DE2653455A1

DE2653455A1 - Heissgaskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2653455A1
Application number: DE19762653455
Authority: DE
Inventors: Jan Mulder
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1976-11-25
Publication date: 1977-06-23
Also published as: SE425681B; AT351323B; FR2333963A1; SE7613532L; DK543176A; AU2014176A; DE2653455B2; ATA889376A; GB1569772A; FR2333963B1; BE849078A; CA1054383A; JPS5337488B2; IT1065520B; JPS5270258A; DE2653455C3; US4058382A; NL7514182A

Description

.8242.
WIJ/EVH.
22.9.1976.

"Heissgaskolbemnas chine"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heissgaskolbenmaschine mit mindestens einem Arbeitsraum, in dem e±n Arbeitsmedium einen thermodynamisehen ,Kreislauf
macht, welcher Arbeitsraum einen Kompressionsraum und
einen Expansionsraum mit im Betrieb untereinander verschiedenen mittleren Temperaturen hat, die über Wärmeaustauscher unter denen ein Regenerator ist, miteinander verbunden sind, wobei mindestens ein in einem Zylinder hin- und herbeweglich freier Kolben vorhanden ist, der mit der einen Oberfläche das Volumen des Arbeitsraumes ändert und mit der anderen Oberfläche einen Teil der
Begrenzung eines Pufferraumes bildet, in dem sich ebenfalls

709825/0257

PHN.8242.

Arbeitsmedium befindet unter einem im Betrieb wenigstens nahezu konstanten Druck, der dem mittleren Arbeitsmedium— druck im Arbeitsraum entspricht.

Unter Heissgaskolbenmaschinen v/erden in diesem Zusammenhang Gaskältemaschinen, Heissgasmotoren und Wärmepumpen verstanden,,

Eine Heissgaskolbenmaschine der obengenannten Art ist aus der Dt-OS 2516591 bekannt, wobei der freie Kolben einer Gaskältemaschine eine mit einem Wechselstrom gespeiste Ankerspule enthält, die in einem Dauermagnetfeld Lorentz—Kräften zum Hin- und Herbewegen dieses freien Kolbens ausgesetzt ist.

Zum Festlegen der mittleren Lage des Kolbens ist es möglich, eine Feder zu verwenden. Bei einer grossen Hublänge des Kolbens muss die Feder jedoch sehr lang sein, was !Instabilitäten in der Bewegung der Feder mit sich bringt. Dadurch entstehen seitliche Kräfte auf den Kolben, die einen schnellen Verschleiss des Kolbens und/oder des Zylinders herbeiführen, wodurch auch der Wirkungsgrad sinkt. Ausserdem bildet die Montage der Feder ein Problem. Wenn die Feder nicht vö*llig zentral angeordnet ist und/oder die Mittellinie der Feder keine Gerade ist, führt dies zu beeinträchtigenden Reibungskraft en *

709825/0257

PHN". 8 242. 22.9.76ο

Auch, ohne Feder liefert das Festlegen der' mittleren Lage des Kolbens Probleme. Im Betrieb tritt immer ein Leckstrom von Arbeitsmedium vom Arbeitsraum zum Pufferraum und umgekehrt auf und zwar durch den Spalt zwischen der Kolben- und /Zylinderwand, Es fliesst dann Arbeitsmedium vom Arbeitsraum zum Pufferraum und zwar wahrend desjenigen Teils des sinusförmigen Druckverlaufes im Arbeitsraum, in dem dieser Druck hoher ist als der konstante Druck im Pufferraum und in umgekehrter Richtung wenn der erstgenannte Druck niedriger ist.

Die beiden Vo lumens tr 5me (cm /s) Arbeitsmedium aus und zu dem Arbeitsraum sind einander gleich.

Die Anmelderin ist jedoch zu der Erkenntnis gelangt, dass dadurch, dass der Druck und damit die Dichte des Arbeitsmediums, das den Arbeitsraum verlässt, hiSher ist als der Druck bzw» die Dichte des Arbeitsmediums das aus dem Pufferraum zum Arbeitsraum fliesst, der Massenstrom (g/s) Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum zum Pufferraum grosser ist als der· vom Pufferraum zum Arbeitsraum. Die Folge davon ist, dass die mittlere Lage des Kolbens sich in Richtung des Arbeitsraumes verschiebt.

Umgekehrt ist es möglich, dass die mittlere Lage des Kolbens sich in Richtung des Pufferraumes bewegt und zwar beispielsweise infolge des eigenen Gewichtes des Kolbens.

709825/0257

8242 ο 22.9.76,,

Die Erfindung bezweckt nun, eine HeissgaskoIbenmaschine der obengenannten Art zu schaffen, bei der der Nachteil einer im Betrieb sich.ändernden mittleren Lage des freien Kolbens ausgeschaltet ist»

Die erfindungsgemässe HeissgaskoIbenmaschine weist dazu das Kennzeichen auf, dass es einen Regelmechanismus gibt, der bei·Abweichungen der mittleren Kolbenlage von der gewünschten mittleren Nennlage den Arbeitsraum momentan mit dem Pufferraum verbindet und zwar zu Zeitpunkten entsprechend einem derartigen Momentandruck des sich am Kreislauf beteiligenden Arbeitsmediums, dass durch Zufuhr bzw,' Abfuhr von Arbeitsmedium zum. bzw* vom Arbeitsraum infolge des momentanen Druckunterschiedes zwischen den beiden Räumen, die mittlere Nennlage wiederhergestellt wird.

Bei einer günstigen Ausführungsform der erfindungsgemässen HeissgaskoIbenmaschine wird der Regelmechanismus durch den Kolben gebildet, in dem ein oder mehrere Kanäle vorgesehen sind, die mit einem Ende in den Arbeitsraum und mit dem anderen Ende in die mit der Zylinderwand zusammenarbeitende Kolbenwand münden und dort in einer bestimmten Stellung des Kolbens mit einem oder mehreren mit dem Pufferraum verbundenen Kanälen in der Zylinderwand übereinstimmen.

709825/0257

PHN.8242. 22.9.76»

Eine weitere günstige Ausführungsform der erfindungsgemässen Heissgaskolbenmaschine weist das Kennzeichen auf, dass der Regelmechanismus durch zwei im Pufferraum befindliche gegentibereinander hin- und herbewegliche Elemente gebildet ist, von denen das erste am Kolben befestigt und das zweite ortsfest angeordnet ist, wobei das erste Element mit einem oder mehreren Kanälen versehen ist, die mit einem Ende in den Arbeitsraxun und mit dem anderen Ende in einer bestimmten Lage der beiden Elemente einander gegenüber mit einem oder mehreren mit dem Pufferraum verbundenen Kanälen im zweiten Element übereinstimmen.

Dadurch, dass dieses erste Element in der Bewegungsrichtung des Kolbens gegenüber dem Kolben an diesem Kolben verstellbar befestigt wird, wird der· Vorteil erhalten, dass die mittlere Nennlage des Kolbens einstellbar ist. Dieser Vorteil wird auch dadurch erhalten, dass das zweite Element in der Bewegungsrichtung des Kolbens gegenüber dem Pufferraum verstellbar in diesem Raum angeordnet wird,

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

7098 2 5/0257

PHN.8242.
22o9.76.

Figo 1 einen Längsschnitt durch eine Gaskältemaschine, wobei der Regelmechanismus zum Beibehalten der mittleren Nennlage des freien Kolbens durch diesen Kolben selber gebildet wird.

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Druckes (P) als Funktipn der Zeit (t) für das sich am Kreislauf
in einem Arbeitsraum einer Heissgaskolbenmaschine beteiligende Arbeitsmedium (P₁) bzw. für das Arbeitsmedium im
Pufferraum der genannten Maschine (P„).

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Heissgasmotor zum Erzeugen elektrischer Energie (Generator),
wobei der Regelmechanismus zur Beibehaltung der mittleren Lage des freien Kolbens ebenfalls durch den Kolben
selber gebildet wird.

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Gaskältemaschine, wobei der Regelmechanismus durch einen in einem Gehäuse hin- und herbeweglichen am freien Kolben befestigten und gegenüber demselben axial verstellbaren
Schieber gebildet wird.

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Gaskältemaschine mit einem in einem Gehäuse hin- und herbeweglichen und am freien Kolben befestigten Schieber als
Regelmechanismus, wobei das Gehäuse gegenüber dem Pufferraum axial verstellbar ist_e

709825/0257

PHIi. 8242 . 22.9.76.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Zylinder angegeben, in dem ein freier Kolben 2 und ein freier Verdränger 3 phasenverschieden hin- und herbeweglich sindο Zwischen der Arbeitsoberfläche 2a des Kolbens 2 und der- Arbeitsoberfläche 3^a des Verdrängers 3 befindet sich ein Konipressionsraum 4 mit einem darin angeordneten Kühler 5ο Der Verdränger 3 begrenzt mit der oberen Arbeitsoberf.lache 3b einen Expansionsraum 6, der mit dem Kompressionsraum 4 den Arbeitsraum bildet* Im Verdränger ist ein Regenerator 7 untergebracht, der an der Unterseite über Bohrungen 8 und an der Oberseite über Bohrungen für Arbeitsmedium zugänglich ist. Die Maschine ist mit einem Gefrierer 10 als Wärmeaustauscher zum Wärmeaustausch zwischen expandierendem kaltem Arbeitsmedium und einem zu kühlenden Gegenstand versehen.

Wenn im Betrieb der Kolben 2 und der Verdränger phasenverschieden bewegen, wird ein Arbeitsmedium (beispielsweise Helium oder Wasserstoff) in dem Arbeitsraum der Maschine abwechselnd komprimiert und expandiert, wobei infolge der Expansion Kälte erzeugt wird. Die Kompression des Arbeitsmediums erfolgt, wenn dieses Medium sich im wesentlichen im Kompressionsraum 4 befindet. Das Arbeitsmedium strömt nacheinander durch den Kühler 5 unter Abgabe der Korapressionswärme, Bohrungen 8, den Regenerator 7 unter Abgabe von Wärme und Bohrungen 9

709825/0257

FIHf. 82^2 β

•λλ

zum Expansionsraum 6. Expansion des Arbeitsmediums erfolgt, wenn dieses sich im wesentlichen, im Expansionsraum 6 befindet. Das Arbeitsmedium strömt dann wieder auf dem beschriebenen. Weg in umgekehrter Reihenfolge zurück, nachdem im Gefrierer 10 Wärme aus dem nicht dargestellten zu kühlenden Gegenstand aufgenommen ist, während im Regenerator 7 die zuvor gespeicherte Wärme wieder aufgenommen wird»=

Der freie Kolben 2 begrenzt mit der Unterseite 2b einen Pufferraum -11 , in dem sich ebenfalls Arbeitsmedium befindet und zwar unter einem im Betrieb nahezu konstanten Druck, der dem mittleren Arbeitsmediumdruck im Arbeitsraum entspricht. Die Kolbenunterseite 2b trägt eine Leichtgewicht büchse 12 aus nichtmagnetischem und nichtmagnetisierbarem Material wie Hartpapier oder Aluminium·' Um die Büchse 12 ist ein elektrischer Stromleiter zu einer Ankerspule 13 gewickelt, an die Stromzufuhrdrähte 14 und 15 sich anschliessen, die durch die Wand eines mit dem Zylinder 1 gasdicht verbundenen Gehäuses 16 ausgeführt sind und dort mit elektrischen Kontakten 17 bzw.' 18 versehen sind. Die Ankerspule 13 ist in axialer Richtung des Kolbens 2 hin- und herbeweglich und zwar in einem ringförmigen Spalt 19, in dem ein Dauermagnetfeld herrscht, dessen Kraftlinien in radialen Richtungen laufen, quer zur Bewegungsrichtung¹ der Ankerspule »^; "

709825/0257

FIIN ο 8242.'·
22o'9.76.

Das Dauermagnetfeld ist im betreffenden Pall mit Hilfe eines ringförmigen Dauermagneten 20 mit auf der Ober- und Unterseite befindlichen Polen, einer
Weicheisenringscheibe 21, einem massiven Weicheisenzylinder 22 und einer kreisförmigen Weicheisenscheibe erhalten worden.

Der Dauermagnet und die Weicheisenteile bilden zusammen einen geschlossenen Magnetkreis, d.h. einen Kreis geschlossener magnetischer Karftlinien. Im Betrieb sind die Kontakte 17 und 18 an eine elektrische Wechselstromquelle (beispielsweise das Versorgungsnetz) mit einer Frequenz f (beispielsweise 50 Hz) angeschlossen. Auf die Wechselstrom führende Ankerspule 13 werden nun unter dem Einfluss des Dauermagnetfeldes im Spalt 19 abwechselnd aufwärts und abwärts gerichtete Lorentzkraft e ausgeübt, wodurch das Gefüge aus Kolben 2, Büchse und Ankerspule 13 ins Schwingen gerät. Dies erfolgt derart, dass die Schwingungsfrequenz des Systems aus dem bewegenden Gefttge und dem Arbeitsmedium im Arbeitsraum wenigstens etwa der Wechselstromfrequenz f (eine Abweichung von 10$ ist noch akzeptierbar) entspricht.
Dabei ist das Arbeitsmedium im Arbeitsraum als Federsystem wirksam. Dem Schwingungssystem aus dem Ko Ib en-/Anker spul engefuge und dem Arbeitsmedium braucht der Wechselstrom durch die Ankerspule 13 nur soviel Energie zuzuführen als

709825/0257

PHN.8242. 22.9.76. - I» -

notwendig ist um die vom Arbeitsmedium geleistete Arbeit sowie die Reibungsverluste auszugleichen₀ Der Verdränger weist örtlich einen kleineren Durchmesser auf, wodurch ein ringförmiger Zwischenraum Zh zwischen dem Zylinder 1 und dem Verdränger 3 gebildet wird. Die .Wand des Zylinders ist mit einem Vorsprung 25 versehen. Ein Federelement 26 ist einerseits am Vorsprung 25 und andererseits an der ringförmigen Fläche 27 des Verdrängers 3 befestigt. Das Federelement 26 begrenzt den Hub des

Verdrängers 3 und bildet zusammen damit ein Masse/Federsystem, wodurch der Verdränger- ähnlich wie der Kolben eine rein harmonische Bewegung macht mit derselben Frequenz wie der Kolben jedoch gegenüber demselben phasenverschieden. Die Federkonstante des Federelementes 26 und die Masse des Verdrängers 3 sind derart gewählt worden, dass die Frequenz f.. , mit der dieses System schwingen kann, höher liegt als die Schwingungsfrequenz f des Systems Kolben/-Ankerspulengeftige und Arbeitsmedium. Im Betrieb mit gleichen Schwingungsfrequenzen von Kolben 2 und Verdränger eilt die Volumenänderung des Expansionsraumes 6 dann gegenüber der in diesem Raum auftretenden Druckänderung vor, ■ wodurch im Expansionsraum 6 Kälte erzeugt wird. Die betreffende Ktihlmaschine, wie diese bisher beschrieben wurde, ist aus der Dt-OS 2516591 bekannt.

709825/-0 257

PHN.8242. 22.9.76ο

• Nun folgt eine Beschreibung der Verbesserung, ¥ie aus Figo 2 hervorgeht, ist während des Zeitintervalls A der Kreislaufdruck P- im Arbeitsraum 4, 6 aus Fig, 1 grosser als der Druck Pp im Pufferraum 11. Durch lieglecken durch den Spalt 28 zwischen der ¥and des Kolbens 2 und dem Zylinder 1 fliesst dann Arbeitsmedium vom Arbeitsraum 4, zum Pufferraum 11. Im Zeitintervall B (Fig. 2) dagegen ist der Druck im Pufferraum 11 grosser als im Arbeitsraum. 4,6, so dass dann aus dem Pufferraum 11 durch den Spalt 28 zum Arbeitsraum 4, 6 Medium fliesst. Der Druck des im Intervall A aus dem Arbeitsraum strömenden Mediums ist jedoch höher als der Druck des im Intervall B aus dem Pufferraum fliessenden Mediums. Dies bedevitet zwar, dass die Mediumvolumenströme aus und zu dem Arbeitsraum gleich sind aber nicht die Massenströme, Der Mediummassenstrom zum Pufferraum 11 ist grosser als der zum Arbeitsraum 4, Das Resultat ist, dass der Kolben 2 allmählich eine höhere mittlere Lage einnimmt, d.h., die mittlere Lage des Kolbens verschiebt sich in Richtung des Kompressionsraumes 4. Damit letzteres vermieden wird, ist im Kolben 2 ein Kanalsystem 29 vorgesehen, das einerseits mit dem Kompressionsraum 4 verbunden ist und andererseits in einen Ringkanal 30 mündet, der mit einer Pforte 31 i¹* ^de*" Wand des Zylinders 1 zusammenarbeitet, welche Pforte über eine Leitung 32 mit dem Pufferraum 11 in· offener Verbindung steht»'

■7-0 9825/0257

PHiV. 8242ο

Bewegt sich der Kolben 2 auf der gewünschten mittleren Nennlage hin und her, so geht der Ringkanal zu. den Zeitpunkten t-, t„ und t„ (Fig» Ζ) an der Pforte vorbei, zu welchen Zeitpunkten die Drucke im Arbeitsraum und im Pufferraum gleich sind. Es fliesst dann kein Medium durch das Kanälesystem 29 und die Leitung 32»^:

Schiebt die mittlere Kolbenlage nach oben und zwar wegen eines grösseren Mediuramassenstromes vom Kompressionsraum k durch den Spalt 28 zum Pufferraum 11 als dex- Massenstrom in umgekehrter Richtung, dann geht bei Abwärtsbewegung des Kolbens 2 der Ringkanal 30 an der Pforte 31 vorbei und zwar zu einem Zeitpunkt, beispielsweise th, der später liegt als t^t während bei Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 der Ringkanal 30 an der Pforte vorbeigeht und zwar zu einem Zeitpunkt t-, der früher liegt als der Zeitpunkt to· Das Resultat davon ist, dass zu den Zeitpunkten tj, und t-, zu denen der Druck Pp im Pufferraum 11 grosser ist als der Druck P₁ im Arbeitsraum k_t 6 Arbeitsmedium aus dem Pufferraum 11 durch die Leitung 32, die Pforte 31, den Ringkanal 30 und das Kanälesystem 29 zum Kompressionsraum h fliesst. Der Kolben 2 nimmt auf diese Weise wieder die ursprüngliche mittlere Nennlage ein.

Sollte die mittlere Lage des Kolbens 2 sich beispielweise unter dem Einfluss des Eigengewichtes

709 8 25/02 57

PHN.8242. 22,9.76ο

nach unten verschieben, also in Richtung des Weicheisenzylinders 22, so geht bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 der Ringkanal 30 an der Pforte 31 vorbei und zwar zu einem gegenüber t- (Fig. 2) späteren Zeitpunkt beispielsweise t^ und bei der Abwärtsbewegung des Kolbens zu einem gegenüber t₂ früheren Zeitpunkt t„_e Zu den Zeitpunkten t,· und t„, zu denen der Druck P- im Arbeitsraum ^t 6 grosser ist als der Druck Pp im Pufferraum 11, fliesst dann aus dem Kompressionsraum. 4 durch das Kanälesystem 29, den Ringkanal 30, die Pforte 31 und die Leitung 32 Arbeitsmedium zum Pufferraum 11, so dass die ursprüngliche mittlere Kolbenlage wiederhergestellt wird.

Beim Heissgasmotor nach Fig." 3 sind entsprechende Teile der Maschine nach Fig. 1 mit denselben Bezugszeichen angegeben»

Der Kompressionsraum 4 ist dabei durch den Kühler 5» den innerhalb eines Zylinders·4o fest angeordneten Regenerator 7 und einen Erhitzer 41 mit dem Expansionsraum 6 in Verbindung. Der Erhitzer 40 enthält eine Anzahl Rohre 42, die sich einerseits an den Regenerator 7 und andererseits an einem Ringkanal 43 anschliessen, sowie eine Anzahl Rohre 44, die sich einerseits an den Ringkanal 43 und andererseits an den Expansionsraum 6 anschliessen.

709825/02

PIIN. 8242. 22.9.76.

Dem im Betrieb durch die Erhitzerrohre 42, 44 strömenden Arbeitsmedium wird Wärme zugeführt, die von einer Brennervorrichtung 45 herrührt. Die Brennervorrichtung 45 umfasst einen Brenner 46 mit Brennstoffzufuhr 47 und Luftzufuhr 48. Nach Abgabe von Wärme an dem innerhalb eines Gehäuses 49 angeordneten Erhitzer 41 verlassen die Verbrennungsgase das Gehäuse 49 durch den Auspuff 50· Der Verdränger 3 ist mittels einer Verdränger-

stange 5I mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden. Im Betrieb des Heissgasmotors, wobei der Verdränger 3 und der Kolben 2 sich phasenverschieden bewegen, wird die dem Erhitzer 41 zugeftihrte Wärmeenergie dazu benutzt, den Kolben 2 anzutreiben, wodurch in der Ankerspule I3 elektrische Energie erzeugt wird. Dadurch, dass der Verdränger 3 mit einem elektrodynamischen Antrieb versehen wird, kann nach Anlauf des Heissgasmotors ein Teil der in der Arikerspule 13 erzeugten elektrischen Energie als Speisung für die mit der Verdrängerstange 3 verbundene Ankerspule verwendet werden.

Die Regelung der mittleren Lage des Kolbens 2 entspricht der aus Fig. 1, so dass auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden kann.

Die Gaskältemaschine nach Fig, 4 entspricht in grossen Zügen der aus Fig. 1. Entsprechende Teile sind daher mit denselben Bezugszeichen angegeben. Dei· Unterschied

709825/0257

PHN.8242. 22.9.76.

ist die Art der Ausbildung des Regelraechanismus. Im betreffenden Fall ist eine mit Gewinde 60 versehene Bohrung 61 im Kolben 2 vorgesehen, in der ein Röhrchen eingeschraubt ist, das einen Schieber 63 trägt, der hin- und herbeweglich ist in einem Gehäuse 64, das mit Pforten 65 versehen ist. In der dargestellten Lage ist der Kompressionsraum k durch die Bohrung 61, die Kanäle und 67» den Ringkanal 68 und die Pforten 65 mit dem Pufferraum 11 in offener Verbindung. Die Wirkungsweise des Regelmechanismus entspricht der aus Fig. 1·

Dadurch, dass das Röhrchen 62 mehr oder weniger in der Bohrung 61 eingeschraubt wird, kann die mittlere Nennlage des Kolbens 2 geändert werden.

Bei der Gaskältemaschine nach Fig. 5 sind entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen angegeben wie in Fig," K₀-Das Röhrchen 62 ist hier am Kolben 2 fest

angeordnet, während das Gehäuse 6h mittels einer Einstellschraube 70 in einer Büchse 71 in axialer Richtung einstellbar ist. Auf diese Weise kann auch hier die mittlere Nennkolbenlage eingestellt werden, wobei zugleich der Vorteil erhalten worden ist, dass die Einstellung im Betrieb von aussen her erfolgen kann.

Obschon in den Fig, k und 5 der Schieber am Kolben befestigt'und das Gehäuse fest angeordnet ist,

709825/0257

ΓΗίΤ.8242, 22.9.76ο - U -

ist selbstverständlich auch das Umgekehrte mögliche

Statt koaxial zusammenarbeitender Elemente des Regelmechanismus ist es beispielsweise auch möglich, zwei flache Elemente zu verwenden,,

709825/0257

Leerseite

Claims

PHM. ί 22.9.76.

PATENTANSPRÜCHE

;1.j Heissgaskolbenmaschine mit mindestens einem Arbeitsraum, in dem ein Arbeitsmedium einen thermodynamischen Kreislauf macht, welcher Arbeitsraum einen Kompr e s s i ons raum und einen Expansionsraum mit im Betrieb untereinander verschiedenen mittleren Temperaturen hat, die durch Wärmeaustauscher unter denen ein Regenerator ist, miteinander verbunden sind, wobei mindestens ein in einem Zylinder hin- und herbeweglicher freier Kolben vorhanden ist, der mit der einen Oberfläche das Volumen des Arbeitsraumes ändert und mit der anderen Oberfläche einen Teil der Begrenzung eines Pufferraumes bildet, in dem sich ebenfalls Arbeitsmedium unter einem im Betrieb wenigstens nahezu konstanten Druck befindet, der dem mittleren Arbeitsmediumdruck im Arbeitsraum entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regelmechanismus vorhanden ist, der bei Abweichungen der mittleren Kolbenlage von der gewünschten mittleren Nennlage den Arbeitsraum momentan mit dem Pufferraum in Verbindung bringt und zwar zu Zeitpunkten, die mit einem derartigen Momentandruck des sich am Kreislauf beteiligenden Arbeitsmediums übereinstimmen, dass durch Zufuhr bzw,' Abfuhr von Arbeitsmedium zu bzw. von dem Arbeitsraum infolge eines momentanen Druckunter— schiedes zwischen den beiden Räumen, die mittlere Nennlage wiederhergestellt wird»

709825/0257

ORfQfNAL

PIIN. G 242.

2o * HeissgaskoIbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelmechanismus durch den Kolben gebildet ist, in dem ein oder mehrere Kanäle vorgesehen sind, die mit einem Ende in den Arbeitsraum münden und mit dem anderen Ende in die mit der Zylinderwand zusammenarbeitende Kolbenwand und dort in einer bestimmten Stellung des Kolbens mit einem oder mehreren mit dem Pufferraum in Verbindung stehenden Kanälen in. der JVy lind er wand übereinstimmen.

3. HeissgaskoIbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelmechanismus durch zwei im Pufferraum befindliche gegenübereinander hin- und herbewegliche Elemente gebildet ist, von denen das erste am Kolben befestigt und das zweite fest angeordnet ist, wobei das erste Element mit einem oder mehreren Kanälen versehen ist, die mit einem Ende in den Arbeitsraum munden und mit dem anderen Ende in einer bestimmten Lage der beiden Elemente gegenübereinander mit einem oder mehreren mit dem Pufferraum in Verbindung stehenden Kanälen im zweiten Element übereinstimmen,' k, Heissgaskolbenmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element in der Bewegungsrichtung des Kolbens gegenüber dem Kolben an diesem Kolben verstellbar befestigt ist.

709825/0257

FHÄV8242. 22.9.76.

5 ο' Heis sgaskolbenmasch ine nach Anspruch 3, oder k, dadurch gekennzeiclinet, dass das zweite Element in der Bewegungsrichtung des Kolbens gegenüber dem Pufferraum in diesem Raum verstellbar angeordnet ist©"'

7Q9 825/0257