[0001] Die Heizmaschine, so wie auf der Zeichnung Blatt 8 mit dem Längs- und Querschnitt
dargestellt, besteht aus dem Rotor 1 mit einem reibfesten Belag z.B. Keramik beschichtet
und am Umfang mit einer Schwungmasse versehen, wird mit einem oder bei größeren Anlagen
mit einem an beiden Seiten drehzahlgesteuerten Elektromotor 2 angetrieben. Ausserdem
wird der Druckstößel 3 in dem Geräterahmen 6 senkrecht geführt und in der Lage gehalten,
bestehend aus einem oberen variablen Gewichtsblock 3.1 und einem unten zu einer stabilen
Einheit angebrachten, sich nach unten verjüngenden und quer ausgesteiften Flüssigkeitsbehälter
4 z.B. mit Wasser gefüllt, für das Heizmedium an dem auf der Unter- bzw. Bodenwand
eine austauschbare Reibplatte 5, welche mit einer bestimmten Fläche auf den Rotor
gedrückt wird. Zudem sind an beiden Seiten oder bei kleineren Anlagen an einer, ein
Rohr 1o mit einer Umwälzpumpe 8 sowie einem Elastikglied 9 im Bodenbereich für den
Vorlauf und ein Rohr 11 mit dem Elastikglied 9 für den Rücklauf im oberen Bereich
des Behälters 4 schraubbar angebracht. Diese Anordnung der Komponenten ergibt eine
rentable Funktion des Wärmeverfahrens mit der Nutzung der Erdanziehung über die Masse
des Gewichtstößels 3 auf den über die Temperatur drehzahlgesteuerten Rotor 1 mit einer
Schwungmasse, welcher kugelgelagert und elektrisch angetrieben wird, drückt und somit
Reibungswärme erzeugt und diese über die Temperatur und Größe der Reibplatte 5 an
das heizmedium z.B. Wasser für den Heizungskreislauf abgegeben wird, d.h. auf kurzem
Wege ein Wärmeübergang stattfinden kann. Dadurch ergibt sich zwangsweise durch das
dauernde Gewicht der Erdanziehung und der Schwungmasse ein guter Wirkzugewinn, da
die Antriebsenergie des Rotors um das bis zum Zweifachen kleiner ist, als diese, welche
über die Reibungswärme an das Heizungssystem weitergegeben wird und somit ein guter
Wirkungsgrad erzielt werden kann. Diese Heizmaschine ist gegen Wärmeverluste mit einer
Dämmung 7 voll eingekleidet und entlüftet und kann je nach Dimensionierung seiner
Komponenten, sowie der Auswahl von Materialien, Massen und der Drehzahl dem Wärmebedarf
des Hauses oder Betriebes angepaßt und optimiert werden.
[0002] Beim Einschalten und Anlauf der Maschine wird der Rotor zum Schwunghochlauf vom Gewicht
des Stößels 3 durch ein mechanisches oder hydraulisches Anheben befreit und zum Betrieb
langsam auf den Rotor gesetzt und dann somit Wärme erzeugt werden kann.
[0003] Zwischen der Rotor- und der Reibplattenfläche ist eine Materialpaarung mit hoher
Wärmeentwicklung, wenig Abrieb und Widerstand sowie geringer Gasentwicklung und auch
hilfreiche Gleitmittel auszuwählen, wozu noch eingehende Forschung und Entwicklung
zur Optimierung des Systems, was auch die Kosten betrifft, für einen maximalen Wirkungsgrad
notwendig sind.
Vorteile
[0004] Der Vorteil dieser Heizmaschine gegenüber dem Herkömmlichen ist die Nutzung der Erdanziehung
für einen bestimmten Druck auf die Reibfläche des Stößels und den Rotor sowie für
eine Tangentialkraft der Schwungmasse als Antriebsenergie zur Erzeugung der Reibungswärme
für Heizzwecke ohne eines Verbrennungsvorganges sehr wirkungsvoll und umweltfreundlich
mit einer maximalen Betriebstemperatur bis zu 100° C. Dadurch können die immer knapperen
und teueren Energieresourcen Öl und Gas gespart, sowie auf deren Verbrennung mit großer
Umweltbelastung einschließlich auf deren aufwendigen Transport und Lagerhaltung verzichtet
werden. Ausserdem können durch dieses System Gefährdungen wie Brandausbrüche und Explosionen
vermieden und für die Energiegewinnung und deren Verbrauch viele Kosten gespart werden.
[0005] Es ist auch möglich, diese Maschine für Kühlzwecke zu nutzen.
1. Die Heizmaschine, mit der Nutzung der Erdanziehung, bestehend aus den Hauptkomponentendes
Gerätes Rotor(1), Druckstößel(3) und dem Geräterahmen(6), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstößel(3) aus einem Gewichtsf-block(3.1) variabel aufgeteilt z.B. mit Beton
und unten aus einem Flüssigkeitsbehälter(4) mit Queraussteifungen in Form von Rippen,
eine stabile Baueinheit bildet, welcher über den Rahmen(6) senkrecht geführt und gehalten
wird, wo unten am Behälterboden die austauschbare Reibplatte(5) angebracht ist, welche
über den Stößel(3) auf eine bestimmte Fläche des elektrisch angetriebenen Rotors(1)
drückt und über die Materialpaarungen, evtl. auch mit Verwendung von Kontaktmittel
mit einer entsprechenden Reibungszahl von ca. 0,1 - 0,01 in Abhängigkeit des freien
Gewichtes des Druckstößels(3) und der Rotordrehzahl Reibungswärme bis ca. 100° C entwickelt
und diese direkt über die Reibplattengröße(5) an die im Behälter(4) gefüllte Heizträgerflüssigkeit
z.B. Wasser überträgt und aufheizt, sodass der Heizungskreislauf über die Umlaufpumpe(8)
unterstützt den Vorlauf(10) in die Heizkörper(12,13) sowie zurück in den Behälter(5)
über den Rücklauf(11) erfolgt.
2. Die Heizmaschine nach Anspruch(1) auch dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche des Behälters(4) in Richtung der Rotorachse eine entsprechende Länge
und geringere Breite hat, um die Fläche der Reibplatte(5) druckvoll und effektiv auf
die Fläche des rotierenden Rotors(1) zu br-ingen, indem auch längsseitig der Querschnitt
des Behälters(4) trapezförmig, d.h. nach unten verjüngt, ausgebildet ist. Ausserdem
ist der Flüssigkeitsbehälter(4) dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlauf(10) unten im Boden- und der Rücklauf(11) im Deckenbereich an beiden Seiten
für größere Anlagen, mit einem oder zwei Umlaufsystemen geschraubt angebracht ist
und bei kleineren Anlagen auch nur eine Seite genutzt werden kann und die Elastikglieder(9)
den Druckstößel(3) für die Wärmearbeit freihalten.
3. Die Heizmaschine nach 1 und 2 auch dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor(1) zur besseren Überwindung des Reibwiderstandes an der Reibfläche des
Stößels(3) am Umfang eine Schwungmasse, auf die notwendige Drehzahl und Tangentialkraft
abgestimmt, angebracht ist. Ausserdem ist der Rotor(1) dadurch gekennzeichnet, dass er auf Kugeln zur Reduzierung der Reibung im Rahmen(6) gelagert ist und je nach Größe
der Anlage mit einem oder zwei drehzahlgesteuerten Elektromotoren an beiden Seiten
der Achse angetrieben und seine Oberfläche entsprechend beschichtet wird.
4. Die Heizmaschine nach 1,2 und 3 auch dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Rotors(1) dem Wärmebedarf der Heizung über die Aussen- und Innentemperatur
geregelt und auch über das Gewicht des Stößels(3) der Druck auf den Rotor(1) auch
hydraulisch oder mechanisch gesteuert wird.
5. Die Heizmaschine nach 1,2,3 und 4 auch dadurch gekennzeichnet, dass die Masch. selbst durch die Dimensionierung der Komp-onenten sowie über die Bestimmung
der Variablen, wie Reibungszahl, Drehzahl, Druckkraft, Temperatur, Reibungsfläche,
Heizmedium und die Massenverteilung dem Wärmebedarf des Hauses oder Betriebes die
Größe des Gerätes einschließlich Wärmedämmung(7) optimiert und typisiert wird.
6. Die Heizmaschine nach 1,2,3,4 und 5 auch dadurch gekennzeichnet, dass das Heizverfahren mit einer entsprechenden Trägerflüssigkeit auch zur Kühlung nutzbar
ist.
