Wärmekraftmaschine. Die Erfindung betrifft eine Wärmekraft maschine, bei der Flüssigkeit in einem all seits und ständig geschlossenen System ein geschlossen ist, dessen Wandung an zwei ver schiedenen Stellen verschiedene, jedoch kon stante Temperaturen aufweist, indem ein be stimmter Teil der Wandung beheizt wird, während ein anderer Teil der Wandung nicht beheizt, eventuell besonders gekühlt wird. Die Flüssigkeit bezw. ihr Dampf wird hier bei in periodische Pendelbewegung gesetzt und dadurch abwechselnd der heissen und kalten Stelle zugeführt,
wodurch eine ab wechselnde Verdampfung und Kondensation innerhalb des geschlossenen Systemes erzielt wird. Die Gesamtheit des jeweils in diesem System befindlichen Flüssigkeitsdampfge- misches wird nachstehend als Arbeitsmittel bezeichnet. Durch die abwechselnde Ver dampfung und Kondensation entstehen perio dische Druckschwankungen, die auf ein nachstehend als Arbeitsorgan bezeichnetes bewegliches Organ übertragen werden, das Leistung abgibt und an irgendeine Leistung verzehrende Arbeitsmaschine angeschlossen ist.
Gemäss der Erfindung werden die perio dischen Bewegungen des Arbeismittels durch eine Steuervorrichtung ausgelöst, die auf be stimmte Werte des Druckes bezw. des Volu mens des Arbeitsmittels anspricht, und das Arbeitsorgan bildet hierbei einen Teil der MTandung des geschlossenen Systemes. Eine solche Steuervorrichtung ist zweckmässiger weise so ausgebildet, dass sie in dem Augen blick, in dem sie durch die Überschreitung eines bestimmten Wertes des Druckes bezw. Volumens des Arbeitsmittels anspricht,
eine Kraft zur Auslösung bringt, die einen Ver- dränger für das Arbeitsmittel, und somit auch letzteres selbst in Bewegung setzt. Vor zugsweise erfolgt hierbei der Verlauf der periodischen Pendelbewegungen des Arbeits mittels ohne weitere Beeinflussungen durch den genannten Druck bezw. das Volumen.
Zweckmässig ist die Steuervorrichtung derart. ausgebildet, dass sie während der Hiibe des Arbeitsorganes Energie speichert und am Ende dieser Hübe diese aufgespeicherte Energie zur Auslösung bringt, wodure.li. .die Flüssigkeit ruckartig bewegt und der Über gang zwischen den Verdampfungs- und Kon densationsperioden erzielt wird.
Durch die Verwendung einer solchen Steuervorrichtung ist es möglich, einen selbst tätigen Dauerbetrieb zu erhalten, ohne dass die Heizung periodisch unterbrochen oder sonstwie geregelt werden muss, so dass belie bige Heizquellen, zum Beispiel auch Brenner für flüssige Brennstoffe, verwendet werden können. Eine Regelung der Leistung kann in einfacher ZVeise durch Xnderung der zuge führten Wärmemenge erfolgen. Die Maschine ist für mannigfache Zwecke anwendbar, zum Beispiel zum Antrieb von Pumpen oder Kom pressoren kleiner und mittlerer Leistung.
Für die Erfindung ist es wesentlich. dass der Übergang zwischen den Verdampfungs- und Kondensationsperioden dadurch erfolgt, da,ss die Steuervorrichtung die genannten Pendelbewegungen des Arbeitsmittels auslöst.
Die Steuerung beeinflusst somit nicht die zu geführten Wärmemengen, und es unterschei det sich daher der Erfindungsgegenstand grundsätzlich von bekannten Vorrielitungen, bei denen die Beheizung des Verdampferteils des geschlossenen Systemes periodisch geNn- dert bezw. unterbrochen werden muss, uni den Gang der Vorrichtungen aufreclitzlierhalten.
Die gemäss der Erfindung vorgesehene Steuervorrichtung kann in verschiedener Weise ausgebildet sein, zum Beispiel als mechanische Kippvorrichtung, die zuerst ge spannt wird und dabei einen NVidersta.nd leistet und dann bei rberschreiten einer labi len Mittelstellung plötzlich eine Irraft aus übt, die die genannte ruckartige Bewegung der Flüssigkeit bewirkt. Auch Reibungs kräfte, die die Steuervorrichtung beeinflus sen, oder Drosselwiderstände, die sich der Strömung des Arbeitsmittels entgegenstellen, können zur Steuerung verwendet werden. Ferner können finit Spannfedern kombinierte.
zwangsweise gesteuerte Mitnahmevorrichtun- gen, zum Beispiel Klinkengesperre, Verwen dung finden. Der von der genannten Steuer vorrichtung betätigte Verdränger kann inner halb des geschlossenen Systemes arbeiten, in welchem Falle er die Verteilung der Flüssig keit innerhalb dieses Systemes ändert, oder er kann einen beweglichen Teil der Wan dung dieses Systemes bilden, in welchem Falle er das Volumen des Systemes ändert.
Ins letzteren Falle kann der Verdränger aus einem Kopien, vorzugsweise aber aus einem Federbalg gebildet sein. der den Vorteil be sitzt, dass die Kolbenreibung und das Pro blem des Dichthaltens wegfällt. Derselbe Vorteil wird erhalten, wenn auch das Arbeits organ als Federhalg ausgebildet ist, welches Organ im übrigen gleielifalls aus einem Kol ben bestehen kann.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand beispielsweise dargestellt. Die Fig. I bis 4 zeigen schematisch verschiedene Ausführungsformen der Maschine im Längs- mittelschnitt.
Gemäss Fig. 1 ist ein Verdampfergefäss 1 iiber einen schwach konischen, von einem elektrischen Widerstand 3 beheizten Boden 2 finit: einem Kondensatorrobr 4 verbunden, das zur wirksamen Ableitung der Kondensa- tionswärme mit Kühlrippen 18 versehen ist und an das unten ein Gefäss 5 angeschlossen ist. Mit dem sintern Rand des Gefässes 5 ist ein Federbalg 6 mit Deckel 7 dicht verbun den. Ebenso ist der Oberrand des Gefässes 1 mit. einem Federbalg 15 mit Deckel 16 dicht verbunden.
Die Gefässe 1 und 5 samt dem Rohr 4 und den beiden Balgen 6 und 15 bil den somit ein nach aussen völlig geschlossenes System. Der Innenraum beider Bälge 6 und 15 steht mit der Aussenluft in Verbindung, so dass sie sich unter dem Einfluss des Unter- scbiedes zwischen dem im geschlossenen Sy stem jeweils herrschenden Druck und dem Atmosphärendruck bewegen.
Am Deckel 16 des obern Balges 15 ist eine Kuppelstange 17 befestigt, welche die Hübe diese. als Arbeitsbalg zii bezeichnen- den Balges nach aussen, das heisst an irgend eine arbeitsverzehrende Vorrichtung, zum Beispiel einen Kompressor oder eine Pumpe überträgt.
Am Deckel 7 des untern, als Steuerbalg zu bezeichnenden Balges 6 ist ein federnder Bügel 12 angeschraubt, dessen herabreighende, nach aussen federnde Schen kel an ihren Enden mit einwärts gerichteten Kerben 13 versehen sind. Ähnliche Kerben 9 sind an den untern Enden von an der Unter seite des Gefässes 5 befestigten Stützen 8 aus gebildet. Zwischen den Kerben 9 und 13 sind zwei Stäbe 10 gelagert, die in der obern End- lage des Steuerbalges 6 nach innen hin schräg aufwärts gerichtet sind, während sie in der untern Endlage dieses Balges die ge strichelt angedeutete Stellung einnehmen.
Dieses kniehebelartige Gestänge bildet eine Kippvorrichtung, deren Zweck und Arbeits weise nachstehend beschrieben ist.
Das System wird im Vakuum mit der Flüssigkeit soweit gefüllt, dass der Flüssig keitsspiegel, wie dargestellt, knapp oberhalb der Heizfläche 2 liegt, wenn der Steuerbalg 6 sich in der gezeichneten obern Endlage be findet. Das geschlossene System ist aus schliesslich mit der Flüssigkeit und ihrem Dampf gefüllt und frei von Luft.
Die Kippvorrichtung 8, 10, 12 trachtet stets, den .Steuerbalg 6 in eine seiner End- lagen zu :drücken und. stellt .der lotrechten Be wegung dieses Balges aus der Endlage heraus einen Widerstand bis zur Hubmitte entgegen, in der die Stäbe 10 waagerecht liegen und so mit auf den Balg keine achsiale Kraftkompo nente ausüben.
In dieser Mittellage befindet sich der Balg 6 und mit ihm das im geschlos senen System befindliche Arbeitsmittel im labilen Gleichgewicht und bei Überschreitung dieser Stellung übt die Kippvorrichtung auf den Balg 6 eine starke Kraft in der Richtung der bisherigen Bewegungen aus, die den Balg ruckartig in seine andere Endlage bringt. Für die Wirkungsweise der Maschine ist es von ausschlaggebender Bedeutung, dass diese plötzliche Bewegung von der Kippvorrich tung veranlasst, nicht aber von der Änderung des Druckes bezw. Volumens des geschlosse- neu Systemes bestimmt wird, wie nach stehend noch deutlicher beschrieben ist.
Die Wirkungsweise der Maschine ist fol gende: Durch Einschalten des Heizwiderstandes 3 wird die Heizfläche 2 erhitzt und die Flüs sigkeit beginnt zu verdampfen. Der steigende Druck im geschlossenen System bewegt den Arbeitsbalg 15 mit der Stange 17 aufwärts (Druckhub) ; der Steuerbalg 6 bleibt jedoch vorläufig unbeweglich und wird erst dann von der Kippvorrichtung ruckartig in seine untere Endlage gebracht, wenn der Innen druck die von der Kippvorrichtung ausgeübte Achsialkraft überschreitet.
Durch das plötz liche Abwärtsgehen des Steuerbalges 6 wird das Volumen des geschlossenen Systemes ver grössert und die Flüssigkeit sinkt nach unten, so dass der Flüssigkeitsspiegel etwa in die Höhe des untern Endes des Kondensatorrohres 4 gelangt. Hierdurch wird einerseits, da die Flüssigkeit die Heizfläche 2 verlässt, die wei tere Verdampfung unterbrochen, und ander seits gelangt der Dampf in das Kondensator rohr 4 und wird hier kräftig kondensiert. Da durch sinkt der Druck im geschlossenen Sy stem und der Saughub des Arbeitsbalges 15 beginnt.
Es ist zu bemerken, dass die kontinu ierlich beheizte Heizfläche 2 auf diesen Druckabfall keinen Einfluss hat, da die Hei zung den Druck nur dann bestimmt, wenn die Flüssigkeit mit der Heizfläche in Berüh rung steht, das heisst Dampf gebildet wird. Das Sinken des Druckes unter Atmosphären druck zufolge Kondensation dauert so lange, bis der Steuerbalg 6 durch die Kippvorrich tung nach oben geschnellt wird.
Hierdurch wird die Flüssigkeit in die ursprüngliche Lage gehoben, worauf .die folgende Verdamp- fungsperiode beginnt. Dieses Spiel setzt sich völlig selbsttätig fort, ohne dass die Heizung unterbrochen oder irgendwie geregelt zu wer den braucht.
Es ist ersichtlich, dass der Steuerbalg 6 nach Art eines Verdrängers wirkt, dessen periodische Bewegungen ein Pendeln der Flüssigkeit zur Folge hat, das die abwechselnde Verdampfung und Konden sation ermöglicht. Da. die Heizwicklung während des Betrie bes dauernd angeschaltet bleibt, wird wäh rend der Kondensationsperiode der Heiz fläche Wärme zugeführt, die nicht zur Ver dampfung verbraucht wird.
Ein Wärmever lust entsteht jedoch hierdurch nicht, da diese Wärmemenge sich in einer Tempera.t.urer- höhung der Heizfläche auswirkt und bei der nächstfolgenden Verdampfungsperiode wie der der Verdampfung zugute kommt.
In ähn licher Weise -wirkt die Kühlung der Konden- satorflä.che auch während der Verdampf ungs- peri.ode durch Unterkühlen des Kondensator- rohres 4 bis in die nächste Kondensations- periode nach.
Die Bedeutung der durch die Kippvor richtung der Steuerung verliehenen labilen Charakteristik geht. besonders klar hervor. wenn die Vorgänge betrachtet -erden, die sich ohne Verwendung einer Kippvorrich tung, also bei stabiler Charakteristik ahspie- 1en würden, wobei also der Steuerbalg 6 be reits den geringsten -Unterschieden zwischen Innendruck im geschlossenen System und Atmosphärendruck folgen würde. In einem solchen Falle würde der Steuerbalg 6 samt der Flüssigkeit:
gleich bei Beginn der Ver- dampfungsperiode und lange vor Erreichung einer wirtschaftlichen Di@uchliölie absinken, wobei der Flüssigkeitsspiegel einen Punkt erreichen würde, dessen Temperatur so nie drig ist, dass keine weitere Verdampfung er folgt.
Da jetzt der Heizfläche \? keine weitere Wärme entzogen wird, würde ihre Tempera tur übermässig ansteigen und Wärme nach aussen abgestrahlt werden. Die Flüssigkeit wäre bis zu jenem Punkt abgesunken, dessen Wandtemperatur genau jener Flüssigkeits temperatur entspricht, die dein eben herr schenden Dampfdruck zugeordnet ist. Von nun ab bestünde keinerlei Anlass für eine Änderung des Druckes, es entstünde ein Gleichgewichtszustand und die Vorrichtung käme zur Ruhe.
Würde der Flüssigkeits spiegel etwas sinken, so würde sofort der Dampfdruck durch Kondensation fallen und der Steuerbalg steigen, wodurch der frühere Flüssigkeitsspiegel wieder erreicht würde. Umgekehrt würde bei Steigen des Flüssig keitsspiegels der Druck durch Verdampfen steigen und der Spiegel durch Sinken des Steuerbalges wieder rückgestellt werden. Eine Arbeitsabgabe durch den Arbeitsbalg 15 wäre aber unmöglich.
Gegenüber der beschriebenen Ausfüh rungsform sind mannigfache Änderungen möglich. Die Kippvorrichtung kann in ver schiedener 'Ni'eise ausgebildet. sein, da sie bloss der Bedingung genügen soll, der Steuerung eine labile Charakteristik zu verleihen. Statt Bälge können Kolben verwendet -erden. Die Kühlung der Kondensatorfläche kann auch durch eine Fliissigkeitskühlung, beispiels weise nach dem Thermosiphonsystem, erfol gen.
Infolge des weit höheren -NVärmeüber- ganges kann in diesem Falle die 1-%-ondensa- torfhiche kleiner ausgeführt werden, was be sonders hei Maschinen grösserer Leistung wichtig sein kann, da das erforderliche Huh voluinen des Steuerbalges 6 dann verhältnis mässig geringer sein kann.
Gemäss Fig. ? sind die Teile 1 bis 7 und 15) bis 18 gleich wie in Fig. 1 angeordnet. und ausgebildet. Das zur Verkleinerung des schädlichen Raumes mit einem ortsfesten, in sich geschlossenen Füllkörper 8? versehene Kondensatorrohr 4 ist gegen das Verdampfer gefäss 1 durch eine Platte 54 abgeschlossen, in die ein kurzes Kapillar- oder Drosselröhr chen 55 eingelötet ist, und deren Mittel öffnung 57 oben durch ein Ventil 56 ab schliessbar ist. Über dem Ventil 56 ist. an die Platte 54 ein Rohr 58 angesetzt, das etwas über den höchsten Flüssigkeitsstand hinaus reicht.
Das Kondensatorrohr 4 ist unten gegen das Gefäss 5 durch ein leicht beweg liebes Plattenventil 59 abschliessbar, das durch eine Feder 6(1 gegen seinen Sitz 61 ge drückt wird und in dein gleichfalls ein Dros- selriihrchen 6\? eingelötet, ist.
Mit Beginn der Verdampfung im Gefäss 1 setzt zufolge des in diesem Gefäss steigenden Druckes der Ahfluss der Flüssigkeit nach ab wärts ein. Das Ventil 56 ist dabei geschlos sen und das Kapillarrohr 55 verzögert den Abfluss der Flüssigkeit in solchem Mass, dass während dieser Zeit bereits ein erheblicher Dampfdruck entstehen kann.
Sobald die Flüssigkeit oberhalb der Platte 54 abgelau fen ist, tritt durch das Kapillarrohr 55 Dampf hindurch, der infolge seiner vielfach geringeren Zähigkeit einen viel geringeren Widerstand im Kapillarrohr findet, so dass nun ein rascher Druckausgleich zwischen den durch dasselbe verbundenen Räumen statt findet. Der Ablauf der Flüssigkeit aus dem Gefäss 5 unter Senkung des Balges 6 findet praktisch keinen Widerstand, da das untere Ventil 59 schon bei geringen Überdrücken sieh öffnet und einen grossen Öffnungsquer schnitt besitzt.
Sobald eine ausreichende Fläche des Kondensatorrohres 4 frei wird, setzt die Kondensation ein und wenn der Druck unter den im Gefäss 5 herrschenden Druck gesunken ist, wird das untere Ventil 59 geschlossen und die Flüssigkeit steigt unter Entspannung des Balges 6 durch das untere Kapillarrohr 62 nach oben. Hierbei erfolgt ebenfalls eine starke Drosselung, die den Durchtritt so verzögert, dass sich inzwi schen im Kondensatorrohr 4 ein stärkerer Unterdruck eingestellt hat, der sich durch das Kapillarrohr 55 auch in das Verdampfer gefäss fortsetzt.
Die Flüssigkeit steigt nun durch das sich leicht öffnende Ventil 56 in das Verdampfergefäss 1, bis durch den gebil deten Dampf der Druck auf ein höheres Mass steigt, als dem über dem Steuerbalg 6 herr schenden Druck entspricht.
Es ist ersichtlich, dass die durch die Drosselvorrichtungen bewirkte Verzögerung in der periodischen Bewegung des Arbeits mittels in ähnlicher Weise wirkt, wie die durch das Spannen einer Kippvorrichtung (Fig. 1) bewirkte Verzögerung. Diese Drossel vorrichtung spricht auf ein bestimmtes Volu men des Arbeitsmittels an, da der Zeitpunkt, in dem die Flüssigkeitsströmung im Kapillar rohr von einer Dampfströmung abgelöst wird, eine Funktion des Dampfvolumens ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein zylindrisches Gefäss 90 oben durch eine Kappe 91 abgeschlossen und geht unten in einen erweiterten Teil 92 über, an. dessen Unterrand ein Arbeitsbalg 93 befestigt ist, der oben in einem Kolben 94 übergeht. Die Stirnwand 95 des Kobens 94 trägt einerseits die Stange 17 und anderseits federnde Stüt zen 8 der etwa nach Fig. 1 ausgebildeten Kippvorrichtung. Die Stäbe 10 dieser Kipp vorrichtung stützen sich innen in Kerben einer Stange 96 ab, die am Boden eines zy lindrischen, hohlen Verdrängerkörpers 97 be festigt ist.
Im Gefäss 90 ist eine mit Durch brechungen 98 versehene Wand 99 befestigt, an der sich oben und unten Schraubenfedern 100, 101 abstützen. Die Feder 101 stützt sieh anderseits auf einem an der Stange 96 sitzen den Bund 102, die Feder 100 (bei entspre- ohender gegenseitiger Lage) auf dem Boden des Verdrängers 97 ab. Der Mantel 103 der Kappe 91 dient als Heizfläche und ist mit dem Heizwiderstand 104 versehen. 105 sind lotrechte Kühlrippen. An der Stirnwand 95 des Kolbens 94 ist ferner ein Bügel 106 be festigt.
Die Stange 96 tritt durch ein Loch dieses Bügels in dessen Inneres und trägt an ihrem Ende einen Bund 107.
In der dargestellten Lage befindet sich die Maschine am Ende der Kondensations periode bezw. des Saughubes der Kuppel stange 17. Der Arbeitsbalg 93 und sein Kol ben 94 befinden sich somit in ihrer höchsten Stellung. Während des Saughubes hat die Kippvorrichtung 8, 10 die Bewegung des Kolbens 94 in vollem Masse auf die Stange 96 und damit auf den Verdränger 97 über tragen. Der Abstand a zwischen Verdränger 97 und Kolben 94 ist somit konstant geblie ben, und es wurde bloss die Feder 101 ge spannt.
Der Durchmesser des Verdrängers 97 ist nun derart gewählt, dass er dem wirksamen Durchmesser des Balges 93 gleich ist. Unter dem wirksamen Durchmesser des Balges ist hierbei der Durchmesser eines Kolbens zu verstehen, der bei gleichem Hub das gleiche Hubvolumen (verdrängtes Volumen) ergibt wie der Balg. Wenn somit der Flüssigkeits raum des geschlossenen Systemes durch das Aufwärtsgehen des Balges 93 verkleinert wird, so wird dieser Raum gleichzeitig durch das Heben des V erdrängers 9 7 um dasselbe Mass vergrössert und umgekehrt.
Daraus er gibt sich, dass die Bewegungen des Arbeits balges 93 keine Schwankungen des Flüssig keitsspiegels be-,virken. Hierbei ist selbstver ständlich Voraussetzung, dass der Abstand a während der Arbeitshübe konstant bleibt, was durch eine genügend kräftige 3tisbildutrg der Kippvorrichtung 8, 10 erreicht wird.
Diese Konstanthaltung des Flüssigkeits spiegels während der Verda.inpfungs- utrd Kondensationsperiode ist von grossem Vorteil, da, wie aus der Zeichnung ersiehtlicli, durch den ringförmigen Verda.mpferrarin izwischen Heizfläche und Verdränger die Menge der j(,- weils zu verdampfenden Flüssigkeit,
sowie der schädliche Rauire klein gehalten und so mit der Wirkungsgrad der Vorrichtung er höht wird. Cberdies wird der freie Flüssig- keitsspiegel auf ein Mindestmass herabgesetzt. da seine Fläche bloss dem Ringcteersclrnitt zwischen Verdräng er 97 und Heizfläche l03 entspricht.
-Nach Beendiguilg des Saugbube: wird schliesslich die Kippvorrichtung 8, 10 dnrcii den Druch der Feder 101. umgesteuert, wobei die Ställe 10 nach innen zu abwärts geneigt sind. Hierdurch wird der V erdränger 97 ruckartig abwärtsgezogen, das heisst der Ab stand a verringert.
(Der Hub des Verdrän- gers 9 7 gegenüber dem Kolben 94 wird durch das zugelassene Spiel des Bundes 107 inner halb des Bügels 1(l6 bestimmt.) Durch die Verringerung des Abstandes a. wird Flüssig keit nach oben gedrückt, so dass die Heiz fläche 103 überflutet wird und die Verdanip- fungsperiode beginnt.
Während dieser sinkt der Balg 93 samt Kolben 94 und Verdränger 97 bei konstantem Abstand cz und konstan tem Flüssigkeitsspiegel, bis schliesslich nach Spannen der Feder<B>100</B> die Kippvorrichtung 8, 10 in die dargestellte Lage eingestellt wird. Hierdurch vergrössert sich der Abstand a, die Flüssigkeit sinkt von der Heizfläche und von einem Teil der Kondensatorfläche ab und die Kondensationsperiode beginnt, an deren Ende die Vorrichtung die dargestellte Lage einnimmt.
Der Kolben 94 könnte auch weggelassen werden, in welchem Falle die Kuppelstange 17, die Stützen 8 und der Bügel 10 direkt auf dein gestrichelt axigedeuteten Deckel 95' des Balges 93 sitzen \@ ürden. I 4e Anordnung des Kolbens 94 hat jedoch folgenden Vorteil.
Der Durchmesser dieses Kolbens entspricht gleieli- falls dem wirk5azn.en Durchmesser des Balges <B>93.</B> Der Kolben 94 besitzt daher eine ähnliche @@usgleich@@irhung wie der Verdränger 97, indem nämlich bei IIin- und Hergehen des Balges 93 der Raune z -isclien dem Balg 94 iind dein lxefässteil 9? seine Grösse nicht än dert.
so dass während der Bewegungen des Balges 1,13 dureli den Ringspalt zwischen Kol ben 94 und Gefäss <B>90</B> keine Flüssigkeit hin und herströnit. Trotzdem somit der Kolben 94 ini Gefäss 90 nicht dic.litend gleitet,
wer den die oberhalb und unterhalb des Kolbens 94 liegen-len Flüssigkeitsteile dauernd un- vernienät gehalten. Die zwischen Balg<B>93</B> und (Tefässteil 4_i eingesehlossene Flüssigkeit nimmt daher an der oberhalb des Kolbens 94 vor sieb gehenden
Erwärmung im wesent lichen nicht teil, \wodurch der Wirkungsgrad verbessert und allfällige schädliche Wärme dehnungen der Flüssigkeit vermieden wer den, insbesondere wenn der Flüssigkeitsraum unterhalb des Kolbens 94 verhältnismässig gross ist.
Wie bereits bemerkt, ist es für die Er- zieluilg eines günstigen Wirkungsgrades \wünschenswert, dass sich nur soviel Flüssig keit im Verdanipfungsraum befindet, als zur Erzeugung der notwendigen Dampfmenge gerade erforderlich ist.
Wenn die Flüssigkeit durch das ruckartige Abwä rtsgehen des V er drängers 9 7 mit grosser Geschwindigkeit im Ringrauen zwischen Verdränger und Gefäss <B>90</B> aufwärts gedrüelit wird, so könnte sie unter Umständen zufolge der aufgenomme nen lebendigen Energie bis an die Spitze der Kappe 91 hinaufschnellen, das heisst.
in grö sserem Mass in den Vordanipfer gelangen, als notwendig und erwünscht. Zur Verhinderung eines solchen Vorganges ist. wie in Fig. 3 er sichtlich, der Innendurchmesser der Kappe 91. im Bereich der Heizfläche 103 verengt, so dass die Flüssigkeit beim Hochsteigen durch den engen Ringspalt gedrosselt wird und da her nur jene Bewegungen ausführt, die durch den Verdränger 97 zwangsweise bedingt sind.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Maschine nach Fig. 3. Die Teile 17, 90, 91, 92, 93, 103, 104 und 105 sind ähnlich ausgebildet und arbeiten in gleicher Weise wie gemäss Fig. 3. Der Kolben 94 ist hier je doch weggelassen und der untere Abschluss des geschlossenen Systemes erfolgt durch einen am Arbeitsbalg 93 befestigten topfarti- gen Körper 110.
Auch hier ist eine Steuer vorrichtung vorgesehen, die während der Ar beitshübe eine starre Verbindung zwischen Balg 93 und Verdränger 9 7 herstellt und zwischen den Arbeitshüben den Verdränger gegenüber dem Balg ruckartig verstellt. Diese Steuervorrichtung besteht hier jedoch nicht aus einer ausgesprochenen Kippvorrichtung, sondern aus einem nachstehend beschriebenen Klinkengesperre.
Mit dem topfartigen Körper 110 ist eine Spindel 111 fest verbunden, in der bei 112 zwei Klinken 113 und 114 schwenkbar gelagert sind, die durch Schraubenfedern <B>115</B> ständig nach aussen gedrückt werden. Auf der Spin del 111 ist eine Hülse 116 verschiebbar ge führt, die mit zwei gegenüberliegenden, ver setzten Längsschlitzen 117 versehen ist, durch welche nockenartige Fortsätze 118, 119 der Klinken 113, 114 hindurchragen. Am Gefäss 90 ist ein ringförmiges Widerlager 120 be festigt, gegen das sich unten und oben Federn 121, 122 abstützen,
die anderseits an den Bunden 123 bezw. 124 der Hülse I16 an liegen. An beiden Enden des Widerlagers 120 sind Schrägflächen 125 zur Steuerung der Nocken 118, 119 ausgebildet. In der Nähe der Enden des Rohres 116 sind Rasten 126 bezw. 127 ausgebildet, in welche die sperr zahnartigen Enden der Klinken 113, 114 ein fallen können.
Das obere Ende des Rohres 116 ist mittels eines kleinen Federbalges 128 mit einem Federteller 129 verbunden, der unter Zwi schenschaltung von Schraubenfedern 130, 131 auf eine mit dem Verdränger 97 fest verbun dene Muffe 132 wirkt. Bei der nachstehenden Beschreibung der Wirkungsweise der Ma schine sei der Einfachheit halber zunächst angenommen, dass das Rohr 116 mit dem Ver- dränger 97 starr, das heisst ohne Zwischen schaltung der Teile<B>128</B> bis<B>132,</B> verbunden ist.
Während der Kondensationsperiode (Saug hub) wandert der Arbeitsbalg 93 samt der Spindel 111 aufwärts und die in die Rast 127 eingreifende Klinke 114 nimmt die Hülse 116 und den Verdränger 97 mit, wobei die Feder 122 gespannt wird (gezeichnete Stellung der Maschine). Gegen Ende des Saughubes schlägt der Nocken 119 der Klinke 114 gegen die Schrägfläche 125 des Widerlagers 120,
wodurch der Sperrzahn dieser Klinke von der Rast 127 abgezogen wird und die Feder 122 die Hülse 116 und den Verdränger 97 ruck artig nach abwärts bewegt. Hierdurch wird die Verdampfungsperiode in der bei Fig. 3 beschriebenen Weise eingeleitet. Nun fällt der Sperrzahn der Klinke 113 in die Rast 126 ein, so dass der abwärts gehende Arbeitsbalg 93 den Verdränger 97 unter Spannung der Feder 121 mitnimmt.
Schliesslich wird die Klinke 113 durch Anschlagen ihres Nockens 118 an die Schrägfläche 125 aus der Rast 126 ausgehoben, wodurch die Feder 121 den Verdränger 97 wieder nach oben schnellt und die Kondensationsperiode eingeleitet wird, worauf sich die beschriebenen Vorgänge wie derholen. Der Abstand zwischen Arbeitsbalg 93 und Verdränger 97 ist somit auch hier während der Arbeitshübe konstant und wird nur zwischen den Hüben zur Umsteuerung geändert.
Zur einwandfreien Wirkungsweise der Maschine ist es erforderlich, dass nach jedes maliger Umsteuerung der Arbeitsbalg 93 mit dem Verdränger 97 durch Einfallen einer der Klinken 113, 114 wieder gekuppelt wird, was nur dann der Fall ist, wenn die Relativver schiebung zwischen Arbeitsbalg und Ver- dränger ihr volles Mass erreicht. Dies kann unter Umständen, beispielsweise bei stark wechselnden Betriebsbedingungen und mit Rücksicht auf den Drosselwiderstand, den der enge Ringraum zwischen dem Gefäss 90 und dem Verdränger 97 einer Verschiebung des letzteren entgegensetzt, in Frage gestellt sein, insbesondere dann, wenn die Verwen dung besonders starker Federn 121,<B>129-</B> nicht erwünscht ist.
Um auch in einem solchen Falle das Ein fallen einer der Klinken nach erfolgter Rela tivverschiebung zwischen Verdränger 97 und Arbeitsbalg 98 sicherzustellen, ist die Hülse 116 mit dem Verdränger 97 nicht starr, son dern unter Zwischenschaltung der Federn 130, 131 verbunden.
(Bei der folgenden Dar legung wird der kleine Balg 128 vorläufig als starrer Körper angesehen.) Durch diese federnde Verbindung wird eine gewisse Un abhängigkeit der Bewegung der Hülse 116 bezw. des Arbeitsbalges 93 von jener des Verdrängers 97 erzielt, indem zum Beispiel bei Umsteuerung auf die Verdampfungspe- riode, also bei Ausheben der Klinke 124 die Feder 122 auf jeden Fall die Hülse 116 so weit nach unten bewegt, bis die Klinke 113 einfallen kann.
Sollte der Widerstand gegen das Senken des Verdrängers 97 besonders gross sein, so wird er durch die Feder<B>131</B> langsam nachgezogen, das heisst er eilt der Hülse 116 nach. Der analoge Fall tritt bei der Umsteuerung auf die Kondensations periode auf. Hierbei ist zu beachten, dass die Federn 130, 131 schwächer sind als die Fe dern 121, 122.
Der Zweck des kleinen Balges 128 ist fol gender: Wie bereits früher bemerkt wurde, ist es für die Erzielung eines guten Wir kungsgrades wichtig, dass der Flüssigkeits spiegel während der V erdampfungsperiode stets eine genau bestimmte Höhe aufweist. Dies ist jedoch wegen der unvermeidlichen Wärmedehnungen der Flüssigkeit unter Um ständen schwierig zu erreichen. Erwärmt sich nun die Flüssigkeit, so dehnt sich der kleine Balg 128 aus und hebt den Verdränger 97 ein wenig, wodurch ein Heben des Flüssig keitsspiegels zufolge der Wärmedehnung aus geglichen wird.
Dieser Ausgleich ist ein voll kommener, wenn bei gleichen Ausdehnungs- koeffizienten der Füllflüssigkeit im kleinen Balg 128 und der Verdampfungsflüssigkeit der wirksame Durchmesser des Balges<B>128</B> sich zum Durchmesser des Verdrängers 97 so verhält, wie das Volumen der Verdampfungs- flüssigkeit zum Volumen der Füllflüssigkeit im Balg 128.