DE440466C

DE440466C - Device for obtaining work from the temperature fluctuations of the atmosphere

Info

Publication number: DE440466C
Application number: DEM86460D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1927-02-08

Description

Vorrichtung zur Gewinnung von Arbeit aus den Temperaturschwankungen der Atmosphäre. Die Erfindung bezweckt die Gewinnung von Arbeit, z. B. zum Aufziehen von Pendeluhren, aus den atmosphärischen Temperaturschwankungen, wie sie sowohl im Freien als auch in geschlossenen Räumen auftreten. Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen für diesen Zweck vorgeschlagen worden. Vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, bei denen die Volumenänderungen einer abgeschlossenen Flüssigkeit benutzt «erden, in der die Flüssigkeit unmittelbar auf einen dicht geführten Kolben einwirkt.Device for obtaining work from fluctuations in temperature the atmosphere. The invention aims to obtain work, e.g. B. to wind up from pendulum clocks, from the atmospheric temperature fluctuations, as they are both occur outdoors as well as in closed rooms. They are already different Devices have been proposed for this purpose. The present invention relates Devices in which the volume changes of a closed liquid used «earth in which the liquid is placed directly on a tightly guided flask acts.

Die Erfindung besteht darin, daß die Abdichtung des Kolbens durch eine Membran oder Kappe erfolgt, welche das unter Wirkung der Flüssigkeit stehende Kolbenende gegen die Flüssigkeit abschließt. Durch diese Abdichtung wird eine praktisch vollkommene und dauernde Wirkungsfähigkeit erreicht. Es können auch schon sehr geringe Temperaturschwankungen nutzbar gemacht werden. Dabei ist infolge des hermetischen Abschlusses durch die elastische Kappe jeder Flüssigkeitsverlust ausgeschaltet.The invention consists in that the sealing of the piston by a membrane or cap takes place, which is under the action of the liquid The end of the piston closes against the liquid. This seal makes a practical one achieved perfect and lasting effectiveness. It can also be very small Temperature fluctuations can be harnessed. This is due to the hermetic Finally, the elastic cap eliminates any loss of fluid.

Es ist an sich bekannt, eine in einem Behälter hermetisch nach außen abgeschlossene Flüssigkeit zur Gewinnung von Arbeit aus den atmosphärischen Temperaturschwankungen zu verwenden. Bei dieser Vorrichtung wird jedoch als Ausdehnungsbehälter eine angenähert linsenförmige, am kreisförmigen Rande starr gefaßte metallische Hohlfeder verwendet, deren Wandung je nach der Ausdehnung der Flüssigkeit mehr oder weniger gewölbt wird. Diese Bewegungen der Behälterwandung, die naturgemäß nur klein :ein können, bilden die Arbeitshübe der Vorrichtung. Diese Vorrichtung ist daher nur für sehr große Temperaturschwankungen verwendbar, z. B. als Sicherheitsvorrichtung für -thermische Anlagen, bei denen sehr hohe Temperaturen auftreten. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar die Verwendung der Vorrichtung zum selbsttätigen Aufziehen einer Uhr durch ein Gewicht.It is known per se, one in a container hermetically to the outside self-contained liquid for the extraction of work from the atmospheric temperature fluctuations to use. In this device, however, one is approximated as the expansion tank lenticular hollow metal spring fixed rigidly on the circular edge is used, the wall of which is curved to a greater or lesser extent depending on the expansion of the liquid. These movements of the container wall, which naturally only form small: one can the working strokes of the device. This device is therefore only for very large Temperature fluctuations can be used, e.g. B. as a safety device for -thermal Systems with very high temperatures. An exemplary embodiment is shown in the drawing the subject of the invention shown, namely the use of the device for the automatic winding of a watch by a weight.

Abb. i zeigt schematisch eine Ansicht der Vorrichtung, Abb. 2 eine Einzelheit in größerem Maßstabe.Fig. I shows schematically a view of the device, Fig. 2 a Detail on a larger scale.

In dem Gefäß i, welches mit einer Rohrschlange 2 kommuniziert, deren Wandungen aus Wärme gut leitendem Baustoff bestehen, ist eine geeignete Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, Toluol, Olivenöl o. dgl., eingeschlossen. Das Gefäß besitzt eine durch eine Membran oder Kappe 3 aus elastischem Stoff abgeschlossene Öffnung, in welcher ein Kolben 4 auf und ab beweglich ist. An diesem sitzt fest eine Zahnstange 5, welche in ein Zahnrad 6 eingreift, das lose drehbar auf einer in festen Lagern drehbaren Achse 6' sitzt. Auf letzterer ist ein Kettenrad 7 aufgekeilt, dessen Drehung durch eine- Kette 8 auf ein auf einer Welle 9 lose sitzendes Kettenrad io übertragen wird. Auf diesem Kettenrad sitzt eine federnde Klinke i i, welche in ein auf der Welle 9 aufgekeiltes Sperrad 12 eingreift. Ein größeres Sperrad 13, in welches eine relativ zum Bezugssystem fest angebrachte Sperrklinke 14 eingreift, sowie eine Schnurrolle 15 sind ebenfalls auf der Welle 9 fest aufgekeilt. Über die Schnurrolle ist die Schnur 16 gelegt, welche über das Laufrad 17 der im übrigen auf der Zeichnung nicht dargestellten Uhr geführt ist, und in welche das Aufzugsgewicht 18 und ein Spanngewicht 19 mit Rollen eingehängt sind. Auf der Achse 6' sitzt achsial verschiebbar, jedoch gegenüber der Achse unverdrehbar, ein Kupplungskegel 2o (Abb.2), welcher durch eine Feder 21 in einen entsprechenden Hohlkegel. in der Nabe des Zahnrades 6 gedrückt wird. Ein Hebel a2, dessen freies Ende durch eine Seidenschnur 23 mit dem Gewicht ig verbunden ist, umgreift mit einem Auge eine Ringnut am Kupplungskegel 2o. Eine ase 22' am Kupplungskegel liegt gegen eine schräge Anlauffläche 2q.' an einem Anschlag 24. an.In the vessel i, which communicates with a coil 2, whose Walls are made of building material that conducts heat well, is a suitable liquid for example mercury, toluene, olive oil or the like., Included. The container has a closed by a membrane or cap 3 made of elastic material Opening in which a piston 4 is movable up and down. This is stuck a rack 5 which engages a gear 6 that is loosely rotatable on a seated in fixed bearings rotatable axis 6 '. A sprocket 7 is keyed on the latter, its rotation by a chain 8 on a sprocket loosely seated on a shaft 9 io is transferred. On this sprocket sits a resilient pawl i i, which engages in a ratchet wheel 12 wedged on the shaft 9. A larger ratchet wheel 13, in which a pawl 14 fixed relative to the reference system engages, and a line roller 15 are also firmly keyed onto the shaft 9. About the Cord roller is the cord 16 placed, which on the impeller 17 of the rest is performed on the drawing clock, not shown, and in which the winding weight 18 and a tension weight 19 are suspended with rollers. On the axis 6 'sits axially movable, but not rotatable with respect to the axis, a coupling cone 2o (Fig.2), which by a spring 21 in a corresponding hollow cone. in the hub of the gear 6 pressed will. A lever a2, the free end of which is secured by a silk cord 23 is connected to the weight ig, one eye engages around an annular groove on the coupling cone 2o. A nose 22 'on the coupling cone lies against an inclined contact surface 2q.' at a stop 24.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen: Erwärmt sich die das Gefäß i und die Rohrschlange 2 umgebende nosphäreeingeschlossene .-#t, so Flüssigkeit dehnt sich die aus in und denselben drückt <len Kolben 4. nach oben. Hierdurch werden durch die Zahnstange 5 das Zahnrad 6 und das mit ihm gekuppelte Kettenrad 7 nach rechts (Abb. i) gedreht, welche Bewegung durch die Kette 8 auf das Kettenrad io übertragen wird. Die auf letzterem festsitzende Klinke i i nimmt dabei das kleine Sperrad i 2 und die auf seiner Welle ebenfalls festsitzende Schnurrolle i5 mit, wodurch das Gewicht 18 gehoben wird. Die in das Sperrad 13 eingreifende Sperrklinke 14 verhindert die Schnurrolle i 5 an einer Rückwärtsdrehung. Senkt sich infolge Abkühlens der Atmosphäre und der Arbeitsflüssigkeit der Kolben d. wieder, so bleiben das Sperrad 13 und mit ihm <las kleine Sperrad 1q. und die Schnurrolle 15 durch die Sperrklinke 14 festgehalten, während sich das Zahnrad 6, die Kettenräder 7 und io nach links zurückdrehen, wobei die an letzterem Kettenrad befestigte, sich mit ihm nach links zurückdrehende Sperrklinke über <las Sperrad 12 gleitet.The mode of operation of the device is as follows: If the nosphere-enclosed - # t surrounding the vessel i and the pipe coil 2 heats up, the fluid that is pressed into it expands upwards. As a result, the toothed wheel 6 and the chain wheel 7 coupled to it are rotated to the right (Fig. I) by the toothed rack 5, which movement is transmitted through the chain 8 to the chain wheel io. The pawl ii stuck on the latter takes along the small ratchet wheel i 2 and the cord roller i5, which is also stuck on its shaft, whereby the weight 18 is lifted. The pawl 14 engaging in the ratchet wheel 13 prevents the line roller i 5 from rotating backwards. If the atmosphere and the working fluid cool down, the piston d. again, the ratchet wheel 13 remains and with it <read small ratchet wheel 1q. and the line roller 15 is held by the pawl 14 while the gearwheel 6, the sprockets 7 and 10 rotate back to the left, the pawl attached to the latter sprocket, which rotates back to the left with it, slides over the ratchet wheel 12.

Hat infolge eines verhältnismäßig starken und raschen Temperaturanstieges der Atmosphäre das Aufzugsgewicht die zulässige Höchstlage erreicht, welche nicht überschritten werden soll, um ein zu weites Aufziehen der Uhr zu verhindern, so wird die Seidenschnur 23 gespannt und der freie Arm des Hebels 22 nach oben gezogen, wobei sich das Auge des Hebels um die Ringnut am Kupplungskegel 2o dreht, die -Nase 22' des Hebels abwärts bewegt wird und längs der schrägen Anlauffläche 2d.' gleitet. Hierdurch wird der Kupplungskegel nach rechts (Abb.2) entgegen der Wirkung der Feder 2i bewegt und das Zahnrad 6 entkuppelt, so daß ein weiteres Ansteigen der Temperatur der Atmosphäre und dadurch eintretendes Steigen des Kolbens 4. nur ein Drehen des Zahnrades 6 bewirkt, während die übrigen Teile der Vorrichtung stillstehen. Dieser Zustand bleibt so lange, bis wieder infolge Temperaturabfalls und Sinkens des Aufzugsgewichtes 18 die Schnur 23 entspannt wird, der Hebel 22 sich durch sein Gewicht wieder abwärts bewegt und das Zahnrad 6 infolge Rückbewegens des Kupplungskegels 2o durch die Feder 21 mit seiner Achse 6' gekuppelt wird.Has due to a relatively strong and rapid rise in temperature the atmosphere the elevator weight reaches the maximum permissible position, which does not should be exceeded in order to prevent the watch from being wound too far, so the silk cord 23 is tensioned and the free arm of the lever 22 is pulled upwards, whereby the eye of the lever rotates around the annular groove on the coupling cone 2o, the nose 22 'of the lever is moved downwards and along the inclined contact surface 2d.' slides. This moves the coupling cone to the right (Fig.2) against the action of the spring 2i moves and the gear 6 disengages, so that a further increase in temperature the atmosphere and the resulting rise of the piston 4. only a turning of the Gear 6 causes, while the other parts of the device stand still. This The state remains until again as a result of a drop in temperature and a drop in the weight of the elevator 18 the cord 23 is relaxed, the lever 22 is down again due to its weight moves and the gear 6 due to the return movement of the coupling cone 2o by the spring 21 is coupled with its axis 6 '.

An dem Behälter i kann, wie in Abb. i durch gestrichelte Linien angedeutet, eine Vorrichtung zur Regelung des Druckes der Flüssigkeit im Behälter i angebracht sein. Zu diesem Zweck dient z. B. ein in einer Öff- nung der Seitenwand des Behälters durch eine Schraube 25 einstellbarer, zweckmäßig gegen Berührung mit der Flüssigkeit durch eine Gummimembran 27 zu schützender Kolben 26.As indicated by dashed lines in FIG. I, a device for regulating the pressure of the liquid in the container i can be attached to the container i. For this purpose z. B. a piston 26 adjustable in an opening in the side wall of the container by a screw 25, which is expediently to be protected against contact with the liquid by a rubber membrane 27.

Selbstverständlich kann die gewonnene Arbeit, statt in der Hebung eines Gewichtes zu bestehen, durch irgendeine andere mechanische Vorrichtung, z. B. eine Feder, aufgespeichert und nachher, ihrem Zweck entsprechend, einer mechanischen Vorrichtung zugeführt werden.Obviously, the work gained can take place in the uplift a weight, by some other mechanical device, e.g. B. a spring, stored and afterwards, according to its purpose, a mechanical one Device are supplied.

Durch das Vergrößern oder Verkleinern des verwendeten Flüssigkeitsvolumens kann die Hebung des Kolbens durch eine Temperatureinheit beliebig vergrößert oder verkleinert werden. Ferner kann durch Erhöhung des Anfangs- oder Vordruckes der Arbeitsflüssigkeit eine Erhöhung der Arbeitsleistung erreicht werden.By increasing or decreasing the volume of liquid used the lift of the piston can be increased or increased by a temperature unit can be reduced in size. Furthermore, by increasing the initial or pre-pressure the Working fluid an increase in work performance can be achieved.

Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann man durch das Ändern des Querschnitts des Kolbens oder des Volumens der Druckflüssigkeit, den Weg, den der Arbeitskolben zurücklegt, beliebig ändern, ohne daß es dabei notwendig ist, verwickelte Hebelarmsvsteme zur Übertragung der Arbeit auf eine Vorrichtung zu verwenden.The device according to the invention can be changed by changing the cross section of the piston or the volume of the hydraulic fluid, the path, the the working piston moves back, can be changed as required without the need to using intricate lever arm systems to transfer work to a device.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for obtaining work from the temperature fluctuations in the atmosphere using the changes in volume of a sealed liquid, in which the liquid acts directly on a piston, characterized in that the piston (4) is sealed by a membrane or cap (3) which the piston end under the action of the liquid closes off against the liquid.

2. Apparatus according to claim i, characterized by a device (25, 26, 27) through which a regulation of the pressure of the Working fluid take place regardless of the temperature fluctuations in the atmosphere can.