DE290861C

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Info

Publication number: DE290861C
Application number: DENDAT290861D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 290861 KLASSE 46 d. GRUPPE

Geschlossene Heißluftmaschine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Februar 1914 ab.

Die Erfindung betrifft eine geschlossene Heißluftmaschine, welche einen geschlossenen Zylinder besitzt und sich dadurch auszeichnet, daß zur Erzielung einer gleichzeitigen doppelten Antriebswirkung im Innern des Zylinders zwei getrennte Luftmengen wirken, wobei der Arbeitsgang derart geregelt wird, daß gleichzeitig die Druckerhöhung der einen Luftmenge und die Druckerniedrigung der

ίο anderen Luftmenge zur Arbeitsleistung nutzbar gemacht wird. Gemäß der Erfindung ist die Anordnung weiterhin derart getroffen, daß zwei gegenläufige Kraftkolben und ein feststehender Verdränger ineinandergebaut sind.

In Fig. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel in einem Achsenschnitt dargestellt, während in den Fig. 2 bis 5 schematisch vier verschiedene Stellungen der Maschine zur Darstellung des Kreislaufes und der Arbeitsweise veranschaulicht sind.

Das arbeitende Gas ist eingeschlossen in dem Gehäuse A mit Deckel 5, welches, ' wie im vorliegenden Falle angenommen, zylindrisch sein kann. In diesem Gehäuse sind ein Zylinder C und ein in diesem arbeitender Kolben D verschiebbar. Der Zylinder C steht durch die Spindel H mit der Kurbelstange L in Verbindung, die auf die Kurbelwelle O einwirkt, während der Kolben D mittels der rohrförmigen Spindel F und zwei Kurbelstangen N bzw. M den Antrieb auf die Kurbelwelle O übermittelt. Im Innern des Zylinders C befindet sich feststehend ein Verdrängerkörper B, der aus die Wärme schlecht leitendem, zweckmäßig porösem Material besteht und an einem Rohr G sitzt, dessen Ende außerhalb des Gasraumes in dem Deckel 5 befestigt ist. Dieses Rohr G umgibt abdichtend, z.B. unter Anwendung von Querrillen oder in anderer geeigneter Weise, die Spindel H des Zylinders C, während andererseits außerhalb des Rohres G sich die rohrförmige Spindel -F befindet, die durch eine Stopfbüchse 6 abgedichtet sein kann. Der Kolben D bewegt sich mit seinem Flansch 9 dicht in dem Zylinder C.

Der untere Teil der Kammer A der Maschine wird in bekannter Weise erhitzt, während das obere Ende kühl bleibt bzw. einer Kühlwirkung unterworfen wird. Die Ringe 7 und 8 außerhalb der Kammer A schließen eine mittlere neutrale Zone ab, die gegebenenfalls isoliert sein kann. An dem heißen Ende der Maschine befinden sich die beiden Räume 3 und 4, getrennt durch den Zylinder C, an dem kalten Ende die beiden Räume 1 und 2, getrennt durch den Kolben D. Die Räume 2 und 3 stehen miteinander in Verbindung durch den Ringraum zwischen dem Körper B und dem Zylinder C und ebenso die Räume 1 und 4 durch den Ringraum zwischen dem Zylinder C und der Kammerwandung A. Es kann noch ein Ventil 10 vorgesehen sein zum Einlassen von Gas oder Luft.

Die Arbeitsweise der Maschine läßt sich in vier Phasen einer Wellenumdrehung an Hand der Fig. 2 bis 5 erläutern. Die Kurbeln des Zylinders C und des Kolbens D stehen um 90 ° zueinander versetzt. Bei der Stellung der Fig. 2 befindet sich der Zylinder C in der oberen Totpunktlage, während der Kolben D sich in der Mittellage befindet. Der Zylinder C hat in diesem Augenblick eine Geschwindig-

keit gleich Null, während der Kolben D etwa das Höchstmaß seiner Geschwindigkeit aufweist. Da die Kammer 4 zur Zeit das größte Volumen aufweist, so findet infolge der Erwärmung der Luft eine Druckerhöhung statt, die auf die Oberseite des Kolbens D preßt und die Abwärtsbewegung des Kolbens herbeizuführen sucht, also den Innenraum des Zylinders C zu Verkleinern sucht.

Umgekehrt ist im Innern des Zylinders C die gesamte Gasmenge unter Mithilfe des Verdrängers B nach oben hin, also in die kalte Kammer 2 verdrängt. Diese Gasmenge erleidet infolge der Abkühlung eine Verringerung der Spannung, unterstützt also die Abwärtsbewegung des Kolbens D infolge der Zusammenziehung durch Verringerung des Druckes und des Widerstandes.

Bei der weiteren Drehung der Kurbel bewegen sich Kolben D und auch der Zylinder C nach unten. Hierbei tritt ein Teil des erhitzten Gases aus der Kammer 4 in die Kühlkammer 1 über, während durch den Abwärtsgang des Kolbens D bis an den Verdränger B hin fast das gesamte Volumen aus der Kühlkammer 2 in die warme Kammer 3 hinübergebracht wird. Dieses Gas wird nunmehr erhitzt und übt eine Pressung auf den Boden des Zylinders C und auf den Kolben D aus, indem es den Zylinderraum zu vergrößern sucht. Die oberhalb des Kolbens D befindliche Gasmenge ist inzwischen wiederum der Abkühlung ausgesetzt gewesen und unterliegt einem Spannungsabfall. Dies unterstützt den Übergang von Zylinder C und Kolben D in die Stellung der Fig. 4, indem alles Gas aus der warmen Kammer 4 in die kalte Kammer 1 gelangt und hier der Zusammenziehung unterliegt, während die heiße Kammer 3 bei dem allmählichen Niedergang des Zylinders C noch mehr Gas aufnimmt, dessen Spannung allmählich weiterhin steigt. Bei der Stellung der Fig. 4 befindet sich in der Kammer 4 gar kein Gas, da alles Gas in die kalte Kammer ι übergetreten ist. Infolge der Ausdehnung des Gases in den beiden Kammern 2 und 3 hat auch die Kammer 2 allmählich eine größere Gasmenge erhalten, die nun indes schon beginnt, sich abzukühlen. Diese Gasmenge in der kalten Kammer 2 wird durch den Aufwärtsgang von Zylinder C und Kolben D noch vermehrt, bis die Stellung der Fig. 5 erreicht ist, wobei die Kontraktion und der Spannungs-, abfall des Gases in der kalten Kammer 2 das Höchstmaß aufweist. Durch die Bewegung des Kolbens D nach oben ist indes das Gas aus der kalten Kammer 1 wiederum nach der warmen Kammer 4 übergetreten, wo es erwärmt wird und an Druck zunimmt. Das Volumen in der Kammer 4 wird durch die raschere Bewegung des Zylinders C nach oben vermehrt und durch die Erwärmung der zunehmenden Gasmenge der Druck rasch gesteigert, der auf Zylinder C und Kolben D einwirkt, während gleichzeitig in der kühlen Kammer 2 wiederum eine Schrumpfung der Gasmenge eintritt und somit der Spannungsabfall in den Kammern 2 und 3 die Bewegung des Kolbens C und des Zylinders D in die Stellung der Fig. 2 unterstützt.

Es ergibt sich somit aus den vier dargestellten Stellungen, daß die beiden durch Zylinder C und Kolben D geteilten Gasmengen in der Kammer A einander unterstützen, indem sie wechselweise und auch abwechselnd erwärmt bzw. abgekühlt werden und somit wechselweise durch Druckerhöhung bzw. Spannungserniedrigung gleichzeitig auf den Zylinder C und den Kolben D einwirken. Die Stellungen, bei denen die ausgeübte Kraftwirkung innerhalb und außerhalb des Zylinders gleich, die Leistung also gleich Null ist, liegen etwa um 45 Prozent versetzt zu den dargestellten Stellungen. Wie sich ersehen läßt, spielen der Kolben D und der Zylinder C gleichzeitig die Rolle von Antriebsorganen und von Verdrängern.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Geschlossene Heißluftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer gleichzeitigen doppelten Antriebswirkung in einem geschlossenen Zylinder mit zwei getrennten Luftmengen gleichzeitig die Druckerhöhung der einen und die Druckerniedrigung der anderen. Luftmenge nutzbar gemacht wird.

2. Geschlossene Heißluftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenläufige Kraftkolben und ein feststehender Verdränger ineinandergebaut sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,