DD202747A5

DD202747A5 - Expansionsmaschine, insbesondere stirling-flugkolbenmaschine und verfahren zu ihrer pneumodynamischen schmierung

Info

Publication number: DD202747A5
Application number: DD82239960A
Authority: DD
Inventors: William T Beale
Original assignee: Bomin Solar Gmbh & Co Kg
Priority date: 1981-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1983-09-28
Also published as: EP0065171A2; JPS5820953A; ES8400174A1; NO821540L; DK222782A; MA19475A1; GR78015B; KR830010277A; BR8202887A; OA07102A; US4412418A; FI821696A7; FI821696A0; ES512297A0; PT74910A; AU8376682A; PT74910B; SU1347870A3; EP0065171A3

Abstract

Die Erfindung betrifft Expansionsmaschinen mit hub- und drehbeweglichen Kolben in Zylindern, vorzugsweise Heissgasmaschinen ausgefuehrt als Freikolbenmaschinen mit geschlossenem Arbeitsmedien-Kreislauf. Erzielt werden soll ein verbessertes Gleiten der Kolben im Zylinder. Es wird die Aufgabe geloest, mittels des Arbeitsmediums eine reibungsmindernde Grenzschicht zwischen Kolben und Zylinder aufzubauen. Dies wird realisiert durch rotierende Kolben, die durch die Gaswechselstroemung ueber Turbinenprofile oder ein aeusseres elektro-magnetisches Drehfeld angetrieben sein koennen. Vielfaeltige Ausfuehrungen werden beschrieben. Die vorzugsweise Anwendung des vorbeschriebenen Schmierverfahrens liegt bei Heissgasmaschinen.

Description

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Expansionsmaschine, insbesondere Stirling-Flugkolbenmaschine und Verfahren zu ihrer pneumodynamischen Schmierung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Heißgasmaschinen und betrifft dabei Expansionsmaschinen, insbesondere Stirling-Plugkolbenmaschinen mit einem Zylinder und sich darin hin- und herbewegenden Kolben, die an ein Arbeitsmedium angrenzen, das !zwischen veränderlichen Kammern strömt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ein großer Portschritt der Plugkolben-Stirling-Maschine besteht darin, daß das Arbeitsgas innerhalb der Maschine unter Abschluß verdichtet wird, womit Verschmutzungen oder Leckverlusten vorgebeugt wird. Es ist unerwünscht, die Kolben von Plugkolben-Stirling-Maschinen mit üblichen Schmiermitteln, z. B. Petroleum, auf Öl- und Schmierfettbasis zu schmieren, da diese Schmiermittel im Arbeitsgas verdampfen und dessen Wirkungsgrad reduzieren. Dennoch ist es angebracht, solche Maschinen zur Verlängerung-ihrer Lebensdauer und zur Verringerung der Wartung und des Verschleißes zu schmieren.

Ziel der Erfindung

Bei Expansionsmaschinen soll eine Schmierung für die Kolben erzielt werden, ohne daß die Nachteile von Fremdstoffen für das Arbeitsgas auftreten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine

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pneumodynamisch^ Schmierung der Kolben durch Anwendung des Arbeitsgases, das während des Betriebes auf die Kolben bzw· an den Kolben wirkt, zu ermöglichen und insbesondere die Kolben von Stirling-Maschinen mit dem Arbeitsgas zu schmieren·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an mindestens einem Kolben eine Vielzahl Turbinenprofile - z· B. Schlitze - angeordnet sind und wenigstens eine öffnung der Vorrichtungen zum Sin- und Auslassen des Arbeitsmediums im Zylinder so gestaltet und angeordnet ist, daß die Strömung des Arbeitsmediums auf die Turbinenprofile - z. B. Schlitze gerichtet ist.

.Zweckmäßigerweise ist in diesem Zusammenhang eine Öffnung in der Wand des Zylinders angeordnet·

Vorteilhaft ist auch, wenn eine Öffnung in der Nähe vom Hübende eines Kolbens und Turbinenprofile - z. B, Schlitze am dazugehörigen Ende des Kolbens angeordnet sind· Es können aber auch eine Vielzahl von öffnungen in der Wand des Zylinders und um dessen Achse angeordnet sein.

Weiterhin ist es zum Erzielen einer tangentialen Strömung möglich, die Öffnungen schräg zur Innenfläche der Zylinder anzuordnen.

Zweckmäßig ist ea bei Stirling-Flugkolbenmaschinen auch, wenn die Öffnung längs in der V/and des Zylinders in der Weise angeordnet ist, daß die Turbinenprofile mit nur einer Strömungsrichtung vom Arbeitsgas beaufschlagt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß Verdränger- und Arbeitskolben jeweils Turbinenprofile - z. B. Schfitze - aufweisen und den Turbinenprofilen beider Kolben

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Öffnungen in der Wand des Zylinders zugeordnet sind, wodurch beide Kolben angetrieben werden können·

Ebenso ist es vorteilhaft möglich, daß mit in einem Zylinder angeordneten Verdränger- und Arbeitskolben die Turbinenprofile an den benachbarten Enden der Kolben gleichsinnig gerichtet angeordnet sind, wobei jedoch die Öffnungen in der Nähe der benachbarten Hubenden beider Kolben zur Einleitung entgegengesetzter Drehmomente auf die Kolben ausgerichtet sind·

Auch bietet es sich für den Antrieb des Verdrängerkolbens an, daß Turbinenprofile - z. B. Schlitze - an beiden Enden des Verdrängerkolbens angeordnet 3ind,· wobei So¹WOhI Öffnungen im Verdichtungsraum als auch öffnungen im Expansionsraum den Turbinenprofilen an den Enden des Verdrängerkolbens so zugeordnet sind, daß gleichsinnige Drehmomente am Verdrängerkolben einleitbar sind.

Zweckmäßig und fertigungstechnisch einfach sind die Turbinenprofile durch die Wände von Schlitzen gebildet, die im Kolben schräg zu den Tangentialflächen angeordnet sind.

Erfindungsgemäß kann bei Stirling-Plugkolbenmaschinen der vorbeschriebenen Gattung die Drehung von beiden Kolben erreicht werden, obwohl nur ein Kolben angetrieben wird. Hierzu ist vorgesehen, daß eine Antriebsvorrichtung zum Drehen eines der Kolben um seine Achse und eine Antriebskopplung zwischen Verdränger- und Arbeitskolben angeordnet ist.

Vorteilhaft wird die Antriebskopplung mittels des Arbeitsmediums gebildet, wobei mittels einer in einem ersten Kolben gebildeten Pumpe und einem Motor im zweiten Kolben die Übertragung der Drehung bewerkstelligt wird.

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Zweckmäßig kann bei der vorgenannten Ausführung die Pumpe als Radialpumpe und der Motor als Radialturbine ausgeführt sein. Ss bietet sich dabei an, daß der regenerative Verdrängerkolben mit der Radialturbine gekoppelt ist·

In anderer Weise kann bei Stirling-Flugkolbenmaschinen die Antriebskopplung aus einer sich axial erstreckenden Kolbenstange bestehen, die von einem der Kolben in eine im anderen Kolben angeordneten Eaßbohrung mit geringem Spiel hineinreichend ausgeführt ist. Hierbei wird die Haftkraft zwischen Kolbenstange und Paßbohrung zur Übertragung eines Drehmomentes auf den zweiten Kolben genutzt.

Erfindungsgemäß kann bei" Stirlingmaschinen auch ein äußerer Antrieb vorhanden sein, wobei die Antriebsvorrichtung ein Motor mit elektromagnetischem Drehfeld ist.

Eine weitere Möglichkeit, die Strömung des Arbeitsgases zum Antrieb eines der Kolben zu nutzen, ergibt sich durch die Anordnung von Düsen am Kolben, die ringförmig an einem seiner Enden im Strömungsweg des Arbeitsmediums plaziert sind.

Um bei Stirlingmaschinen den Antrieb des oder der Kolben durch die Strömung der Arbeitsgase nicht voll vom Gaswechsel-Zyklus der Maschine abhängig zu gestalten, ist es möglich, daß eine Speicherkammer mit einem Einlaß für das zuströmende Arbeitsmedium und wenigstens einem Auslaß, dessen Öffnung auf die Turbinenprofile gerichtet ist, vorgesehen ist. Die Speicherkammer ermöglicht eine vom Arbeitszyklus unabhängige Beaufschlagung der Turbinenprofile am Kolben. Das Füllen der Speicherkammer kann sowohl dadurch erfolgen, daß im Einlaß ein Einwegventil, das auf einen Druck über einem

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gewählten Pegel eingestellt ist, angeordnet ist als auch dadurch, daß einlaßseitig eine Pumpe zum in den Speicher fördernd des Arbeitsmediums angeordnet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann neben einer Vorrichtung zum Einleiten eines Drehmomentes auf die Kolben eine Bremsvorrichtung zum Regeln der Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Kolbens angeordnet sein. Damit ist es möglich, den dynamischen Aufbau des Polsters zur Reibminderung im Kolben-Zylinderelement in bestimmten Grenzen zu halten.

Vorteilhafterweise ist die Bremsvorrichtung als Zentrifugalbremse ausgeführt und am Ende des Kolbens das Gebläserad gebildet.

In besonders wirksamer Weise kann der Verdrängerkolben am Ende seines Hubweges angetrieben werden, wenn die Vorrichtung zum Ein— und Auslassen zwei räumlich getrennte, jedoch miteinander in Verbindung stehende öffnungen in der Wand des Zylinders aufweist, wobei die erste der Öffnungen durch das Teil des Verdrängerkolbens während eines Teiles des Hubes abgedeckt ist, und die zweite räumlich getrennte Öffnung so angeordnet ist, daß die Strömung des Arbeitsmediums bei abgedeckter erster Öffnung auf die Turbinenprofile gerichtet ist·

Verfahrensgemäß ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß der Kolben so rotiert, daß das Arbeitsmedium zwischen der Außenfläche des Kolbens und der Wand des Zylinders trennend gehalten wird.

Mit dieser Anwendung des Arbeitsmediums als Schmiermittel werden alle Nachteile des Einflusses von Fremdschmiermitteln auf den Wirkungsgrad des Arbeitsmediums verhindert.

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Vorteilhafterweise wird mittels der Strömung des Arbeitsmediums ein Drehmoment auf den Kolben übertragen· Hiermit gelingt es,ohne äußeren Antrieb des Kolbens auszukommen, wobei vorzugsweise die Strömung von in den Zylinder einströmenden Arbeitsmedium genutzt wird.

Alternativ ist es daher auch möglich, die Strömung des aus dem Zylinder ausströmenden Arbeitsmediums zu nutzen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig. 1: eine schematische Darstellung einer Plugkolben-Stirling-Maschine im Axialschnitt;

Pig. 2: eine Unteransicht des Verdrängerkolbens nach Pig. 1;

Pig. 3: eine Draufsicht auf den in Pig. 1 dargestellten Arbeitskolben;

Pig. 4: eine andere Ausführung der Kanäle in der Zylinderwandung im Querschnitt, wobei die Kanäle schräg angeordnet dargestellt sind;

Pig. 5: eine graphische Darstellung des Betriebes der bevorzugten Ausführung vorliegender Erfindung;

Pig. 6: eine Seitenansicht einer weiteren Verdrängerkolben-Ausführung gemäß vorliegender Erfindung;

Pig. 7: eine Darstellung einer Variante der Erfindung;

Pig. 8: eine Darstellung einer alternativen Ausführung der Erfindung im Schnitt;

Pig. Si eine Darstellung einer alternativen Ausführung der Erfindung, die nur den Arbeitskolben und den Verdrängerkolben zeigt;

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Pig. 10: eine Stirnansicht, entsprechend Linie 10-10 in

Pig. 11: eine Darstellung einer alternativen Ausführung der Erfindung im Querschnitt mit Einwegventilen;

Pig. 12: eine Darstellung einer Ausführung der Erfindung, bei der ein separater Gas- und Plüssigkeitsbehälter verwendet wird;

Pig· 13: eine Darstellung einer weiteren Ausführung der Erfindung im Querschnitt;

Pig. 14: eine Darstellung eines Teiles der Ausführung in Pig. 13 im Schnitt dargestellt;

Pig. 15: eine Stirnansicht eines Viertels des Verdrängerkolbens, der in Pig. 14 dargestellten Ausführung;

Pig. 16: eine Darstellung der in Pig. 14 wiedergegebenen Ausführung, der Verdrängerkolben ist dabei in ei£er anderen Position, um die Punktion dieser Ausführung zu zeigen;

Pig. 17: eine Darstellung einer weiteren Ausführung, bei der ein separater Behälter zur kurzzeitigen Gasspeicherung verwendet wird.

Pig. 1 stellt eine Plugkolben-Stirling-Maschine mit einem Verdrängerkolben 10 und einem Arbeitskolben 12 dar. Beide Kolben bewegen sich in einem Zylinder 14 hin und her.

In der dargestellten Maschine wird die Wärme am Ende 16 zugeführt und von seinem Zwischenraum 18 abgezogen. Polglich weist die Maschine ihren Verdichtungsraum 20 angrenzend an den gekühlten Zwischenraum 18 und ihren Expansionsraum angrenzend an das beheizte Ende 16 auf, wobei diese Räume

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jeweils an den entgegengesetzten Enden des Verdrängerkolbens 10 liegen. Die Maschine ist ausgerüstet mit Sxpansionskanälen 24, welche in Verbindung mit dem Expansionsraum 22 und mit Verdichtungskanälen 26 stehen, diese stehen wiederum in Verbindung mit dem Verdichtungsraum 20. Die Expansionskanäle 24 und Verdichtungskanäle 26 stehen miteinander durch einen konventionellen Regenerator 28 in Verbindung.

Die Maschine arbeitet in der üblichen bekannten Art und Weise, Im Expansionsraum 22 und Verdichtungsraum 20 ist ein Arbeitsgas vorhanden, das durch den Verdrängerkolben 10 abwechselnd auf den beheiztet Expansion'sraum 22 und den gekühlten Verdichtungsraum 20 wirkt. Die abwechselnde Erwärmung und Abkühlung des Arbeitsgases verursacht abwechselnd ein Ausdehnen und eine Druckerhöhung oder ein Zusammenziehen und eine Druckverminderung. Diese abwechselnden Druckänderungen bewirken das Hin- und Herbewegen des Arbeitskolbens 12, und es resultiert eine gute Phasenlage des gegenläufigen Verdrängerkolbens 10· Wegen der eingehenden Beschreibung der Punktion von Flugkolben-Stirling-Maschinen im bekannten Stand der Technik sind hier keine weiteren Erläuterungen erforderlich.

Eine Vielzahl von nach innen gerichteten Schlitzen 30 sind in einem Dichtbund 32 des Verdrängerkolbens 10 angeordnet. Ebenso ist eine Vielzahl solcher Schlitze 34 im Arbeitskolben 12 angeordnet, um einen Turbineneffekt und ein resultierendes Moment an dem Arbeitskolben 12 zu erreichen· Die Innenwände dieser Schlitze 34 bilden Turbinenprofile, auf die das Arbeitsgas beim Strömen zwischen dem Kompressions- und Expansionsraum auftritt.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführung sind die Öffnungen der

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Verdichtungskanäle 26 so gelegen, daß sie sowohl mit den Schlitzen 30 des Verdrängerkolbens 10 übereinstimmen, wenn. sich der Verdrängerkolben 10 an dem, dem Verdichtungsraum nächstgelegenen Hubende befindet, als auch mit den Schlitzen 34 des Arbeitskolbens 12 an dem, dem Verdichtungsraum nächstgelegenen Hubende übereinstimmen.

Die Öffnungen der Verdichtungskanäle 26 sind so angeordnet, daß sie den Strom des Arbeitsgases auf die Turbinenprofile der Schlitze 30; 34 lenken, um ein mittleres Drehmoment in einer Richtung auf die Kolben aufzubringen. Wie nachfolgend beschrieben wird, geschieht die zyklische Umkehr beider Kolben 10; 12 so, daß ihre Schlitze 30; 34 mit den Verdichtungskanälen 26 in einem Teil des Zyklus' übereinstimmen, in dem das Arbeitsgas in eine einzige 3.ichtung strömt. In der dargestellten Ausführung trifft das Arbeitsgas auf die Schlitze 30 des Verdrängerkolbens 10 zu einem Zeitpunkt des Zyklus', wenn, das Arbeitsgas in den Verdichtungsraum 20 strömt und trifft auf die Schlitze 34 des Arbeitskolbens 12 zu einem Zeitpunkt, wenn das Arbeitsgas den Verdichtungsraum 20 verläßt und in den Espansionsraum 22 strömt, Während der Übereinstimmung der Schlitze 30; 34 eines der Kolben 10; 12 mit den Verdichtungskanälen 26 bewirkt der Gasstrom ein Drehmoment auf den jeweiligen Kolben.

Andererseits können die Schlitze 30 als Turbinenprofil am gegenüberliegenden Ende des Verdrängerkolbens 10 angebracht werden, so daß sie von dem in den Expansionsraum 22 strömenden Arbeitsgas beaufschlagt werden.

Auch ist es alternativ möglich, wie in Pig. 6 dargestellt, beide Enden des Verdrängerkolbens 10 mit Schlitzen zu versehen.

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Die Anordnung und der Verlauf der Öffnungen sowie der Turbine profile kann vielfältig verändert werden, wie es aus der 'Turbinentechnik bekannt ist.

Zum Beispiel können die Schlitze 30; 34 gekrümmt sein,und/ oder die Einlaßöffnungen können schräg zur zylindrischen Wandfläche geneigt sein, um dem Arbeitsgasstrom eine tangentiale Komponente zu verleihen. Die verschiedenen unterschiedlichen Turbinensysteme werden nicht ausführlicher diskutiert, weil sie in der vorbekannten Turbinentechnik ausführlich beschrieben sind.

Weiterhin können die Turbinenprofile in einem separaten Teil gebildet sein, das am Kolben oder der Kolbenstange befestigt ist. Jedoch werden die Turbinenprofile in diesem Zusammenhang als Bestandteile des Kolbens betrachtet, weil sie funktionell äquivalent Bestandteile des Kolbens sind.

Als eine weitere Möglichkeit können bei Hubkolbenmaschinen mit Expansionsraum die Kanäle an der Endv^and oder den Endwänden der Kammer angeordnet werden, wobei dann der Kolben mit geeigneten und zusammenwirkenden Turbinenprofilen versehen wird, so daß der Medienstrom eine entsprechende Drehkraft während des Ansaugens oder Auslassens des Mediums auf den Kolben überträgt. Darüber hinaus ist es möglich, daß die Öffnungen der Expansionskanäle 24 bzw. Verdichtungskanäle 26 in den Zylinderwänden zwischen den Extremlagen des Kolbenhubs positioniert sein können.Es ist nicht notwendig, daß sie so angeordnet sind, daß in dem Zeitabschnitt, in dem die Turbinenprofile in Übereinstimmung mit den Öffnungen liegen, der gesamte Strom des Arbeitsgases in eine Richtung geht. Es ist lediglich erforderlich, daß während des Zeitabschnitts der Übereinstimmung eine resultierende Strömung in die eine oder andere Richtung wirkt.

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Als weitere Möglichkeit können die Öffnungen oder die Turbinenprofile zusätzlich eine gewisse axiale Verteilung anstatt einer Anordnung in gleichmäßigen Intervallen am Umfang aufweisen·

Zum Beispiel können die Öffnungen in irgendeiner Weise schraubenförmig um den Zylinder angeordnet sein, um einen Drehimpuls für längere Dauer zu erreichen.

Bei Ausführung gemäß Pig. 1 ist es wünschenswert, den Verdrängerkolben 10 und den Arbeitskolben 12 jeweils in entgegengesetzte Richtungen rotieren zu lassen, um sicherzustellen, daß die zusammenwirkenden Teile, und zwar die Kolbenstange 40 und ihre dazugehörende Bohrung 42, relativ zueinander rotieren. Das sichert, daß die zusammenwirkenden Flächen auch geschmiert sind. Natürlich könnten beide Teile auch in gleicher Richtung, aber mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, was jedoch weniger effektiv ist.

Um die in Pig. 1 gezeigte Ausführung zu realisieren, können die Schlitze 30; 34 für gleiche ViTirkrichtung geformt sein, was gegensinnige Drehmomente hervorruft, da das Arbeitsgas in den Verdichtungsraum 20 strömt, wenn es auf den Dichtbund 32 mit den Schlitzen 30 des Verdrängerkolbens 10 trifft und aus dem Verdichtungsraum 20 herausströmt, wenn es auf die Schlitze 34 des Arbeitskolbens 12 auftrifft.

Die Vorteile des Systems der vorliegenden Erfindung, in der ein Arbeitsgas, das auf einen Kolben wirkt, so gerichtet ist, daß es einen Turbineneffekt bewirkt, welcher eine Drehung zur gasdynamischen Schmierung des Kolbens hervorruft, beschränken sich nicht auf koaxiale Stirling-Plugkolbenmaschinen. '

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Sie sind zum Beispiel anwendbar auf Stirling-Plugkolbeninaschinen, bei denen sich Verdränger- und Arbeitskolben in verschiedenen Zylindern hin- und herbewegen. Sie sind weiterhin anwendbar auf eine größere Gruppe von Expansionskammermaschinen mit einem Kolben, der sich sowohl hin- und herbewegt als auch frei um seine Achse rotieren kann. Zum Beispiel haben viele solcher Kolbenmaschinen einen Kolben, der durch einen Zwischenkolben oder eine Verbindungsstange mit einer Kurbelwelle verbunden ist. Durch Hinzufügen eines geeigneten Lagers an der Kolbenstange kann der Kolben einer solchen Maschine sich zusätzlich zur Längsbewegung frei drehen. Folglich sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch auf andere Maschinen, Pumpen und Motore mit Expansionskammer und hin- und hergehendem Kolben anwendbar.

Pig. 5 illustriert die Wirkungsweise der Ausführung der in Pig. 1 dargestellten Erfindung.Diagramm A der Pig. 5 stellt die Position der gegenüberliegenden Plächen des Verdrängerund des Arbeitskolbens im Zylinder 14 als Punktion der Zeit dar. Die horizontale Linie P zeigt die Lage der Öffnungen der Verdichtungskanäle 26 im Zylinder.

natürlich würde in einer detaillierteren Darstellung die horizontale Linie P aus einem Paar paralleler Linien im Abstand der Breite der vorgenannten Öffnungen bestehen. Im Diagramm A stellen die positiveren Werte der vertikalen Achse Positionen näher am heißen oder Expansionsraum dar.

Immer, wenn die Oberfläche des Verdrängerkolbens 10 tiefer als die horizontale Linie P oder die Oberfläche des Arbeitskolbens 12 höher als die horizontale Linie P liegt, befinden

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sich, die Schlitze 30; 34 in dem entsprechenden Kolben in Übereinstimmung mit den Öffnungen der Verdichtungskanäle 26.

Diagramm B zeigt die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsgases in Abhängigkeit von der Zeit.

Bei Punkt P 40 des Diagramms A beginnen die Schlitze 30 des Yerdrängerkolbens 10 in Übereinstimmung mit den Öffnungen der Verdichtungskanäle 26 zu liegen. Diese Übereinstimmung setzt sich, bis Punkt P 42 fort. Deshalb wird während des Zeitintervalls von Punkt P 40 bis P 42 durch das in den Kompressionsraum strömende Gas ein Drehimpuls auf den Verdrängerkolben 10 geleitet, dargestellt durch die schraffierte Fläche F 44.

Analog empfängt der Arbeitskolben während des Zeitintervalls von Punkt P 46 bis Punkt P 48 von der Strömung der Arbeitsgase einen Drehimpuls, wie in der schraffierten Fläche F 50 dargestellt.

Fig. 7 zeigt schematisch eine andere Ausführung der Erfindung durch Verwendung in einer Stirling-Flugkolbenmaschine, in der die Strömung des Arbeitsgases, die auf 'Turbinenflächen auftritt, um das Drehmoment zu erzeugen, von einer Einrichtung erhalten wird, die sich vom konventionellen Gasstromweg zwischen dein heißen und dem kalten Raum unterscheidet. Das Schema zeigt nur die für diese Modifikation relevanten Einzelheiten und wiederholt nicht viele solcher, die bereits in Fig. 1 dargestellt sind.

Die Ausführung gemäß Fig. 7 besitzt einen heißen Expansionsraum 66, einen kalten Verdichtungsraum 68, einen Arbeitskolben 62 und einen Verdrängerkolben 60, die in einem Zylinder 64 in der gleichen Weise wie in der Maschine gemäß Fig. montiert sind.

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Jedoch ist der Aufbau in Pig. 7 zusätzlich mit einer Speicherkammer 70 versehen, die über ein Einwegventil 72 und einen Kanal mit einer Öffnung 73 oder mehreren derartigen Öffnungen in Verbindung steht· Die Speicherkammer 70 steht außerdem über Kanäle mit Öffnungen 74; 76 in Verbindung. Die Öffnungen 74; 76 können als eine Vielzahl von ringförmig angeordneten Öffnungen ausgeführt werden.

Immer, wenn die Öffnung 73 durch den Verdrängerkolben 60 freigegeben wird und der Arbeitsgasdruck im Expansionsraum größer ist als der in der Speicherkammer 70, strömt das, Arbeitsgas in die Speicherkammer 70. Polglich fließt das Arbeitsgas während des HochdruckabSchnitts des Arbeitszyklus' durch das Einwegventil 72 in die Speicherkaminer 70·

Die Öffnungen 74; 76 sind so angeordnet, daß sie während eines Abschnitts des Arbeitszyklus' mit relativ niedrigem Druck in Übereinstimmung mit den Turbinenprofilen stehen. Wenn also eine solche Übereinstimmung besteht, kann das Gas aus der Speicherkammer 70 strömen und auf die Turbinenprofile auftreffen, um ein Drehmoment auf die Kolben 60; 62 aufzubringen ähnlich wie oben beschrieben. Auf diese Weise speichert die Speicherkammer 70 des Arbeitsgases während des Hochdruckabschnitts des Arbeitszyklus' und gibt es während des Niederdruck ab Schnitts des Zyklus' frei, um es gegen die Turbinenprofile strömen zu lassen.

In Ergänzung zu den vorbeschriebenen Ausführungen der Erfindung gibt es zusätzliche Vorrichtungen zum Erzeugen eines Drehmomentes auf einen oder beide Kolben, um deren Drehung zu bewirken. Diese verschiedenen Systeme können zum Erzeugen einer Drehung bei einem oder beiden der Kolben verwendet werden.

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Sine zweite Systemgruppe beinhaltet die Kopplung eines ersten Kolbens, der durch eine Einrichtung zum Drehen veranlaßt wird, mit einem zweiten Kolben unter Verwendung des Kopplungssystems zum Erzeugen einer Drehung des zweiten Kolbens. Es gibt also verschiedene Einrichtungen, um wenigstens einen Kolben zur Drehung zu bewegen, welche zum Erzeugen einer Drehung bei beiden Kolben verwendet werden kann, oder andererseits, um eine Drehung bei einem Kolben zu erzeugen, und das Drehen des ersten Kolbens kann zum Drehantrieb des zweiten Kolbens verwendet werden.

Pig. 8 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Drehung für einen der Kolben. Pig. 8 zeigt einen Arbeitskolben 110 und einen Verdrängerkolben 112, welche sich in zusammenwirkenden Zylindern 114 bzw. 116 hin- und herbev^egen. Eine elektrische wicklung 118 ist außen um den Zylinder 114 im Bereich des Arbeitskolbens 110 gelegt. Die Wicklung 118 ist υοϊι derselben Art, wie sie in einem Elektromotor verwendet wird und ein elektromagnetisches Drehfeld erzeugt. Die Wand des Zylinders 114 ist aus einem nicht ferromagnetischen Material gefertigt, so daß das rotierende elektromagnetische PeId auf den Arbeitskolben 110 wirken kann. Der Arbeitskolben 110 kann auch mit motorähnlichen Wicklungen wie in einem Synchronmotor versehen werden oder elektrisch wie der Rotor eines Induktionsmotors aufgebaut sein, so daß das elektromagnetische Drehfeld eine Drehbewegung des Arbeitskolbens 110 erzeugt.

Zum Drehantrieb eines Kolbens können andere Motorsysteme verwendet werden, obwohl mechanische Verbindungen die Effektivität der Stirlingmaschine herabsetzen würden..

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Der Arbeitskolben 110 besitzt eine Kolbenstange 120, die in eine Paßbohrung 122 im Verdrängerkolben 112 hineinragt. In dem Raum am Ende der Kolbenstange 120 wird eine Gasfederung gebildet. Dies illustriert eine von verschiedenen Anordnungen zur Antriebsverbindung eines der Kolben mit dem anderen Kolben, so daß ein Drehmoment auf den zweiten Kolben übertragen wird. Speziell zeigt dies eine Vorrichtung zur Verbindung eines sich drehenden Arbeitskolbens 110 mit dem Verdrängerkolben 112, um diesen auch zur Drehung zu bringen.

Die Drehung der Kolbenstange 120 übt über den dünnen Arbeitsgasfilm an den Berührungsflächen von Außenfläche der Kolbenstange 120 und Innenwand der Paßbohrung 122 eine Drehkraft aus

Analog existiert ein Arbeitsgasfil zwischen der Dichtung des Verdrängerkolbens 112 und der Wand des Zylinders 116, in welchem dieser sich hin- und herbewegt. Dieser Film ruft dynamisch eine Haltekraft gegenläufig zum Drehmoment des Antriebs hervor und erzeugt einen Widerstand, der die Drehung des Verdrängerkolbens 112 verzögert..

Wenn also die Drehung des Verdrängerkolbens 112 beschleunigt wird, wird die Haltekraft im Dichtungsbereich größer und die durch die Kolbenstange eingeleitete Drehkraft wird kleiner. Es stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dem sich der Verdrängerkolben 112 mit einer mittleren Winkelgeschwindigkeit größer Hull und kleiner als die Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Arbeitskolbens 110 bewegt. Polglich findet eine gasdynamische Schmierung zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Flächen des Zylinders 116 und der Dichtung 124 sowie zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Flächen zwischen Kolbenstange 120 und Paßbohrung 122 statt.

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Pig. 8 zeigt also eine Vorrichtung zur Kopplung mittels des Dichtfilmes, bei der ein rotierender Kolben benutzt wird, um eine Drehung des zweiten Kolbens hervorzurufen.

Pig. 9 zeigt noch eine andere Kopplungsvorrichtung zum Erzeugen der Drehung des zweiten Kolbens. Die Pigur zeigt den Aufbau einer Pumpe mit dem einen Kolben und den Aufbau eines Motors mit dem anderen Kolben, der in Verbindung mit der Pumpe steht, so daß das vom ersten Kolben gepumpte strömende Medium eine Drehung des zweiten Kolbens erzeugt.

Bei der ausführlicheren Bezugnahme auf Pig. 9 kann der Arbeitskolben 126 durch irgendein in diesem Zusammenhang be- ' schriebenen System zur Drehung angetrieben werden.

Am Ende des Arbeitskolbens 126 wird durch Förderkanäle 128 eine Radialpumpe gebildet, so daß das Medium durch die vom rotierenden Arbeitskolben erzeugte Zentrifugalkraft nach außen getrieben wird, wie in Pig. 9 mit Pfeilen dargestellt. Am gegenüberliegenden En.de des Verdrängerkolbens 132 wird durch die Pörderkanäle 13o ein Radialturbinenmotor, so wie bei einem Turbinensystem, gebildet.

Pig. 10 zeigt eine Ansicht der Pörderkanäle am Ende des Verdrängerkolbens 132. Das Medium, als solches das Arbeitsgas, wird gezwungen, wie dargestellt zu zirkulieren, und leitet durch die geneigte Anordnung der Pörderkanäle im Verdrängerkolben 132 eine Kraftkomponente ein, die eine Drehung des Verdrängerkolbens 132 entsprechend der bekannten Turbinentechnologie hervorruft.

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Obwohl sich der Abstand zwischen Verdränger- und Arbeitskolbe während jedes Zyklus' ändert, wird ein resultierendes Moment, dessen Intensität über dem Zyklus sich allerdings ändert, eingeleitet. Die Maschine in Pig. 9 ist mit einem regenerativen Verdrängerkolben 132 gezeigt, dessen Regenerator 134 im Innenraum des Verdrängerkolbens 132 gebildet ist. Dies isi; aus der bisherigen Technik bekannt.

Pig. 11 zeigt einen Verdrängerkolben mit einer Vielzahl von Zweiweg-Passagen 136, die kreisförmig in einem sich an dem Verdränger erstreckenden Ansatz angeordnet sind. Diese Passagen stellen noch ein System zum Antrieb eines oder beider Kolben dar. Wie aus der bisherigen Technik bekannt, ist eine Zweiwegpassage 136 eine Vorrichtung, die in eine Richtung einen größeren Strömungswiderstand besitzt als in die entgegengesetzte Richtung. Durch schräge Anordnung der Passagen in der Art von Turbinenprofilen leitet die Strömung .in eine Richtung ein größeres Moment ein als die Strömung in entgegen gesetzter Richtung. Die Passagen sind so angeordnet, daß sie in den Strömungsweg des Mediums im Zylinder hineinragen, so daß das Medium gezwungen wird, durch sie in unterschiedliche Richtungen hindurchzuströmen, wenn der Verdrängerkolben unterschiedliche Hubbewegungen ausführt. Das größere Moment in einer Hubrichtung im Vergleich zur anderen ergibt ein resultierendes Moment, das auf den Verdrängerkolben aufgebracht wird, um ihn in Drehbewegung zu versetzen·

Eine noch andere Ausführung zum Erzeugen der Drehbewegung eines oder beider Kolben ist in Pig. 12 dargestellt· Sie hat gewisse Ähnlichkeit mit dem in Pig. 7 dargestellten Beispiel. Entsprechend Pig. 12 sind ein Arbeitskolben 200 und ein Verdrängerkolben 202 mit Turbinenprofilen 204 bzw. 206

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in der gleichen Weise wie die in Verbindung mit Pig. 1 "bis 7 beschriebenen versehen.

Bin -separater Speicher 208 ist mit einer Sinlaßleitung 210 verbunden, um das Arbeitsmedium in den Speicher 208 gelangen zu lassen. Das Medium kann entweder durch eine Pumpe 212, wie in Pig. 12 dargestellt, oder durch den auf ein Einwegventil wirkenden Mediendruck, wie in Pig. 7 dargestellt, in den Speicher 208 gefördert werden. Wenigstens ein Austrittskanal, so wie der Austrittskanal 214, verbindet den Speicher 208 mit der Zylinderwand 216, wobei die Austrittsöffnung so ausgeführt angebracht ist, daß sie den Medienstrom zum Auftretten auf die Turbinenprofile richtet und ein mittleres Drehmoment auf den Arbeitskolben 200 ausübt, wodurch dieser in der vorbeschriebenen Weise zur Drehung gezwungen wird. Es kann auch ein zweiter Austrittskanal· 218 zur Einleitung eines Moments auf den Verdrängerkolben 202 vorgesehen werden.

Das Medium kann also durch einen Pumpmechanismus, der mechanisch mit dem Ausgang der Stirling-Maschine oder mit einer anderen Antriebsquelle verbunden ist, in den Speicher gepumpt werden und läuft durch Steuerventile oder die Austrittskanäle 214 und 218 von geeigneten Abmessungen, um auf die Turbinenprofile aufzutreffen und die geforderte Drehung zu erzeugen.

Pig. 17 zeigt noch eine andere Ausführung der Erfindung, in welcher ein separater Speicher 350 zur zeitweiligen Speicherung des Gases verwendet wird, ?;elches zum Auf treffen auf die Turbinenprofile 352 freigelassen wird, um dem Kolben 354 *eine Drehbewegung zu verleihen. Der Kolben 354 ist mit einem

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Verbindungskanal 356 versehen, der den Pufferraum 358 und eine am äußeren Rand des Kolbens 354 befindliche Öffnung 360 miteinander verbindet.

Eine damit zusammenwirkende Öffnung 362 ist in der Zylinderwand 364 so angebracht, daß, wenn Öffnung 360 und Öffnung 362 übereinstimmen, das Gas zwischen Pufferraum 358 und Speicher 350 strömen kann. Die Öffnungen 360; 362 sind so angeordnet, daß sie bei relativ hohem Druck im Pufferraum in Übereinstimmung stehen. Die Öffnungen sind also gegenüberliegend, wenn der Kolben 354 sich bei seiner Hubbewegung in einer Extremlage befindet, 'äenn der Pufferraum 358 unter relativ hohem Druck steht, strömt das Gas in den Speicher 350.

^:Henn sich der Kolben vom Pufferraum 358 wegbewegt, ist die Öffnung 36O abgedichtet und der Druck in dem Pufferraum 358 wesentlich reduziert.

Schließlich sind die Turbinenprofile 352 mit der Öffnung 362 ausgerichtet und das unter höherem Druck stehende Gas im Speicher 350 wird unter der Kraft seines höheren Drucks heraus gegen die Turbinenprofile 352 getrieben und erzeugt eine Drehung des Kolbens 354.

Für einige Ausführungen der Erfindung kann es erwünscht sein, die Winkelgeschwindigkeit der Kolbendrehung zu begrenzen oder zu regeln. Dies kann durch Ausrüstung des drehenden Kolbens mit einer Zusatzeinrichtung erreicht werden, welche eine Bremsvorrichtung.zur Erzeugung eines dynamischen Gegenmoments zum Regulieren von dessen Winkelgeschwindigkeit bildet. Die Figuren 13 bis 16 zeigen eine solche Ausführung einer Zentrifugalbremse.

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Die Zentrifugalbremse in Pig. 13 zeigt einen gebläseartigen Aufbau, der in der Art eines Käfigläufergebläses 302 konstruiert ist. Das Käfigläufergebläse 302 ist deutlich in Fig. 15 dargestellt. Es besteht aus einer Vielzahl bogenförmig angeordneter Schlitze 304, getrennt durch eine feste Struktur, welche als Ventilatorblätter bezeichnet v/erden können, obwohl auch ein anderes Flügelgebläse am Kolben angebracht sein könnte. Die Schlitze 304 sind gekrümmt, so daß bei Drehung des Kolbens in Uhrzeigerrichtung in Pig. 15 das Medium innen durch die Schlitze getrieben und so abgelenkt wird, daß die Drehung des Kolbens verzögert wird. Somit wird im Ergebnis der Richtungsumkehr des durch die Schlitze strömenden Mediums ein Gegenmoment erzeugt. Eine Veränderung der Anzahl, Abmessungen, Anordnung und geometrischen Konfiguration ändert die Bremsung bzw. das Gegenmoment, das auf den rotierenden Kolben einwirkt· Solch eine Bremsvorrichtung liefert eine verzögernde Kraft nur unter dynamischen Drehbedingungen. Unter Startbedingungen, wenn keine Drehung erfolgt, wird auch keine Bremskraft eingeleitet. Die Bremskraft wächst mit wachsender Winkelgeschwindigkeit, bis das rotationserzeugende Moment in Gleichgewicht mit dem Bremsmoment kommt.

j Die Figuren 13 bis 16 zeigen zusätzlich noch eine weitere Struktur zum verbesserten Drehantrieb des Kolbens. Die Figuren 13 bis 16 zeigen einen Verdrängerkolben 300, dessen Turbinenprofile als Vielzahl schräg angeordneter Verbindungskanäle 308 geformt sind. Diese Verbindungskanäle 308 verlaufen schräg, wie in Verbindung mit Fig. 1 bis 7 beschrieben.

Jedoch ist die Öffnung für das Arbeitsgas zweigeteilt, so daß sie aus voneinander getrennten, jedoch in Verbindung stehenden Öffnungen 310; 312 besteht.

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Jedoch wird die durch die Zylinderwand verlaufende Öffnung 31 durch einen Teil 314 des Verdrängerkolbens 300 periodisch abgedeckt.

Die Öffnung 312 ist so angeordnet, daß während des Hubintervalls, in dem die Öffnungen 310 abgedeckt sind, die Turbinenprofile in Übereinstimmung mit den Öffnungen 312 stehen, so daß der Gasstrom vollständig durch die Verbindungskanäle 308 und damit gegen die Turbinenprofile gerichtet wird.

Dies geschieht am Hubende des Verdrängerkolbens. Da der Verdrängerkolben dem Arbeitskolben um etwa 90° vorauseilt, befindet sich der Arbeitskolben auf einer Zwischenposition seines Hubweges, bei maximaler linearer Geschwindigkeit, wenn der Verdrängerkolben an seinem Hubende ist. Während der Maximalgeschwindigkeit des Arbeitskolbens ist die Strömungsgeschwindigkeit des Gases von einem Raum in den anderen bei der Stirling-Maschine maximal. Folglich erhält der Verdrängerkolben am Ende seines Hubweges einen starken Drehimpuls, vorzugsweise über etwa 45°.

Claims

Erfindungsanspruch

1· Expansionsmaschine, insbesondere Stirling-Plugkolbenmaschine mit einem oder zwei in einem Zylinder hub- und drehbeweglichen Kolben, der an ein Arbeitsmedium angrenzt, gekennzeichnet dadurch, daß an mindestens einem Kolben (10; 12) eine Vielzahl Turbinenprofile - z. B. Schlitze (30; 34) - angeordnet sind und wenigstens eine Öffnung der Vorrichtungen zum Ein- und Auslassen des Arbeitsmediums im Zylinder (14) so gestaltet und angeordnet ist, daß die Strömung des Arbeitsmediums auf die Turbinenprofile z. B. Schlitze (30; 34) - gerichtet ist.

2. Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Öffnung in der Wand des Zylinders (10) angeordnet ist.

3· Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Öffnung in der Nähe vom Hubende eines Kolbens (10; 12) und Turbinenprofile - z. B. Schlitze (30; 34) am dazugehörigen Ende des Kolbens (10; 12) angeordnet ist.

4. Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Vielzahl von Öffnungen in der Wand des Zylinders (10) und um dessen Achse angeordnet sind.

5. Expansionsmaschine nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Öffnungen schräg zur Innenfläche des Zylinders (14) angeordnet sind.

6. Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Öffnung längs in der ft^rand des Zylinders *in der Weise angeordnet ist, daß die Turbinenprofile mit nur einer Strömungsrichtung vom Arbeitsgas beaufschlagt sind.

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7· Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Verdränger- und Arbeitskolben (10; 12) jeweils lurbinenprofile - z. B. Schlitze (30; 34) - aufweisen und d Turbinenprofilen beider Kolben (10; 12) Öffnungen in der Wand des Zylinders zugeordnet sind.

8. Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß mit in einem Zylinder angeordneten Verdränger- und Arbeitskolben die Turbinenprofile an den benachbarten Enden der Kolben gleichsinnig gerichtet angeordnet sind, wobei jedoch die Öffnungen in der Hähe der benachbarten Hubenden beider Kolben zur Einleitung entgegengesetzter Drehmomente auf die Kolben ausgerichtet sind.

9. Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Turbinenprofile - z- B. Schlitze (30; 34) - an beiden Enden des Verdrängerkolbens angeordnet sind, wobei sowohl Öffnungen im Verdichtungsraum als auch Öffnungen im Expansionsraum den Turbinenprofilen an den Enden des Verdrängerkolbens so zugeordnet sind, daß gleichsinnige Drehmomente am Verdrängerkolben einleitbar sind.

10.Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Turbinenprofile durch ^ände von Schlitzen (30; 34) gebildet sind, die im Kolben schräg zu den Tangentialflachen angeordnet sind.

11.Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daJ eine Antriebsvorrichtung zum Drehen eines der Kolben (110) um seine Achse und eine Antriebskopplung zwischen Verdränger- und Arbeitskolben (110; 112) angeordnet ist.

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12. Expansionsmaschine nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß' die Antriebskopplung mittels des Arbeitsmediums gebildet ist.

13· Expansionsmaschine nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebskopplung aus einer sich axial erstreckenden Kolbenstange (120) besteht, die von einem der Kolben in eine im anderen Kolben angeordneten Paßbohrung (122) mit geringem Spiel hineinreichend ausgeführt ist.

14-. Expanisonsmaschine nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebskopplung mittels einer in einem ersten Kolben gebildeten Pumpe und einem Motor im zweiten Kolben gebildet ist.

15. Expansionsmaschine nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Pumpe als Radialpumpe und der Motor als Radialturbine ausgeführt ist.

16. Expansionsmaschine nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß der regenerative Verdrängerkolben (132) mit der Radialturbine gekoppelt ist.

17· Expansionsmaschine nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsvorrichtung ein Motor mit elektromagnetischem Drehfeld ist.

18. Expansionsmaschine nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß eine als Düse (136) ausgebildete Zweiwegpassage an wenigstens einem der Kolben angeordnet ist und in die Strömung des Arbeitsmediums innerhalb des Zylinders hineinreicht. .

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19. Expansionsmaschine nach Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, daß eine Vielzahl von als Düsen (136) ausgebildeten Zweiwegpassagen ringförmig an einem Ende des Kolbens angeordnet sind·

20. Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Speicherkammer (70) mit einem Einlaß für das zuströmende Arbeitsmedium und wenigstens einem Auslaß, dessen Öffnung (74; 76) auf die Turbinenprofile gerichtet ist, vorgesehen ist.

21. Expansionsmaschine nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß im Einlaß ein Einwegventil (72), das auf einen Druck über einem gewählten Pegel eingestellt ist, angeordnet ist.

22. Expansionsmaschine nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß einlaßseitig eine Pumpe (212) zum Fördern des Arbeitsmediums in den Speicher (203) angeordnet ist.

23. Expansionsmaschine nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß neben einer Vorrichtung zum Einleiten eines Drehmomentes auf die Kolben (300) eine Bremsvorrichtung zum Regeln der Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Kolbens (300) angeordnet ist.

24. Expansionsmaschine nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß die Bremsvorrichtung als Zentrifugalbremse (302) ausgeführt ist.

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25. Expansionsmaschine nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß die Bremsvorrichtung am Ende des Kolbens (300) als Gebläserad (302) ausgeführt ist.

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26. Expansionsmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung zum SIn- und Auslassen zwei räumlich getrennte, jedoch miteinander in Verbindung stehende Öffnungen (310; 312) in der Wand des Zylinders aufweist, wobei die erste der Öffnungen (312) durch das Teil (314) des Verdrängerkolbens (300) während eines Teiles des Hubes abgedeckt ist und die zweite räumlich getrennte Öffnung (310) so angeordnet ist, daß die Strömung des Arbeitsmediums bei abgedeckter erster öffnung (312) auf die Turbinenprofile gerichtet ist.

27. Verfahren zur pneumodynamischen Schmierung einer Expansionsmaschine, insbesondere Stirling-Flugkolbenmaschine nach Punkt 1, mit in einem Zylinder hubbeweglich und drehbar angeordneten Kolben, der an ein Arbeitsmedium angrenzt, gekennzeichnet dadurch, daß der Kolben so rotiert, daß das Arbeitsmedium zwischen der Außenfläche des Kolbens und der 77and des Zylinders trennend gehalten wird.

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28. Verfahren nach Punkt 27, gekennzeichnet dadurch, daß mittels der Strömung des Arbeitsmediums ein Drehmoment auf den Kolben übertragen wird.

29. Verfahren nach Punkt 28, gekennzeichnet dadurch, daß die Strömung vom in den Zylinder einströmenden Arbeitsmedium genutzt wird.

30. Verfahren nach Punkt 27, gekennzeichnet dadurch, daß die Strömung des aus dem Zylinder ausströmendenArbeitsmediums genutzt wird.

Hierzu 6 Seiten Zeichnungen