhitzung mit einem größeren Volumen in den Zylinder b ein. Da aber die Luft aus dem über ζ befindlichen Raum des Zylinders b durch das Ventil, f, die Leitung t und Kühler k¹ wieder in den über dem Kolben χ befindlichen Raum zurücktreten kann, so findet zwischen den beiden über den

ίο Kolben χ und ζ befindlichen Räumen ein Druckausgleich statt, an welchem auch der über dem Kolben y befindliche Raum teilnimmt, zumal bei der Aufwärtsbewegnng dieses Kolbens die von ihm verdrängte Luftmenge durch das Ventil η und Kühler k¹ in den über dem Kolben χ befindlichen Raum, bei seiner Abwärtsbewegung dagegen die durch die Leitung u und Überhitzer h¹ geführte Luft unter Vermittlung des Ventiles 0 teilweise wieder in den Zylinder c eintreten kann.

Die im Schwungrad aufgespeicherte Kraft bringt den Kolben y über den toten Punkt hinweg.

Unter den Kolben x, y und ζ geht derselbe Vorgang, jedoch in umgekehrter Weise vor sich, ζ verdrängt aus dem unter ihm· befindlichen Raum einen Teil der dortselbst eingeschlossenen Luft durch das Ventil i und den Kühler k in den unter dem Kolben χ befindliehen Raum, und insoweit die hierbei von b nach α übertretende Luftmenge infolge ihrer Abkühlung durch k nicht ausreicht, um den unter dem Kolben χ befindlichen Raum zu füllen' wird sie teilweise durch die unter dem Kolben y befindliche Luft ergänzt.

Hieraus geht hervor, daß sich die beiden Kolben χ und ζ im Gleichgewicht halten, während der Kolben y von seiner Totpunktlage an infolge der durch das Ventil 0 hinzugeführten erhitzen Luft Arbeit verrichtet.

Bewegt sich die Kurbelwelle um weitere 90°,

so daß die Kurbeln gegenüber der Fig. 2 eine

um 180 ° versetzte Stellung einnehmen, dann

wird der Kolben χ zwecks Überwindung der Totpunktlage eine aufwärts- und abwärtsgehende, der Kolben ζ dagegen eine abwärts- und· aufwärtsgehende Bewegung vollführen und χ die Stellung des Kolbens ζ der Fig. 1, ζ dagegen die Stellung des Kolbens χ der Fig. ι einnehmen. Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens χ und der Abwärtsbewegung des Kolbens ζ werden sich die Luftverdrängungsvorgänge, die während der ersten Drehung um 90° erfolgten, fortsetzen. Nach dem Durchlaufen der Totpunktlage werden sich die Luftverdrängungsvorgänge in den beiden Zylindern α und b umkehren, d. h. es wird der Kolben χ aus dem unter ihm befindlichen Zylinderraum unter Vermittlung des Ventiles e und des Überhitzers h Luft in den unter ζ befindlichen Raum und ζ aus dem über demselben befindlichen Raum durch das Ventil f, die Leitung t und Kühler k¹ Luft in den über χ befindlichen Zylinderraum verdrängen. Beide Kolben χ und ζ werden sich wieder das Gleichgewicht halten.

Die Spannungssteigerung der über dem Kolben x, y, ζ befindlichen Luftmenge, welche dadurch entsteht, daß die von dem Kolben χ während seiner Aufwärtsbewegung nach b verdrängte Luft durch den Überhitzer h¹ geführt wird, wirkt in dem über dem Kolben y befindlichen Raum auf den letzteren ein und verrichtet motorische Arbeit. Die während desselben Vorganges aus den unter den KoI-ben y, ζ befindlichen Zylinderräumen verdrängte Luft durchströmt vor ihrem Eintritt in α den Kühler f, und es findet somit eine Volumen- bzw. Spannungsverminderung statt, wodurch der Gegendruck des Kolberis y teilweise aufgehoben wird.

Während der weiteren Drehung der Kurbelwelle um 180 ° wickelt sich derselbe Arbeitsvorgang, jedoch in den anderen Zylinderräumen ab. Was in den über den Kolben liegenden Räumen geschah, geschieht nun unten und umgekehrt. Die Ventile können als Rückschlagventile oder als steuerbare Organe ausgebildet werden. Auf die Steuerung kommt es aber hier nicht an, denn es kann eine der bekannten Einrichtungen dazu verwendet werden.

Pate nt-A ν SP ruch:

Heißluftmotor mit einem Arbeitskolben und mit mehreren Verdrängern,. dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Arbeitszylinder und dem einen Verdränger entweichende warme Luft auf ihrem Wege zu dem anderen Verdränger gekühlt und die von dem letzteren verdrängte kalte Luft auf ihrem Wege zum Arbeitszylinder und dem anderen Verdränger erhitzt wird und hierbei auf den Arbeitskolben kraftleistend einwirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.