DE29825C - Kohlensäure-Motor - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

(Holland).

Die Erfindung betrifft die Verwendung stark comprimirter Kohlensäure als Mittel für die Umwandlung von Wärme in mechanische Arbeit. ■Mafsgebend für die Erfinder, sich der Kohlensäure in der gedachten Weise zu bedienen, ist der Umstand, dafs Kohlensäure in hoch comprimirtem Zustande in viel erheblicherem Mafse als andere Gase die Eigenschaft zeigt, Spannungsänderungen infolge von Temperaturänderungen zu erleiden. So genügt den Experimenten der Erfinder zufolge bei Kohlensäure von 20 Atmosphären Spannung eine Temperaturerhöhung von 15⁰ C. auf ioo° C, um eine Spannungszunahme bis auf 32 Atmosphären herbeizuführen. Hieraus ist von vornherein ersichtlich, dafs ein Motor, in welchem Kohlensäure als Träger der in Arbeit zu verwandelnden Wärme wirkt, mit verhältnifsmäfsig niedriger Temperatur arbeiten und sehr kleine Dimensionen aufweisen kann, was für viele technische Zwecke wesentliche Vorzüge haben mufs.

Die für die Verwendung der Kohlensäure in der bezeichneten Weise bestimmte Maschine setzt sich nach der beiliegenden Zeichnung aus folgenden Haupttheilen zusammen:

■i. aus einem cylindrischen, an seinen Enden durch gewölbte Böden geschlossenen Behälter A, der seiner später erläuterten Function entsprechend Recipient genannt werden soll, in welchem ein cylindrischer, gleichfalls an den - Enden stark abgerundeter Körper mit Spielraum beweglich ist, der in der Maschine die Function eines Verdrängers ausübt und zu diesem Zweck den Recipienten nicht in seiner vollen Länge ausfüllt;

2. aus dem Arbeitscylinder B mit Kolben b, welch ersterer mittelst des Rohres r mit dem unteren Theil des Recipienten stetig corrimunicirt;

3. aus den zur Umwandlung der hin- und hergehenden Kolbenbewegung in die rotirende der Schwungradwelle dienenden Maschinenelementen, welche sämmtlich in zwei cylindrische Kammern C und D eingeschlossen sind, von denen die erstere zur Führung des kolbenförmig ausgebildeten Kreuzkopfes c und die letztere zur Aufnahme der Kurbel d mit Lenker / dient;

4. aus dem zur Bewegung des Verdrängers vorgesehenen Excenter e in Verbindung mit der Schubstange / und dem Winkelhebel h.

Die gesammten Innenräume der Maschine sind mit stark comprimirter Kohlensäure, zu deren Einführung Oeffhungen angebracht sind, angefüllt. Der untere Theil des Recipienten wird mittelst heifsen Wassers oder Dampfes in irgend einer Weise erhitzt und der obere Theil des Recipienten mit Kühlwasser, etwa in der in Fig. 2 verdeutlichten Weise, umgeben.

Befindet sich der Verdränger in der Stellung nach Fig. 2, so strömt die im unteren Theil des Recipienten angesammelte und durch die Wärmezuführung höher gespannte Kohlensäure mittelst des Rohres r in den Arbeitscylinder B und treibt den Kolben vorwärts. Nähert sich derselbe dem Ende seines Hubes, so beginnt infolge entsprechender Winkelstellung des Ex-

u-

centers e zur Kurbel d der Verdränger sich schnell abwärts zu bewegen, infolge dessen strömt die Kohlensäure im Recipienten aufwärts und sammelt sich oberhalb des Verdrängers, um dort Temperaturerniedrigung zu erleiden. Es sinkt nun die Spannung der gesammten Kohlensäure und der Kolben kann unter dem Einflufs der vorhin im Schwungrade aufgehäuften Energie seine Rückbewegung machen. Hat er diese vollendet, so ist der Verdränger im Aufsteigen begriffen. Die Kohlensäure kehrt in den unteren Raum des Recipienten zurück, wird dort erwärmt und das beschriebene Spiel beginnt von neuem.

In Berücksichtigung des Umstandes, dafs es erfahrungsmäfsig nicht gelingen wird, den Kolben b für die Dauer dicht zu erhalten, ist, wie bereits oben erwähnt, die Anordnung getroffen, dafs Kreuzkopf, Lenker und Kurbel sich in einem geschlossenen, gleichfalls mit Kohlensäure gefüllten Räume befinden, aus welchem, wie Fig. ι zeigt, die Kurbelwelle, nach beiden Seiten durch Stopfbüchsen gedichtet, heraustritt. Soll die Maschine statt einfachwirkend doppeltwirkend sein, so kann man zu beiden Seiten der Schwungradwelle je einen Arbeitscylinder und einen Recipienten anordnen, so dafs das nämliche Bild, welches Fig. 2 auf der rechten Seite zeigt, auch auf der linken vorhanden ist.

Bei der in der Zeichnung angegebenen Gestaltung des Verdrängers ist angenommen, dafs zwischen demselben und der Wandung des Recipienten genügend Spielraum vorhanden ist, um den Ortwechsel der Kohlensäure ohne beträchtliche Reibungswiderstände zu ermöglichen. Will nian jedoch diesen Spielraum thunlichst klein erhalten, um Führung für den Verdränger zu gewinnen, so kann man die Oberfläche desselben riefeln und in dieser Weise Kanäle für die Bewegung der Kohlensäure herstellen oder einen Kanal in der Achse des Verdrängers anordnen.

Um die einfachwirkende Maschine momentan in Stillstand versetzen oder ihren Gang reguliren zu können, soll eine Bremsvorrichtung vorgesehen werden. Bei der doppeltwirkenden Maschine kann für den nämlichen Zweck ein die beiden Arbeitscylinder oder die beiden Recipienten verbindendes und mit einer Sperrvorrichtung versehenes Rohr angeordnet werden, durch dessen theilweise oder ganze Eröffnung theilweiser oder ganzer Druckausgleich in beiden Systemen herbeigeführt wird.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Die beschriebene Verwendunghochgespannter Kohlensäure zur Vermittelung der Umwandlung von Wärme in mechanische Arbeit in der Weise, dafs durch Auf- und Abbewegen eines Verdrängers α in einem mit einem Arbeitscylinder B stetig communicirenden Recipienten A die Kohlensäure bald im unteren stetig erwärmten, bald im oberen stetig gekühlten Theile des Recipienten angesammelt wird, um im erwärmten Zustande auf den Kolben b des Cylinders B Arbeitsdruck auszuüben.

2. Bei Anwendung zweier Recipienten mit Verdränger und zweier Arbeitscylinder die Verbindung der gegenüberstehenden Recipienten oder Arbeitscylinder mittelst eines durch eine Sperrvorrichtung abschliefsbaren Rohres, um durch Druckausgleich den Gang der Maschine regeln oder einhalten zu können.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.