Mit Heißluftmotoren Wärme in mechanische Energie umwandeln

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Dr. Hochstrate Maschinenbau Umformtechnologien GmbH

Der konstruktive Aufwand ist beträchtlich, es werden zwei Zylinder, zwei Kolben, ein Balancier und ein Schwungrad benötigt, mechanisch stark beanspruchte Verschleißteile.

Hochstrate gelingt der Durchbruch

Konstruktive Anstrengungen, Luftpumpe und Arbeitskolben in einem Zylinder zu vereinen (1864) und zusätzlich Arbeits- und Pumpenkolben zu einem Stück umzuformen (1867/1868), ließen sich nicht erfolgreich realisieren (Bild 2).

Das gelang jetzt der Dr. Hochstrate Maschinenbau GmbH (unter wissenschaftlicher Begleitung von Dr. Dr. Uwe Femfert und Dr. Gustav-Adolf Hochstrate) mit ventilgesteuerten Differenzialzylindern, (Bild 3).

Kaltluft wird in einem beheizbaren Druckkessel komprimiert. Die Heißluft wird über eine ventilbestückte Leitung an die Stirnseite (Kolbenseite = FK) eines Differenzialzylinders geleitet und setzt die Zylinderkolbenstange in Bewegung. Gleichzeitig wird die auf der Gestängeseite (Ringseite = FR) befindliche Kaltluft in den Heizkessel gepresst.

Einströmende Kaltluft unterstützt das Drehmoment des Schwungrades

Am Ende der Kolbenstange befindet sich ein Lager mit einer auf einem Schwungrad befestigten Achse. Das Schwungrad beginnt sich zu drehen, und führt die Kolbenstange wieder in die Ausgangsstellung zurück. Vor dem Rückholvorgang wird die Verbindung mit dem Heizkessel blockiert (Ventil 3) und Verbindung mit der Atmosphäre hergestellt (Ventil 2).

Heißluft entweicht (zum Beispiel in einen Wärmetauscher), einströmende Kaltluft drückt mit Atmosphärendruck (Ventil 1) auf die Gestängeseite (Ringseite = FR) des Kolbens und unterstützt das Drehmoment des Schwungrades.

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