DE4126067A1 - Waermekraftmaschine - Google Patents
WaermekraftmaschineInfo
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- DE4126067A1 DE4126067A1 DE19914126067 DE4126067A DE4126067A1 DE 4126067 A1 DE4126067 A1 DE 4126067A1 DE 19914126067 DE19914126067 DE 19914126067 DE 4126067 A DE4126067 A DE 4126067A DE 4126067 A1 DE4126067 A1 DE 4126067A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/0032—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmekraftmaschine gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Wärmekraftmaschinen der gattungsgemäßen Art sind in der
Patentanmeldung P 41 18 315.9-13 beschrieben und umfassen eine
Vielzahl von Kammern, welche an einem zylindrischen Rahmen
angeordnet sind, wobei der Rahmen um eine drehfeste Exzenter
einheit drehbar ist. In dem Drehbereich des Rahmens sind die
Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden Erwärmen und Abkühlen
des in den Kammern eingeschlossenen Arbeitsmediums diametral
gegenüberliegend angeordnet. Die Abtriebsgestänge der Vielzahl
von Kolbenelementen sind an einem auf der Exzenterwelle dreh
baren Lagerring abgestützt. Dabei sind der drehbare Rahmen und
der Lagerring auf unterschiedlichen Bereichen der drehfesten
Exzenterwelle gelagert. Die den Bereich der Erwärmungs
einrichtung durchlaufenden Kammern erfahren eine Ausdehnung
des darin eingeschlossenen Mediums und damit einen Arbeitshub
des jeweiligen Kolbenelementes, welcher über das zugehörige
Abtriebsgestänge auf den Lagerring übertragen wird. Die am
Rahmen befestigten Kammern gelangen anschließend in den
Bereich der Abkühlungseinrichtung, wobei auf die Kolben
elemente ein nach innen gerichteter Arbeitshub ausgeübt
wird, durch den diese in ihre Anfangsstellung zurückgeführt
werden. Beim Wiedereintauchen der Kammern in den Bereich der
Erwärmungseinrichtung erfolgt wiederum ein Arbeitshub zur
Betätigung des Abtriebsgestänges. Da der die Kammern auf
nehmende drehbare Rahmen und der Lagerring auf unterschied
lichen Bereichen der drehfesten Exzenterwelle gelagert sind,
wird auf den die Zylinder tragende Rahmen ein Drehmoment aus
geübt, das zu einer Rotation des Rahmens und gleichzeitig auch
des das Abtriebsgestänge tragenden Lagerringes führt. Diese
Rotationsbewegung bzw. daß durch diese erzeugte Drehmoment
kann sowohl vom Lagerring als auch vom Rahmen abgenommen und
als Antriebsenergie bzw. Antriebsdrehmoment verwendet werden.
Als nachteilig wird hierbei empfunden, daß die isochore
Zustandsänderung des in der Kammer eingeschlossenen
Arbeitsmediums zu langsam erfolgt, so daß kein optimaler
Wirkungsgrad erreicht werden kann.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Wärme
kraftmaschine der gattungsgemäßen Art dahingehend zu ver
bessern, daß die isochore Zustandsänderung möglichst rasch
erfolgt, um eine Erhöhung des Wirkungsgrades zu erreichen.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1. Erfindungsgemäß befindet sich
innerhalb jeder Kammer ein Verdrängungselement, welches das
in der Kammer befindliche Arbeitsmedium von der heißen zur
kalten Seite bzw. umgekehrt verschiebt. Die Verschiebung des
Arbeitsmediums erfolgt schlagartig, d. h. zumindestens relativ
schnell, so daß dadurch die isochore Zustandsänderung schnell
erfolgt. Dadurch wird die Fläche zwischen den am Prozeß
beteiligten Isochoren und Isothermen besser ausgenutzt,
so daß sich ein höherer Wirkungsgrad ergibt. Desweiteren sind
die Temperaturen der benutzten Medien innerhalb und außerhalb
des zylinderförmigen Rahmens verschieden. Die in dem Rahmen
befindlichen Kammern werden alle von der Innenseite des
Rahmens her gekühlt und von der Außenseite mit Wärme versorgt
oder umgekehrt. Die Verdrängerelemente sorgen dafür, daß das
in den Kammern befindliche Arbeitsmedium entweder mit der
heißen oder mit der kalten Seite in Berührung kommt. Die durch
die Expansion bzw. Kompression des Arbeitsmediums auftretenden
Kräfte werden in bekannter Weise auf die Exzentereinheit
geleitet, welche relativ zu dem Rahmen drehbar angeordnet ist.
Je nach Anwendungsfall kann entweder die Exzentereinheit fest
verankert und der Rahmen drehbar sein oder umgekehrt.
Der Rahmen ist bevorzugterweise geschlossen, so daß in der
einen Ausführungsform das Innere des Rahmens vollständig
zur Kühlung durch ein Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser,
Öl oder Luft, eingesetzt wird. Die Kammern haben eine ovale
Zylinderform, und sind in axialer Richtung in den Rahmenmantel
eingelassen. Somit ist die eine Seite dem kalten und die
andere Seite dem heißen Medium ausgesetzt. Der ovale Quer
schnitt wird erfindungsgemäß aus zwei Halbkreisen gebildet,
die mit parallelen Stegen verbunden sind. Das Verdrängungs
element hat eine zylindrische Form mit kreisförmigem
Querschnitt, dessen Radius dem Radius der Halbkreise des
Kammerovals entspricht, so daß das Verdrängungselement,
welches die gleiche Länge der Kammer besitzt, immer genau in
eine halbkreisförmige Rundung der ovalen Kammer paßt. Mittels
mindestens einer radialen Nut erfolgt beim Bewegen des
Verdrängungselementes das Verschieben des Arbeitsmediums von
der einen zur anderen Seite. Die Verschiebung des Arbeits
mediums kann selbstverständlich durch andere Einrichtungen,
wie beispielsweise Bohrungen in dem Verdrängungselement,
vorgenommen werden.
In der einfachsten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der
drehbar Rahmen horizontal um eine als Achse ausgebildete
drehfeste Exzentereinheit gelagert. Eine Zuführung von Wärme
von außen und Kühlung im Innern des Rahmens bewirkt eine
Drehung des Rahmens um die Exzentereinheit, wobei die Bewegung
der Verdrängungselemente nur durch die Gravitation hervor
gerufen wird. Das heißt, befindet sich eine Kammer in der
oberen Stellung, so ist das Verdrängungselement im unteren
Teil des Ovals und das Arbeitsmedium wird in diesem Falle
erhitzt und dehnt sich aus. Ein Weiterdrehen des Rahmens
bewirkt, daß das Verdrängungselement in der Kammer in
der waagerechten Stellung von innen nach außen rollt.
Das Arbeitsmedium wird plötzlich von der heißen zur kalten
Seite der Kammer verlagert. Es ist als besonders vorteilhaft
anzusehen, daß diese einfache Ausführungsform keine
gesonderten Bewegungselemente für die Verdrängungselemente
benötigt.
Ist die Drehzahl des Rahmens groß genug, daß Fliehkrafteffekte
auftreten, so müssen die Verdrängungselemente durch Bewegungs
einrichtungen bewegt werden. Diese können mechanischer Bauart
sein oder aus Magneten, insbes. steuerbaren Magneten, bestehen.
Notwendig sind derartige Bewegungseinrichtungen auch für jeden
von der Horizontalen abweichenden Betrieb oder falls der
Rahmen drehfest gegenüber dem Abtriebselement angeordnet ist.
Die Anordnung der Bewegungseinrichtungen kann innerhalb und/
oder außerhalb des zylinderförmigen Rahmens vorgenommen
werden.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Exzen
tereinheit durch einen den Rahmen umfassenden zylindrischen
Körper gebildet, wobei die äußere Exzentereinheit auf dem
Rahmen gelagert ist. Die Kolben mit ihren Abtriebsgestängen
weisen nach außen. Je nach Anwendung kann entweder die Exzen
tereinheit oder der Rahmen rotieren. Besonders vorteilhaft bei
dieser Lösung ist der völlig freie Innenraum des zylindri
schen Rahmens, so daß die Wärmezufuhr hier mittels einer
Flamme erfolgen kann. Zur besseren Wärmeübertragung können die
in das Innern des Rahmens hineinragende Kammerteile mit
Wärmeleiteinrichtungen versehen sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen axialen Querschnitt der ersten Ausführungsform
längs der Linie B-B in Fig. 2,
Fig. 2 einen radialen Querschnitt der ersten Ausführungsform
längs der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der ersten
Ausführungsform,
Fig. 4 einen axialen Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 5
und
Fig. 5 einen radialen Schnitt der zweiten Ausführungsform
längs der Linie C-C in Fig. 4.
Die Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Rahmen 1, der aus einem
Mantel 2, einer Frontplatte 3 und einer Endplatte 4 gebildet
ist. In dem Mantel 2 des zylindrischen Rahmens 1 sind Kammern
5 eingelagert, die eine zylindrische, ovale Form haben. Die
Kammern 5 sind derart in den Rahmen 1 eingelassen, daß der
eine Teil nach außen und der andere Teil in das Innere des
durch den Rahmen gebildeten Hohlraumes zeigt. Zur besseren
Wärmeübertragung sind die Wandstärken der Kammern 5 ent
sprechend dünn gehalten. Im Innern jeder Kammer 5 befindet
sich ein Verdrängungselement 6, welches einen metallischen,
magnetisierbaren Kern 7 aufweist. Das Verdrängungselement 6
hat einen kreisförmigen Querschnitt und ist, abgesehen von
seinem Kern 7, aus einem wärmeisolierenden Material gefertigt.
Die Länge eines Verdrängungselementes 6 stimmt mit der Länge
der zylindrischen Kammer 5 überein. Jedes Verdrängungselement
6 weist eine radial umlaufende Nut 8 auf, so daß das in der
Kammer 5 befindliche gasförmige Arbeitsmedium durch die
Bewegung des Verdrängungselementes 6 von einer Seite der
Kammer 5 zu der anderen verdrängt werden kann. Jede Kammer 5
ist mit einem Kolbenelement 9 versehen, welches einen Kolben
10 aufweist. Der Kolben 10 ist über ein erstes Gelenk 11, ein
Abtriebsgestänge 12 und ein zweites Gelenk 13 mit einer
Abtriebsscheibe 14 verbunden. Die Abtriebsscheibe 14 ist
mittels zweier Kugellager 15 auf dem Exzenter 17 der
Exzentereinheit 16, welche aus einem Exzenter 17 und einer
damit verbundenen Zentralachse 18 besteht, gelagert. Die
Frontplatte 3 des zylindrischen Rahmens 1 weist eine
Lagerbuchse 20 auf, mittels derer der gesamte Rahmen 1 mit
seiner Vielzahl von Kammern 5 mittels Lagern 19 auf der
Zentralachse 18 gelagert ist. Es kann nun entweder die
Exzentereinheit 16 ortsfest gelagert und der Rahmen 1 drehbar
sein oder umgekehrt. Sollte der Rahmen 1 drehbar um die
drehfeste Zentralachse 18 gelagert sein, so kann der Rahmen 1
einen Zahnkranz 25 aufweisen, über den mittels eines Ritzels
26 das Drehmoment abgenommen wird. Bei der hier dargestellten
Ausführungsform ist die Zentralachse 18 horizontal gelagert.
Unterhalb der Kammern 5 sind halbkreisförmig steuerbare
Magnete 21 mit einer Stromversorgung 22 angeordnet. Diese
dienen dazu, die Verdrängungselemente 6 in die radial gesehen
untere Stellung zu bewegen. In der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform wird die Wärme von außen durch das den Rahmen
1 umgebende Medium den Kammern 5 zugeführt. Die Kühlung der
Kammern 5 erfolgt über das Innere des Rahmens 1, wobei das
Kühlmedium durch den Kühleinlaß 23 und Auslaß 24 geleitet
wird. Als Kühlmedium kann Luft, Öl, Wasser o. dgl. benutzt
werden.
Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt in radialer Richtung längs
der Strecke A-A der Fig. 1. Dargestellt ist der äußere Rahmen
1, der den Rahmenmantel 2 enthält. In dem Rahmenmantel 2 sind
eine Vielzahl von Kammern 5 eingelassen, deren Wandungen zur
besseren Wärmeübertragung dünner sind als der Mantel 1. Jede
Kammer 5 enthält ein Verdrängungselement 6 mit kreisförmigem
Querschnitt. Der ovale Querschnitt einer Kammer 5 wird durch
einen oberen Halbkreis 38 und einen unteren Halbkreis 39
gebildet, die mittels zweier paralleler Stege 40 und 41
verbunden sind. Der Radius eines Verdrängungselementes 6
entspricht abzüglich einer gewissen Toleranz den Halbkreis
radien der Halbkreise 38 bzw. 39. Somit ist eine einfache
Bewegung der Verdrängungselemente 6 innerhalb der Kammern 5
durch eine Rollbewegung möglich. Jede Kammer 5 weist ein
Kolbenelement 9 auf, welches über ein Abtriebsgestänge 12 und
ein Gelenk 13 mit der Abtriebsscheibe 14 verbunden ist. Die
Abtriebsscheibe 14 ist mittels eines Lagers 15 auf dem
Exzenter 17 gelagert.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der dargestellten Aus
führungsform der Erfindung sei festgelegt, daß die linke,
äußere Kammer 5 in Fig. 2 mit der Zentralachse einen Winkel
von 0° bildet, während die im Uhrzeigersinn darauffolgende
Kammer 5 unter einem Winkel von 30° steht. Die Drehrichtung
des äußeren Rahmens 1 sei im Uhrzeigersinn. Bei einem Winkel
von 0° befindet sich das Verdrängungselement 6 in der radial
äußeren Position, d. h. die Kammer 5 wird von innen gekühlt.
Bedingt durch die Gravitation oder, falls die Fliehkräfte zu
groß sind, durch steuerbare Magnete 21, befindet sich das
Verdrängungselement 6 bei der 30 Position in der radialen
unteren Stellung. Folglich wird das in der Kammer 5
befindliche Arbeitsmedium erhitzt, dehnt sich aus und bewegt
den Kolben 10 nach unten. Durchläuft eine Kammer 5 die 180°
Stellung, so wird durch die Gravitation, Fliehkraft und durch
das Abschalten bzw. nicht mehr Vorhandensein der steuerbaren
Magnete 21 das Verdrängungselement 6 nach außen bewegt. In der
radialen äußeren Stellung des Verdrängungselementes 6 erfolgt
eine Kühlung des in der Kammer 5 eingeschlossenen Arbeits
mediums von innen. Das Arbeitsmedium komprimiert und zieht den
Kolben 10 nach innen. Dies erfolgt solange, bis die Kammer 5
wieder die 0° Position durchläuft. Der radiale Positions
wechsel des Verdrängungselementes in der Position 0° und 180°
erfolgt durch die Rollbewegung schlagartig, d. h. schnell.
In der dargestellten Ausführungsform sind die steuerbaren
Magnete 21 halbkreisförmig zwischen der Position 0° und 180°
drehfest im Innern des Rahmens 5 angebracht. Es ist möglich,
unter jeder Kammer 5 einen steuerbaren Magneten 21 anzubrin
gen, der ortsfest mit dem Rahmen 5 rotiert. Dabei werden die
steuerbaren Magnete 21 entsprechend des aktuellen Positions
winkels angesteuert bzw. abgeschaltet. Die Steuerung der
Bewegung der Verdrängungselemente 6 kann auch auf andere Weise
erfolgen, insbesondere können auch die steuerbaren Magnete 21
außerhalb des Rahmens 1 bzw. inner -und außerhalb des Rahmens
1 angebracht sein.
Die Fig. 3 zeigt die erste erfindungsgemäße Ausführungsform in
perspektivischer Ansicht. Der zylindrische Rahmen 1 umfaßt
einen Mantel 2, in dem eine Vielzahl von zylindrischen Kammern
5 eingelassen sind. Dabei befindet sich der eine Teil einer
Kammer 5 außerhalb des Mantels 2, während der andere Teil in
das Innere des Mantels 2 zeigt. Im Innern einer Kammer 5
befinden sich Verdrängungselemente 6 zum Verdrängen des in den
Kammern 5 eingeschlossenen Arbeitsmediums. Jede Kammer 5
enthält ein Kolbenelement 9 und einen Kolben 10, welcher über
ein Gelenk 11, ein Abtriebsgestänge 12 und ein weiteres Gelenk
13 mit der Abtriebsscheibe 14 verbunden ist. Die Abtriebs
scheibe 14 ist auf einem Exzenter 17 gelagert, welcher mit der
Zentralachse 18 verbunden ist.
Die Fig. 4 zeigt die zweite bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung. In den Mantel 2 des zylindrischen Rahmens 1 sind
eine Vielzahl von Kammern 5 eingelassen, in denen sich Ver
drängungselemente 6 befinden. An den jeweiligen Enden des aus
einem isolierenden Material gefertigten Verdrängungselementes
6 befinden sich Magnete 42 und 43. Der zylindrische Rahmen 1
ist von einer äußeren Exzentereinheit 27 in Form eines zylin
drischen Gehäuses umgeben. Die Exzentereinheit 27 umfaßt einen
zylindrischen Außenmantel 28, der an den beiden Enden durch
die Außenplatten 29 und 30 abgeschlossen ist. Die Exzenter
einheit 27 ist durch die Außenplatten 29 und 30, die axiale
Öffnungen aufweisen, auf dem zylindrischen Mantel 2 des
Rahmens 1 außerhalb der Bereiche der Kammern 5 durch die Lager
31 und 32 gelagert. Im Innern der Exzentereinheit 27 befinden
sich an den beiden Stirnseiten steuerbare Magnete 44 und 45,
die sich über den entsprechenden Magneten 42 und 43 der Ver
drängungselemente 6 befinden und mit diesen die Verdrängungs
elemente 6 bewegen. Dabei kann durch ein Umpolen der steuer
baren Magnete 44 und 45 ein Abstoßen oder ein Anziehen der
Verdrängungselemente 6 bewirkt werden. Jede der Kammern 5
weist in der Mitte ein nach außen zeigendes Kolbenelement 9
auf. In dem Kolbenelement 9 befindet sich ein Kolben 10, der
über ein Gelenk 11, ein Abtriebsgestänge 12 und ein weiteres
Gelenk 13 mit einem Abtriebsring 33 verbunden ist. Der Ab
triebsring 33 ist mittels eines ringförmigen Abtriebsring
lagers 34 auf einem Exzentersteg 35 angeordnet. Der Exzen
tersteg 35 ist mit dem Außenmantel 28 der Exzentereinheit 27
fest verbunden.
Die Fig. 5 zeigt einen radialen Querschnitt längs der Linie
C-C der Fig. 4. Die in den Mantel 2 des Rahmens 1 eingelas
senen Kammern 5 weisen Verdrängungselemente 6 auf, deren
Kolbenelemente 9 mittels Abtriebsstangen 12 und Gelenken 13
mit dem Abtriebsring 33 verbunden sind. Der Abtriebsring 33
ist über ein Lager 34 auf dem Exzentersteg 35 angeordnet. Der
Exzentersteg 35 ist mit dem Außenmantel 28 der Exzentereinheit
27 fest verbunden. Dabei haben der Mantel 28 der Exzenterein
heit 27 und der Rahmen 1 den gemeinsamen zentralen Achsenpunkt
36, während der Mittelpunkt des Exzentersteges 35 durch den
exzentrischen Achsenpunkt 37 gebildet wird. Die zweite Aus
führungsform nach Fig. 4 und Fig. 5 weist im Innern einen
offenen Raum vor, der beispielsweise durch eine Flamme mit
Wärme beschickt werden kann. Die Kühlung der Kammern 5 wird
innerhalb der von der Exzentereinheit 27 und dem Mantel 2 des
Rahmens 1 gebildeten Hohlraum vorgenommen. Die Kompression
durch Abkühlung bzw. Expansion durch Erhitzung des in den
Kammern 5 eingeschlossenen Arbeitsmediums kann je nach Anwen
dungsgebiet entweder ein Rotieren des Rahmens 1 oder der
Exzentereinheit 27 bewirken.
Bezugszeichenliste
1 Rahmen
2 Mantel
3 Frontplatte
4 Endplatte
5 Kammer
6 Verdrängungselement
7 Kern
8 Nut
9 Kolbenelement
10 Kolben
11 Gelenk
12 Abtriebsgestänge
13 Gelenk
14 Abtriebsscheibe
15 Lager
16 Exzentereinheit
17 Exzenter
18 Zentralachse
19 Lager
20 Laufbuchse
21 Magnet
22 Stromversorgung
23 Kühlung ein
24 Kühlung aus
25 Zahnkranz
26 Abtriebsritzel
27 Exzentereinheit
28 Außenmantel
29 Außenplatte
30 Außenplatte
31 Außenkörperlager
32 Außenkörperlager
33 Abtriebsring
34 Abtriebsringlager
35 Exzentersteg
36 zentraler Achsenpunkt
37 exzentrischer Achsenpunkt
38 Halbkreis
39 Halbkreis
40 Steg
41 Steg
42 Magnet
43 Magnet
44 steuerbarer Magnet
45 steuerbarer Magnet
2 Mantel
3 Frontplatte
4 Endplatte
5 Kammer
6 Verdrängungselement
7 Kern
8 Nut
9 Kolbenelement
10 Kolben
11 Gelenk
12 Abtriebsgestänge
13 Gelenk
14 Abtriebsscheibe
15 Lager
16 Exzentereinheit
17 Exzenter
18 Zentralachse
19 Lager
20 Laufbuchse
21 Magnet
22 Stromversorgung
23 Kühlung ein
24 Kühlung aus
25 Zahnkranz
26 Abtriebsritzel
27 Exzentereinheit
28 Außenmantel
29 Außenplatte
30 Außenplatte
31 Außenkörperlager
32 Außenkörperlager
33 Abtriebsring
34 Abtriebsringlager
35 Exzentersteg
36 zentraler Achsenpunkt
37 exzentrischer Achsenpunkt
38 Halbkreis
39 Halbkreis
40 Steg
41 Steg
42 Magnet
43 Magnet
44 steuerbarer Magnet
45 steuerbarer Magnet
Claims (14)
1. Wärmekraftmaschine, bestehend
aus einer Vielzahl von Kammern (5), welche an einem
zylinderförmigen Rahmen (1) angeordnet sind, wobei jede
Kammer (5) mit mindestens einem Kolbenelement (9) versehen
ist,
aus eine Exzentereinheit (16, 27), welche exzentrisch zu
dem Rahmen (1) angeordnet ist, so daß der Rahmen (1) und
die Exzentereinheit (16, 27) relativ zueinander drehbar
sind und wobei die Vielzahl der Kolbenelementen (9) auf
der Exzentereinheit (16, 27) drehbar abstützt sind,
nach der Patentanmeldung P 41 18 350.9-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Medium im Innern des Rahmens (1) und außerhalb des Rahmens (1) unterschiedliche Temperaturen aufweisen und daß sich innerhalb der Kammern (5) ein Verdrängungselement (6) zur Verschiebung des Arbeitsmedium befindet.
daß die Medium im Innern des Rahmens (1) und außerhalb des Rahmens (1) unterschiedliche Temperaturen aufweisen und daß sich innerhalb der Kammern (5) ein Verdrängungselement (6) zur Verschiebung des Arbeitsmedium befindet.
2. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rahmen (1) geschlossen ist.
3. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kammern (5) Zylinderform aufweisen und
in axialer Richtung in den Rahmen (1) eingelassen sind.
4. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kammer (5) einen ovalen Querschnitt
aufweist, der sich aus zwei Halbkreisen (38, 39) mit
gleichen Radien, verbunden durch zwei parallele Strecken
(40, 41), zusammensetzt, daß das Verdrängungselement (6)
einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, dessen Radius
dem Radius der Halbkreise entspricht, und daß das
Verdrängungselement (6) eine radiale Nut (8) zum
Verschieben des Arbeitsmediums enthält.
5. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rahmenachse waage
recht gelagert ist und daß die Bewegung der
Verdrängungselemente (6) durch die Gravitation
hervorgerufen wird.
6. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Bewegung der Verdrängungselemente (6)
Bewegungseinrichtungen vorgesehen sind.
7. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen aus steuerbaren
Magnetelementen (21, 44, 45) gebildet werden.
8. Wärmekraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche
5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentereinheit
(16) aus einer Zentralachse (18) und einem damit
verbundenen Exzenter (17) ausgebildet ist.
9. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zentralachse (18) drehfest und der
Rahmen (1) gegenüber dieser drehbar ist.
10. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rahmen (1) drehfest und die Zentralachse
(18) drehbar gegenüber dem Rahmen (1) angeordnet ist.
11. Wärmekraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche
5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentereinheit
(27) als zylindrischer Körper den Rahmen (1) von außen
umfaßt und die Kolbenelemente (9) nach außen zeigend mit
diesem verbunden sind.
12. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die äußere Exzentereinheit (27) auf dem
Rahmen (1) gelagert ist.
13. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolbenelemente (9) mittig an die Kammern
(5) angesetzt sind und auf einen exzentrisch gelagerten
Abtriebsring (33) wirken.
14. Wärmekraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die steuerbaren Magnete (44, 45) innerhalb
des Außenmantels (28) der Exzentereinheit (27) jeweils an
den beiden Stirnseiten kreisförmig über den Kammern (5)
angeordnet sind und die Verdrängungselemente (9) mit
magnetischen Elementen (42, 43) versehen sind.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914126067 DE4126067A1 (de) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Waermekraftmaschine |
DE19924203465 DE4203465C1 (de) | 1991-08-02 | 1992-02-04 | |
EP19920250130 EP0516258A3 (en) | 1991-05-31 | 1992-05-26 | Heat engine |
AU17232/92A AU1723292A (en) | 1991-05-31 | 1992-05-28 | Heat engine |
JP4165397A JPH05180149A (ja) | 1991-05-31 | 1992-06-01 | 熱エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914126067 DE4126067A1 (de) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Waermekraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4126067A1 true DE4126067A1 (de) | 1993-02-04 |
DE4126067C2 DE4126067C2 (de) | 1993-05-13 |
Family
ID=6437820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914126067 Granted DE4126067A1 (de) | 1991-05-31 | 1991-08-02 | Waermekraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4126067A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2320428A1 (fr) * | 1975-08-04 | 1977-03-04 | Poisson Andre | Version du moteur stirling en moteur rotatif a combustion externe, pouvant etre utilise pour tout appareil necessitant un moteur |
US4404802A (en) * | 1981-09-14 | 1983-09-20 | Sunpower, Inc. | Center-porting and bearing system for free-piston stirling engines |
-
1991
- 1991-08-02 DE DE19914126067 patent/DE4126067A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2320428A1 (fr) * | 1975-08-04 | 1977-03-04 | Poisson Andre | Version du moteur stirling en moteur rotatif a combustion externe, pouvant etre utilise pour tout appareil necessitant un moteur |
US4404802A (en) * | 1981-09-14 | 1983-09-20 | Sunpower, Inc. | Center-porting and bearing system for free-piston stirling engines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4126067C2 (de) | 1993-05-13 |
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