CH490607A - Verfahren zum Betrieb einer Drehkolbenmaschine - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Drehkolbenmaschine

Info

Publication number
CH490607A
CH490607A CH1698467A CH1698467A CH490607A CH 490607 A CH490607 A CH 490607A CH 1698467 A CH1698467 A CH 1698467A CH 1698467 A CH1698467 A CH 1698467A CH 490607 A CH490607 A CH 490607A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
rotary piston
ring traveler
ring
walls
machine according
Prior art date
Application number
CH1698467A
Other languages
English (en)
Inventor
Huber Eugen Wilhelm Prof In Dr
Gottlieb Dipl Ing Wilmers
Original Assignee
Huber Eugen Wilhelm Prof Dr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huber Eugen Wilhelm Prof Dr filed Critical Huber Eugen Wilhelm Prof Dr
Priority to CH1698467A priority Critical patent/CH490607A/de
Publication of CH490607A publication Critical patent/CH490607A/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/004Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2270/00Constructional features
    • F02G2270/02Pistons for reciprocating and rotating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/06Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using expanders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Description


      Verfahren        zum        Betrieb        einer        Drehkolbenmaschine       Die Erfindung     betrifft    ein Verfahren zum Betrieb  einer     Drehkolbenmaschine    und eine solche als Ausfüh  rungsmittel des Verfahrens. Die     Drehkolbenmaschine     kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmel  dung als Heissgasmotor, als Kältemaschine oder als  Wärmepumpe betrieben werden.  



       Drehkolbenmaschinen,    bei denen in einer Maschi  neneinheit ein geschlossener thermodynamischer     Krei-          sprozess    verwirklicht wird, sind bisher nicht     bekannt.    Es  ist deshalb Aufgabe der     vorliegenden        Erfindung,        in    einer  Maschineneinheit einer     Drehkolbenmaschine        einen    ge  schlossenen     thermodynamischen    Kreisprozess zu erwirk  lichen.  



  Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren zum  Betrieb einer     Drehkolbenmaschine    dadurch gelöst, dass  in den Arbeitsräumen dieser     Drehkolbenmaschine    über  Wärmetauscher im     Sinne    eines geschlossenen Kreispro  zesses Wärme zu- und abgeführt wird.  



       Eine        Drehkolbenmaschine    zur Ausführung des Ver  fahrens weist folgende     Merkmale    auf:  a) Sie umfasst einen Drehkolben, einen Ringläufer  und ein äusseres Gehäuse;  b) der Drehkolben ist     walzenförmig    ausgebildet mit  zwei zueinander parallelen Wänden, er hat im Quer  schnitt     Trochoiden    - Form, der Drehkolben ist fest mit  einer Welle verbunden, die im Zentrum der     Trochoide     angreift;

    c) der Ringläufer ist aussen zylinderförmig geformt,  so     dass    er eine Drehachse aufweist; er besitzt einen  Innenraum zur Aufnahme des Drehkolbens; der In  nenraum ist durch zwei mit     Zentrierbohrungen        versehe-          nen    Wänden oder Seitenteilen abgeschlossen;  d) der Drehkolben ist innerhalb des Ringläufers  angeordnet, wobei die parallelen Wände die Seitenteile  berühren und zwei innerhalb des Ringläufers unterge  brachte Arbeitsräume gebildet sind;  e) die Welle des Drehkolbens ist bezüglich der    Achse des Ringläufers     exzentrisch    angeordnet;

    f)     ein    auf der Achse des Ringläufers und der Welle  des Drehkolbens sitzendes Getriebe führt den Drehkol  ben     und    den Ringläufer     in    gleichsinniger Bewegung,  wobei die Drehzahl des Drehkolbens höher ist und im  festen Verhältnis (n     -h    1): n zur Drehzahl des     Ringläufers     steht;  g) der Innenraum des Ringläufers ist als     Hüllfigur     der     Trochoide    des Drehkolbens ausgebildet, die bei der  Drehung des Drehkolbens und des     Ringläufers    ent  steht;

    h) das äussere Gehäuse weist     eine        zylindrische          Aussparung    zur Aufnahme des Ringläufers sowie Lager  deckel zur Lagerung der Welle des Drehkolbens auf;  i) der     Innenraum    des     Ringläufers    ist durch     öffnun-          gen    zum     äussseren        Zylindermantel    verlängert;

    und ist dadurch     gekennzeichnet,    dass das Gehäuse  Kanäle zur Führung von heissem und kühlendem Me  dium sowie     Wärmetauscher    aufweist, über die in be  stimmten Arbeitsphasen der expandierenden und kon  trahierenden Arbeitsräume Wärme zugeführt     bzw.    ent  zogen wird und die in diesen Arbeitsphasen zwischen  den     Kanälen    und den Öffnungen liegen.  



  Durch die     US-Patentschrift    724 994 ist eine     Tro-          choiden-Drehkolbenmaschine    als Pumpe oder Motor für       Flüssigkeiten        bekanntgeworden,    welche die Merkmale a)  - i) aufweist. Ein Kreisprozess wird     mit    dieser Maschi  ne nicht verwirklicht. Bei der als      Wankel-Motor      bekannten Einrichtung fehlt die     Verwirklichung    des  Merkmales i).  



  Durch die britische Patentschrift Nr. 637 000 ist die  Kopplung von einem getrennten     Kompressions-    und  einer Expansionsmaschine bekannt, bei der das Arbeits  mittel zwischen den Maschineneinheiten hin- und her  strömt. Hierbei entstehen Schwierigkeiten bezüglich der  Festlegung der Steuerzeiten und -der Kleinhaltung der  Drosselverluste.

        Durch die deutsche Patentschrift 747 607 ist bereits       ein        Ringraum    in Verbindung mit     einem        umlaufenden     Verdrängungskörper und einer     Zylinder-    Kolbeneinheit  als atmendem Arbeitsraum     bekannt.    Der Verdrängungs  körper schiebt das Arbeitsmedium nacheinander in  einen     gekühlten    und einen beheizten Bereich. Diese  Maschine weist neben den Nachteilen der Hubkolben  maschine     mit    unstetiger Bewegung besondere     Nachteile     bezüglich der     Verbindung    des Arbeitsraumes mit dem  Ringraum auf.  



  Durch die     US-Patentschrift    3 157 024 ist eine Hub  kolbenmaschine ohne     Pleuel    bekanntgeworden, bei der  Zylinder und Kolben zusätzlich rotieren. Zur Durchfüh  rung des     Stirlingprozesses    werden je zwei über ein Rohr       miteinander    verbundene     Zylinder    mit je     einem    bewegten  Kolben verwendet, wobei das Arbeitsgas zwischen den  beiden Kolben eingeschlossen ist und das Rohr einen       Regenerator        enthält.    Die     Zylinderdeckel    bzw. die Zylin  derköpfe der beiden miteinander verbundenen     Zylinder     sind jeweils als Wärmetauscher ausgebildet.

   Dem einen  Zylinder wird     Wärme    zugeführt, vom     anderen    wird       Wärme        abgeführt.    Die miteinander verbundenen Zylin  der gehören     unterschiedlichen        Maschineneinheiten        an;     es     wird    also     kein    Kreisprozess     in        einer        Maschineneinheit          durchgeführt.     



  Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung beispiels  weise beschrieben.  



       Fig.    1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch  eine     Heissgas-Drehkolbenmaschine    nach der vorliegen  den Erfindung;       Fig.    2 einen Querschnitt entlang der Linie     II-H     nach     Fig.    1;       Fig.    3 einen     Längsschnitt    entlang der Linie     III-III     der     Fig.    1;       Fig.    4 eine zweite     Ausführungsform    eines     Heissgas-          Drehkolbenmotors    nach der Erfindung;

         Fig.    5 einen     Längsschnitt        entlang    der Linie     V-V     nach     Fig.    4;       Fig.    6 eine weitere     Ausführungsform    einer Heiss  gas-Drehkolbenmaschine;

         Fig.    7 bis 9     bestimmte    Phasen des Zusammenwir  kens von Drehkolben und     Ringläufer;          Fig.    10 eine Heissluft -     Drehkolbenmaschine        mit          3-bogiger        Trochoide    und     4-bogiger        Hüllfigur    der  Innenkontur des Ringläufers;       Fig.    11 eine     Ausführungsform    eines     Heissgas-          Drehkolbenmotors        mit    Ladungswechsel.  



  Die     Fig.    1 bis 3 zeigt eine bevorzugte     Ausführungs-          form    einer     Heissgas-Drehkolbenmaschine.    Ein Drehkol  ben 1 hat im     Querschnitt    die Kontur     einer        einbogigen          Trochoide.    Er weist 2 zueinander parallele Seiten 3, 5  auf, die von     einer    Welle durchsetzt sind. Ein mit dem  allgemeinen Bezugszeichen 9 bezeichneter Ringläufer ist  aussen kreiszylindrisch und mit etwas grösserer Längen  abmessung ausgebildet wie der Drehkolben 1.

   Der  Ringläufer 9 weist einen sich in Längsrichtung     erstrek-          kenden        Innenraum    auf, dessen     Begrenzung    11 im  Querschnitt     8-förmig    ist, und der als     Hüllfigur    zur       Trochoide    des Drehkolbens 1 entsteht, wenn sich Ring  läufer 9     und    Drehkolben 1     im    vorgegebenen     Verhältnis     drehen, wobei ein bestimmter Abstand     zwischen    *der  Drehachse 15 des Ringläufers 9 und der Drehachse 7  des Drehkolbens 1 gegeben ist.

   Der Innenraum 11 des  Ringläufers 9 ist durch Öffnungen 4a, 4b bis zum  Zylindermantel verlängert und mittels Seitenteile 17 und  19 im Bereich des Drehkolbens 1 nach aussen abge  deckt. Der Ringläufer 9 weist Dichtleisten 21 auf, die    mittels Federn 23 in Richtung auf den Drehkolben 1  gedrängt werden und zwischen Drehkolben 1 und  Ringläufer 9 Arbeitsräume 25 und 27 voneinander  abtrennen.  



  Drehkolben 1 und     Ringläufer    9 werden von einem       mit    dem allgemeinen Bezugszeichen 29 bezeichneten  Gehäuse umschlossen, welches hierzu eine entsprechen  de Aussparung aufweist. Das Gehäuse 29 weist zwei       Seitenteile    34 und 36 und zwei mit Naben versehene       Stirndeckel    35 und 37 auf,     in    denen die Welle 7 des  Drehkolbens 1 gelagert ist. Der Stirndeckel 37 weist       fernerhin        eine    Aussparung 39 auf, in der ein Zahnrad  41 Platz hat, welches fest     mit    der Welle 7 verbunden ist.

    Hülsenförmige     Fortsätze    43 und 45 der Seitenteile 17  und 19     sind    auf den Naben der Stirndeckel 35 und 37  drehbar     geführt.    Der     hülsenförmige        Fortsatz    45 des  Seitenteils 19 weist ein Zahnrad 47 auf, welches zum  Antrieb des Ringläufers 9 dient. Zwischen dem     Stim-          deckel    37 und dem mittleren     Teil    des     ruhenden    Gehäu  ses 29 ist ein Getriebe untergebracht, welches aus den  bereits erwähnten     Zahnrädern    41, 47 und den weiteren  Zahnrädern 51 und 53 besteht.

   Dieses Getriebe sorgt für  einen Zwangsantrieb derart, dass ein Drehzahlverhältnis  2:1 von Kolben 1 zu     Ringläufer    9 gegeben ist.  



  Das Gehäuse 29 weist     fernerhin    einen drehbaren  Ring oder     Käfig    55 auf, der im allgemeinen     Hohlzylin-          derform    aufweist, wobei der innere Hohlraum den  Ringläufer 9     aufnimmt.    Der Käfig 55 hat radiale  Aussparungen 57 und 59,     in    denen gerippte Wände 61  und 63 mittels Dichtungen 65 eingefügt sind. Die Wände  61 und 63 werden in Achsrichtung und     in    Umfangsrich  tung sowie radial in Richtung zur Achse von dem Kä  fig 55 gehalten,     radial    in Richtung von der Achse weg  durch die     umschliessende    Wand des ruhenden Gehäuses  29.

   Die Abdichtung der Wände 61, 63 sowie des     Käfigs     55 wird durch     dünne    Blechstreifen bewirkt, die in enge  Nuten eingelegt sind. Diese     ansich    bekannte     Abdichtung     wird einheitlich mit 65 bezeichnet.  



  Die Wände '61, 63 sind vorgefertigt, was Vorteile  bezüglich der Herstellung und des Ersatzes bietet. Der       Käfig    55 ist     längs    eines Bogens 67 verzahnt, und     in    die  Verzahnung greift ein Zahnrad 69 ein, so dass der     Käfig     55 gegenüber dem ruhenden Gehäuse 29 verdreht  werden kann.     Im    ruhenden Gehäuse 29 sind     weiterhin          Kanäle    71 bis 74 angeordnet, wobei die     Kanäle    71, 72  auf die Aussparung 57 münden, während die Kanäle 73  und 74 auf die Aussparung 59 stossen.  



  Beim Betrieb als Motor wird über den Kanal 72, 57,  71 ein heisses Gas     zugeführt.    Die beheizte Seite in den       Fig.    7 bis 9 ist mit 20 bezeichnet.     Im    Kanal 73, 59, 74       wid        ein        kühlendes    Medium     zugeführt    und diese Seite  wird in den     Fig.    7 bis 9 durch das     Bezugszeichnen    21  gekennzeichnet. Der expandierende Arbeitsraum 25       nimmt    über die     Öffnung    4b Wärme auf,     während    der  kontraktierende Arbeitsraum 27 über die Öffnung 4a  Wärme abgibt.

   Wie aus     Fig.    1     ersichtlich,        wird    die  Wärme über die     verrippten    Wände 61     und    63 ausge  tauscht.     Infolge    der auftretenden Druckunterschiede  dreht sich der Drehkolben 1, so dass über das Getriebe  41, 47, 51, 53 auch der Ringläufer 9 mit angetrieben  wird.  



  Durch Verdrehen des Käfigs 55     können    die die  Wärme     übertragenden    Wände 61 und 63 so     verschwenkt     werden, dass eine optimale Leistung erzielt wird. Der  Betrag der     Verschwenkun    wird experimentell ermittelt.  Es ist aber auch möglich, die wärmeübertragenden  Wände 61 und 63 so     zu        erschwenken,    dass der Motor      ein immer kleiner werdendes Drehmoment aufweist, bis  dieses zu Null oder gar negativ wird, wobei der Motor  als Bremse wirkt.  



  Es ist ein geschlossener Kreisprozess entsprechend  dem     Carnot-Prozess,    mit Wärmezufuhr bei Expansion  und Wärmeabfuhr bei Kompression bzw. seiner Umkeh  rung möglich. Aus den     Fig    1, 7 bis 9 ist weiterhin  ersichtlich, dass der Anteil des Arbeitsvolumens am  Bauvolumen recht gross ist und dass gleichfalls das  Verdichtungsverhältnis sehr hohe Werte erreichen  kann.  



       Fig.    4 und 5 zeigen eine Bauart, bei der keine       Verschwenkung    der die Wärme übertragenden Partien  möglich ist. Die Maschine entspricht im grossen und  ganzen der     Ausführungsform    nach den     Fig.    1 bis 3, und  es sind für gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen  verwendet worden. Der die     Verschwenkung    ermögli  chende Käfig 55 ist in Fortfall gekommen. Der Wärme  austausch erfolgt über Rippen 77 des ruhenden Gehäu  ses 29, wobei radiale Rippen 79 des Ringläufers 9     in    die  radialen Nuten zwischen den Rippen 77 eingreifen. Zur  Wärmezufuhr - bzw.     Abfuhr    sind Kanäle 83 bzw. 85  vorgesehen.

   Durch den kammartigen     Eingriff    der Rip  pen 77 und 79 wird der     Totraum    verkleinert.  



  In     Fig.    6 ist eine weitere Ausführungsform einer  Maschine     mit    schwenkbaren wärmeübertragenden Par  tien gezeigt. Gleiche     Teile    sind wiederum mit dem  gleichen Bezugszeichen versehen worden. Während nach  der Ausführungsform der     Fig.    1 bis 3 fest mit dem  ruhenden Gehäuse verbundene Deckel 35     und    37  vorgesehen     sind,    werden     nunmehr    Lagerdeckel 87 und  89 vorgesehen, welche     bezüglich    der Achse 15 des  Ringläufers 9 schwenkbar angeordnet sind und die  mittels eines Bügels 91     miteinander    verbunden sind.

   Die  Zahnräder 51, 53 sitzen auf einer Welle 93, die im  Deckel 87 gelagert ist. Die Deckel 87 und 89 sind in bei  95, 97 ausgedrehten Wangen oder Flanken des ruhen  den Gehäuses schwenkbar gelagert. Die     Verschwenkung     erfolgt über ein Zahnrad ähnlich des Zahngetriebes 34  in     Fig.    1, oder der Bügel 91 wird mittels     einer    Stange  verschoben.  



  Werden die Deckel 87 und 89     verschwenkt,    dann  rollen die Zahnräder 51, 53 auf den entsprechenden  Zahnrädern 41 und 57 ab, so dass die Zuordnung des  Drehkolbens 1 zum Ringläufer 9 bezüglich er nicht  dargestellten beheizten bzw. gekühlten Stellen sich än  dert. Dadurch ist eine Regelung in gleicher Weise  möglich, wie dies im Zusammenhang der Figuren 1 bis 3  geschildert wurde.  



       In        Fig.    10 ist eine     Ausführungsform    einer     Heissgas-          Drehkolbenmaschine    gezeigt, bei welcher der Drehkol  ben im Querschnitt eine     3-bogige        Trochoide    99 darstellt.  Der     Innenraum    des Ringläufers 130 weist die entspre  chende,     4-bogige        Hüllfigur    101 auf. Zu diesem Innen  raum führen vier Öffnungen 103, 104, 105, 106 am  Umfang des Ringläufers 130.

   Zwischen diesen     öffnun-          gen    103-106 sind an den Spitzen der Bögen der       Hüllfigur    des Ringläufers 130 Dichtleisten 109 ange  bracht. Das ruhende Gehäuse weist Rippenwände 111  auf, deren Rippen radial verlaufen. Der Ringläufer 130  ist so gelagert, dass die Spitzen der     Rippen    der Rippen  wände 111 diesen nicht berühren. Der Drehkolben 1  und der Ringläufer 130 laufen im     Verhältnis    4:3  zueinander um. Dabei vergrössern sich die im Bereich  der Öffnungen 103-106 angeordneten Räume zwi  schen Drehkolben und     Ringläufer.    Über Kanäle 113,  115 des ruhenden Gehäuses werden diesen expandieren-    den bzw. kontraktierenden Räumen Wärme zu- bzw.

    abgeführt, wobei die Wände 111 den Wärmeaustausch  besorgen. Wird durch den Kanal 113 ein heizendes und  durch den Kanal 115 ein     kühlendes    Medium     geschickt,          dann    arbeitet die Maschine als Motor.  



       In        Fig.    11 ist eine weitere Ausführungsform einer       Heissgas-Drehkolbenmaschine    dargestellt. Diese ent  spricht bezüglich der Ausbildung des Drehkolbens und  des Ringläufers der Ausführungsform nach     Fig.    1 bis 3.

    Das schematisch gezeichnete ruhende Gehäuse 132  weist     einen        Kanal    121 für heisses Medium auf, wobei  eine gerippte Wand 123 den Wärmeaustausch zu dem  sich     ausdehnenden    Raum 25     bewerkstelligt.    Das ruhende  Gehäuse 132 weist     fernerhin        Spülkanäle    117 und 118  auf, wobei über den     Spülkanal    117 durch geeignete,  nicht dargestellte Mittel kalte Ladung zugeführt werden  kann.  



  In der dargestellten Lage der     Fig.    11     nimmt    der  Arbeitsraum 25 seine     kleinste    Stellung ein, während der  Arbeitsraum 27 seine grössere Lage inne hat. In dieser  Lage wird die heisse Ladung des Arbeitsraumes 27  durch kalte Ladung ersetzt, wie es die     Pfeile    im  Arbeitsraum 27 und     in.    den Spülkanälen 117 und 119  zeigen. Bei weiterer Drehung des Drehkolbens 1 und des  Ringläufers 9 gelangt der Arbeitsraum 25 in den Bereich  der aufheizenden Wand 123, so dass sich der Druck     im     Arbeitsraum 25 vergrössert, was zum Antrieb des  Drehkolbens 1 führt.  



  Als Arbeitsmedium in den Arbeitsräumen 25 und 27  wird man bei der Ausführungsform nach     Fig.    11 im       allgemeinen    Luft verwenden, während bei den     anderen     Ausführungsformen     (Fig.    1 bis     Fig.    10) neben Luft auch  Wasserstoffgas, Helium, ein Nassdampf oder ein anderes  bekanntes Gas verwendet werden kann.  



  Bei der Verwendung von Nassdampf führen     Ver-          dampfungs-    und Kondensationseffekte zur     Verbesserung     des Wärmeüberganges zwischen den Arbeitsräumen 25  und 27 einerseits und den Heiz- bzw. Kühlkanälen  andererseits.  



  Als solcher Nassdampf kommt     Methylalkohol,          (CH3OH)    in Betracht.  



  Die     Heissgas-Drehkolbenmaschine    nach der Erfin  dung vereinigt die Eigenschaften der     Heissgas-Maschi-          nen,    welche bekanntlich bezüglich des verwendeten  Kraftstoffes unempfindlich sind und keinen Auspufflärm  verursachen, mit den Vorteilen der     Drehkolbenmaschi-          ne,    welche     bekanntlich    nur stetige Bewegungen und  keine     freinen    Massenkräfte aufweist.

       Darüberhinaus    hat  sie ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis und eine  grosse Leistungsdichte bezüglich der Aggregatgrösse im       Verhältnis    zu einer     Heissgas-Hubkolbenmaschine.    Die  Abdichtung der Arbeitsräume nach aussen     ist    auf eine  Wellenabdichtung beschränkt und kann<I>sogar</I> völlig  vermieden werden, wenn der neue     Heissgas-Drehkolben-          motor    zum Antrieb eines Generators verwendet wird,  der zusammen mit dem Motor in einer hermetisch  geschlossenen Kapsel untergebracht ist.

   Ein solches  Aggregat kann als Ladeaggregat in Batteriefahrzeugen  dienen, deren Leistung bekanntlich im Bereich von 5     bis     20 PS     liegen    kann. Das die     Heissgas-Drehkolbenmaschi-          ne    verlassende Abgas     kann    zudem für die     Wagenheizung     verwendet werden, wobei     bemerkenswert    ist, dass     eine     stetig brennende Flamme zur Erzeugung des     Heizgases     geräuscharm und giftfrei betrieben werden kann.  



  Aus diesem Grunde eignet sich die     Heissgas-Dreh-          kolbenmaschine    auch als Bootsmotor, wobei     beme7kens-          wert    ist, dass eine rasche Anpassung der     Mor-,r:eistung         an den geforderten Fahrzustand, also z. B. von Höchst  leistung auf Bremsen, möglich ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCHI Verfahren zum Betrieb einer Drehkolbenmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass den Arbeitsräumen dieser Drehkolbenmaschine über Wärmetauscher im Sinne eines geschlossenen thermodynamischen Kreisprozesses Wärme zu- und abgführt wird.
    PATENTANSPRUCH II Drehkolbenmaschine zur Ausführung des Verfah rens nach Patentanspruch 1 welche folgende Merkmale aufweist: a) Sie umfasst einen Drehkolben, einen Ringläufer und ein äusseres Gehäuse;
    b) der Drehkolben (1) ist walzenförmig ausgebildet mit zwei zueinander parallelen Wänden (3, 5), er hat im Querschnitt Trochoidenform, der Drehkolben ist fest mit einer Welle (7) verbunden, die im Zentrum,der Trochoi- de angreift;
    e) der Ringläufer (9) ist aussen zylinderförmig geformt, so dass er eine Drehachse (15) aufweist, er besitzt einen Innenraum zur Aufnahme des Drehkolbens (1), der Innenraum ist durch zwei im Zentrierbohrungen versehenen Wänden oder Seitenteilen (17, 19) abge schlossen;
    d) der Drehkolben (1) ist innerhalb des Ringläufers (9) angeordnet, wobei die parallelen Wände (3, 5) die Seitenteile (17, 19) berühren und zwei innerhalb des Ringläufers untergebrachte Arbeitsräume (25, 27) gebil det sind; e) die Welle (7) des Drehkolbens (1) ist bezüglich der Achse (15) des Ringläufers (9) exzentrisch angeord net;
    f) ein auf der Achse (15) des Ringläufers und der Welle (7) des Drehkolbens (1) sitzendes Getriebe führt den Drehkolben (1) und den Ringläufer (9) in gleichsin niger Bewegung, wobei die Drehzahl des Drehkolbens (1) höher ist und im festen Verhältnis (n -I- 1) : n zur Drehzahl des Ringläufers (9) steht; g) der Innenraum des Ringläufers (9) ist als Hüllfi- gur der Trochoide des Drehkolbens (1) ausgebildet, die bei der Drehung des Drehkolbens und des Ringläufers entsteht;
    h) das äussere Gehäuse weist eine zylindrische Aussparung zur Aufnahme des Ringläufers sowie Lager deckel (35, 37) zur Lagerung der Welle (7) des Drehkolbens auf; i) der Innenraum des Ringläufers (9) ist durch Öffnungen (4a, 4b) zum äusseren Zylindermantel ver längert;
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäu se Kanäle zur Führung von heissem und kühlem Medium sowie Wärmetauscher. aufweist, über die in bestimmten Arbeitsphasen den expandierenden und kontrahierenden Arbeitsräumen (25, 27) Wärme zuge- führt bzw. entzogen wird und die in diesen Arbeitspha sen zwischen den Kanälen (71, 72; 73, 74; 83, 85; 113, 115) und den Öffnungen (4a, 4b) liegen. UNTERANSPRüCHE 1.
    Maschine nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wärmetauscher aus wärmedurch lässigen Wänden (61, 63) des Gehäuses (29) beste hen.
    2. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gehäuse (29) einen zylindrisch ausgebildeten Käfig (55) aufweist, der den Innenraum zur Aufnahme des Ringläufers -(9) sowie zwei radiale Aussparungen (57, 59) besitzt, und dass die Wärmetau scher aus wärmedurchlässigen Wänden (61, 63) b6ste- hen, die in den radialen Aussparungen (57, 59) des Käfigs (55) sitzen. 3.
    Maschine nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der zylindrisch ausgebildete Käfig (55) an seinem Umfang eine Verzahnung (67) aufweist, in welcher ein drehbares Zahnrad (69) eingreift. 4.
    Maschine nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass die seitlichen Deckel (87, 89) im ruhenden Gehäuse (29) schwenkbar gelagert sind, dass das Getriebe zur Verknüpfung der Drehbewegung des Drehkolbens (1) und des Ringläufers (9) aus einem auf der Welle des Drehkolbens sitzenden Zahnrad (41), aus einem auf den Seitenwandungen des Ringläufers sitzen den Zahnradpaar (51, 53) sowie einem mit dem Ring- läufer (9) verbundenes Zahnrad (47) besteht,
    wobei die Welle (39) des Getriebes im schwenkbaren Deckel (87) gelagert ist. 5. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wärmetauscher aus radial geripp ten, ruhenden Wänden (77) und aus radialen Rippen (79) des Ringläufers bestehen, die in den Nuten zwi schen den Rippen (77) geführt sind. 6.
    Maschine nach Patentanspruch 1I, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Wärmetauscher aus verrippten Wänden (63) bestehen, die als vorgefertigte Teile in das ruhende Gehäuse eingesetzt sind und austauschbar sind. 7. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gehäuse Spülkanäle (117, 119) aufweist, und Mittel zur Förderung von kühlen Medien durch diese Spülkanäle und den Arbeitsraum in seiner Stellung des grössten Volumens vorgesehen sind. B.
    Maschine nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass der Drehkolben (1) eine einbogige Trochoide und der Innenraum des Ringläufers eine 8 förmige Hüllfigur darstellt.
CH1698467A 1967-12-04 1967-12-04 Verfahren zum Betrieb einer Drehkolbenmaschine CH490607A (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1698467A CH490607A (de) 1967-12-04 1967-12-04 Verfahren zum Betrieb einer Drehkolbenmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1698467A CH490607A (de) 1967-12-04 1967-12-04 Verfahren zum Betrieb einer Drehkolbenmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH490607A true CH490607A (de) 1970-05-15

Family

ID=4421868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1698467A CH490607A (de) 1967-12-04 1967-12-04 Verfahren zum Betrieb einer Drehkolbenmaschine

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH490607A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0477256B1 (de) Kolbenmaschine
DE10145478A1 (de) Hubkolbenmaschine mit umlaufendem Zylinder
DE2631234A1 (de) Von einem fluessigen oder gasfoermigen medium betriebene kraftmaschine
DE102007054197A1 (de) Antriebssystem für ein Fahrzeug
EP0637677B1 (de) Viertakt-Verbrennungsmotor
EP0136565A2 (de) Aggregat bestehend aus einer Hubkolbenmaschine und einem Getriebe
DE2250589A1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE4022632A1 (de) Verfahren zum umwandeln von waermeenergie in eine mechanische drehbewegung sowie vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens
AT277670B (de) Heißgas-Drehkolbenmaschine
DE2728810A1 (de) Kolbenmaschine
DE687573C (de) Drehkolbenbrennkraftmaschine mit in der Kolbentrommel verschiebbaren und auf im Gehaeuse vorhandenen Gleitbahnen gefuehrten Schieberkolben
EP0223798B1 (de) Drehkolbenbrennkraftmaschine
DE3240503C2 (de)
AT244104B (de) Nach dem Viertaktverfahren arbeitende Drehkolben-Brennkraftmaschine
DE843184C (de) Brennkraftdrehkolbenmaschine mit Fluessigkeitskolben
DE3919168A1 (de) Kolbenmaschine
DE2406709A1 (de) Verbrennungsmaschine
DE2041289C3 (de) Axiale Mehrfachanordnung einer mittelachsigen Umlaufkolbenmaschine
DE664359C (de) Schraubenmotor
DE4107092A1 (de) Aussenbeheizte, regenerative waerme- und kaeltemaschine
DE3533599A1 (de) Motor zur umsetzung thermischer in mechanische energie
DE1576240A1 (de) Vorrichtung zur Verwendung als Motor,insbesondere Hydraulikmotor,Verbrennungskraftmaschine,Pumpe u.dgl.
DE4329255A1 (de) Verbrennungsmotor
DE1601062C3 (de) Heiz- und Kühlvorrichtung
DE1962782A1 (de) Drehkolbenbrennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased