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Kaltluftmaschine.
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. darin, dass die Verteilung der Luft zwischen dem Zylinder und den Wärmeaustauschern durch den Kollben der Kreislaufpumpe selbst bewirkt wird, der Kanäle aufweist, die einerseits mit
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Schlitzen, die in der Kolbenwand vorgesehen sind, wobei diese im gegebenen Augenblick Schlitze in der Zylinderwand öffnen oder schliessen, die mit den W1irmeaustauschern in Verbindung stehen.
In den Zeichnungen ist als Ausführungsbeispiel eine derartige Maschine dargestellt.
Fig. 2 zeigt schematisch die Gesanuanordnung der Maschine. Fig. 3 eine abgeänderte Aus- führungsform, Fig. 4 das Kolbendiagraum für die Ausführung nach Fig. 3. Die Fig. 5 zeigt das Getriebe für den-Antrieb der Schubstange. Fig. 6 ist eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 5. Fig. 7 zeigt schematisch die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. U.
Die Fig. 8 und 9 zeigen Seitenansicht und Grundriss der in Fig. 2 schematisch dargestellten Maschine.
In Fig. 2 ist der Verdichter mit C" bezeichnet. die Kreislaufpumpe mit D", der Kühler
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Der Verdichter saugt die von dem Solekiihler kommende Luft an und befördert sie zu dem Eingang des Kühlers. Die Kreislaufpumpe besitzt zwei miteinander verbundene Zylinder- ! und r", deren linke Zylinderräume A1 and A'1 chenso wie ihre rechten zylinderräume A2 unll. tl2j miteinander in Verbindung stehen.
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stehenden Kreises verteilt. Die Schlitze 4 und 6 eines jeden Zylinders sind durch eine Leitung parallel geschaltet.
Von ihnen geht eine Leitung durch den Ventilator If, und den
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steht der rechte Schlitz ständig mit dem rechten Zylinderboden durch den Kanal 8 in Verbindung. Das Vorbeigehen der Schlitze des Kolbens an denen des Zylinders bewirkt die
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Wenn der Kolben sich nach links verschiebt (im Sinne des Pfeiles 11 der Fig. 2), so driickt er die Luft auf seiner vorderen Seite zusammen und dehnt sie auf seiner hinteren
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Luft des Zylinders in den Kühler EI und ersetzt sie durch ein gleiches Volumen Luft desselben Druckes, aber von niedrigerer Temperatur T1, das von R1 kommt ;
die Luft folgt dem
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Schlitze 5 befördert der Ventilator W2 die Luft der Zylinder, die die Temperatur 1 hat, in den Solekühler und ersetzt sie durch ein gleiches Luftvolumen von deinselben Druck, aber höherer Temperatur T2, das von R2 komml. Die Luft fliesst den durch die Pfeile 111 an- gedeuteten Weg.
Da die Luft des Soleki. ihlers w1irmer als die von den Zylinder kommende ist, so bringt
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Die Kreislaufpumpe lässt ständig Luft von dem Köhler zu dem Solckübler fliessen, aber wenn der normale Betrieb eingesetzt hat, so wird diese Luft von dem Sohlekühler zu dem Kühler durch den Verdichter zurückgeführt. Dies ist ein Kolbenkompressor irgend welcher Bauart, der durch den Hauptmotor angetrieben wird.
Wenn die Kolben der Kreisiaufpumpc wieder nach rechts gehen, so schliessen sich die Schlitze 4 und 5 der beiden Zylinder und die Schlitze 6 bleibeu geschlossen, die Luft dehnt sich in der linken Kammer aus und wird in der rechten Kammer verdichtet. Ist der Kolben am Ende seines Hubes angelangt, so bleiben die Schlilze geschlossen, aber die Schlitze 5
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Die Ventilatoren IF, und W2 können von beliebiger Bauart sein; sie werden z. B. durch unabhängige Elektromotoren betätigt und drehen si h standig.
Man sieht, dass die Luftströme, die die Spülung bewirken, in die zu spülenden Kammern durch eines ihrer Enden eintreten und durch das andere austreten. Das ganze Luftvolumen.
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gedrückt und ersetzt.
Man kann nach diesem Prinzip auch eine Maschine mit einem einzigen Kompressor bauen, der gleichzeitig die Rolle des Verdichters und der Kreislaufpumpe spielt ; dies ist in der Fig. 3 dargestellt.
Der doppelt wirkende Zylinder 11. trägt auf seiner Wand ebenfalls drei Reihen von
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Kolben den Schlitz ''mit dem linken Teil des Zylinders. Dabei wird dieser Teil des Zylinders durch den Kanal 7 den Schlitz 51'mit dem Ventilator 1 ! 1 : verbunden und weiter mit dem
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sichert dadurch während der ganzen Dauer der Offnung des Schlitzes 5b den anstausch der in dem Zylinder enthaltenen luft mit der Luft des Solekühlers.
Wenn der Kolben wieder nach links geht, so schliesst sich der Schlitz a'', die Ver-
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Druck nicht über 7, steigen. Das Volumen der Luft ist V2. Die weitere Verschichung des Kolbens nach links geschieht unter einem konstanten Druck, der gleich 7-'j ist ; der Kolben bewirkt das Zurückfliessen der Luft zu dem Kühler. Wenn das Zylindervolumen auf den An- fangswert T' vermindert ist, so gibt der Kolben den Schlitz 4b frei und es ist dann ein Weg offen, der durch den Kanal 7", den Schlitz 4b und das Rohr 17 den Boden des Zylinders
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berdichteten Luft, die er durch die von R2 kommende abgekühlte Luft ersetzt, während der Zeit, wo der Schlitz 4b offen bleibt. Wenn dann der Kolben wieder nach links geht, so schliessen sich der Schlitz und das Druekventil 2 () und der Kreislauf beginnt von neuem.
Die Wirkung ist die gleiche auf der anderen Kolbenseite.
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Schlitze dar.
Trotz der scheinbaren Einfachheit ist diese zweite Anordnung im allgemeinen der ersten nicht gleichwertig. Man muss nämlich in demselben Zylinder nacheinander die Spülungen vor- nehmen, wahrend der Kolben sich in unmittelbarer Nahe seiner Totpunkte befindet und dann Luft durch die Ventile einströmen lassen. Um die Spiilnng unter guten Bedingungen auszu- führen, d. h. ohne wesentliche Druckverluste beim Durchtrelen durch die Schlitze und ohne
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Enden des Hubes anzuhalten und die Schlitze vollständig offen zu lassen während eines beträchtlichen Teiles der Dauer des Kollbenhubes, z. B. während zwei Drittel desselbeu.
Dies kann durch eine Einrichtung bewirkt werden, die später beschrieben werden wird, aber die Ventile müssen sich in einer Zeit öffnen, die sehr kurz im Verhältnis zu dieser dauert und dies führt dazu, sie durch eine besondere Steuereinrichtung zu betätigen.
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Bei dieser Maschine dehnt sich die Luft auf der einen Kolbenseite der Kreislaufpumpe aus, während sie auf der andern verdichtet wird. Die Ausdehnungsarbeit ist zunächst grösser als die Knrnpressionsarbeit und der Kolben leistet Arbeit : dann wir- 1 die Kompressionsarbeit grösser als die Ausdehnungsarbeit, der Kolben verbraucht somit Arbeit bis zum Ende seines Hubes.
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Ausserdem ist bei diesen Maschinen der Wärmeaustausch zwischen der Lauft und den Wänden des Zylinders sehr wenig wichtig; im Gegensatz zu dem, was in den mit gesättigtem
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wie Der eines grossen Zylinders. Um Maschinen mit grosser Wirkung herzustellen, wird es daher möglich sein, sie mit mehreren Zylindern auszuführen, deren Kolben mit derselben Kurbelwelle verbunden sind.
Bei den vorstehenden Ausführungen ist angenommen, dass der Kolben durch ein einfaches Schubkubelgetriebe bewegt wird. Das hat den Vorteil einer grossen Einfachheit, jedoch besitzt dieses Getriebe einen Fehler, denn die Dauer der Öffnung der Schlitze ist in geringem Masse abhängig von der Dauer des Kolbenhubes. Es ist aber zweckmässig, soviel wie möglich
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man von vornherein die Geschwindigkeit der Spülung annimmt, so kann man die Geschwindig- keit der Maschine vergrössern und damit ihre Wirkung verbessern.
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in der Nähe seiner Totpunkte. Man erreicht dies durch eine Getriebeanordnung, bei der das Kurbelstangengelenk der Schubstange an Stelle eines Kreises eine verkürzte Epizykloide beschreibt.
Ein'solcher Antrieb ist in Fig. 5 im Grundriss dargestellt. Die Motorwelle x o y ist mit zwei
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sitzt ; an diese Zahnräder greift exzentrisch die Schubstange E an, die die Verbindung mit der Kolbenstange herstellt.
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