Nachstehend möchte ich eine technische Entwicklung bekannt machen, die unserem IG Metall Arbeitskreis
"Alternative Fertigung bei Airbus-Bremen"
seit langem bekannt ist. Leider fehlten uns bisher Detailbilder und nähere Beschreibungen. Diese Informationen liegt uns nun vor und können auf unsere "Archivseite" unter dem Stichwort "Stelzermotor" im Internet abgerufen werden ( URL: http://www.labourcom.uni-bremen.de/ak-alternative_fertigung/index.html
Nachfolgenden (ca. 25 Jahre alten Artikel !) und die zugehörigen Bilder habe ich der Internetseite
der "Gesellschaft für außergewöhnliche Ideen" - Stand 01.02.2000
entnommen URL: http://erfinder-entdecker.de/index.htm


Stelzer-Motor: 
Einsatzmöglichkeiten auf allen Gebieten

Von Ing. Otto Bühler (VDI-Nachrichten)
Der zur IAA in Frankfurt erstmals der Öffentlichkeit vorgestellte "Motor ohne Mechanik" hat die Antriebstechnik um eine Lösung bereichert, deren kausale Folgen heute noch nicht voll absehbar sind.

Die Erfindung dieser Zweitakt-Verbrennungskraft-Maschine, ohne Ventile und ohne rotierende Teile, einem symmetrischen, frei hin- und herfliegenden Kolben, kann zumindest auf dem Sektor Pumpen, Generatoren und Kompressoren einen revolutionären Wandel bewirken.

Nicht nur allein deswegen, weil der Motor in seinen acht Teilen, das achte davon ist der sogenannte Stufenkolben relativ kostengünstig zu produzieren ist, praktisch ohne besondere Fertigungsinvestitionen, sondern weil die Größenverhältnisse eine umfangreiche Palette zulassen, ohne dass die spezifische Leistung stark abfiele. Beispielsweise ist es möglich, den "Stelzer"-Motor etwa in der Größe eines bayrischen Bierglases (300 x 100 mm) herzustellen. Bei 5.000 Schwingungen dürfte noch eine Leistung von 2 bis 5 kW zu erwarten sein - ausreichend für Wärmepumpen oder Minipumpen, die direkt im Medium eingesetzt werden könnten - also ohne Zwischenantriebe oder Übersetzungen. Beispielsweise wäre es denkbar, einen solchen Motor sogar als Druckwasserpumpe in Bohrlöchern auf Ölfeldern oder Bohr-Plattformen zu verwenden, denn das Prinzip des "Stelzer"-Motors ist ein abgeschlossenes Zweikammer-System, dessen zweiseitiger Kompressionsdruck aus den symmetrischen Verbrennungskanälen den Stufenkolben zwischen zwei Polstern hin- und her-"fliegen" läßt

und dies ohne Erschütterungen oder Vibration.


 


Hier liegt auch die technische Raffinesse einer fast reibungsfreien Funktion - also Leistung mit geringen Reibungsverlusten.

Die Abgasführung kann beliebig angelegt werden, so dass jegliche Gefahr einer Flammengefahr oder Überhitzung ausgeschlossen bleibt. Die Erwärmung des Motors liegt ohnehin am Motorblock bei ca. 60 Grad Celsius und die Betriebstemperatur bei 80 Grad Celsius.

Die Zuführung des Kraftstoffes, der übrigens auch ein Alternativ-Kraftstoff (Methan/Äthanol/Benzin-Methanol-Gemisch/Dieselöl/Kerosin) sein kann, erfolgt über einen Unterdruck-Vergaser bzw. eine Einspritz-Pumpe.

Über die Kraftstoffzuführung wird die Motor-Leistung gesteuert. Die Grenze liegt beim Abriss der Gaszuführung. Ist der "Stelzer"-Motor einmal gestartet (Elektrostarter), so bleibt die Funktion praktisch im optimalen Dauerlauf, so lange, wie Kraftstoff zugeführt wird.

100 PS für 380 V direkt aus dem Motor


Da der Stufenkolben rechts und links über das Motorengehäuse hinausschwingt und durchbohrt sein kann (also hohl), ergeben sich die eingangs erwähnten Möglichkeiten zur direkten Verwendung als Pumpe, Generator oder Kompressor ohne Zusatzmechanik. Wie bei der Pumpenlösung könnte der Stufenkolben als Generator die translatorische Bewegung durch Einschwingen in Ringspulen direkt in elektrische Energie umwandeln. Hier gäbe es fast keine Grenzen in der Größenordnung des Motors.

Der vorgestellte 1.500-ccm-Prototyp - 800 mm x 200 mm x 200 mm - leistete bei 6.000 Schwingungen ca. 74 kW (100 PS), was für eine Generator-Auslegung für 380 V Dauerleistung ausreicht.

Antrieb für Schiffe und Lastkähne


Der Prototyp zählte noch zu den kleinen Abmessungen. Leistungsgrößen bis 750 kW (über 1.000 PS) sind bereits realisierbar, wobei die Baugröße und das Gewicht weit unter vergleichbaren Dieselmotoren bleiben.

Daraus ließe sich die Verwendung des "Stelzer"-Motors als Antriebsmaschine für mittlere Schiffe und Frachtkähne der Grußschiffahrt ableiten, sofern der Generator die linear gewonnene elektrische Energie über einen Elektro-Motor rotierend an die Schiffsschraube weiterleitet. Das Wasser kann auch durch die Schwingung direkt durch den Kolben geleitet werden, und der so entstandene Rückstoß bewirkt, das Schiff vorwärts zu treiben. Dankbar wäre ebenso, dass solche Hybrid-Antriebe auch Straßenfahrzeuge fortbewegten, dann das Kraftmoment der Elektro-Motoren könnte so gewählt werden, dass die Leistungscharakteristik etwa der einer Dampfmaschine gleichkäme.

Verwendung im Bergbau


Ohne Frage hätte der "Motor ohne Mechanik" Chancen, unter Tage eingesetzt zu werden, als Antrieb für Wasserhochdruckkanonen, Bohr-, Brech- und Lademaschinen, Radlager und Zugmaschinen, da der Kraftstoffverbrauch im Mittel unter 150 g/kWh liegt, was einem Wirkungsgrad von über 80 Prozent entspricht. Verglichen mit einem gleich starken Dieselmotor also eine Viertel höher.

Kompressoren werden leiser und leiser


Was die Anwendung dieser Erfindung im Bereich von Kompressoren anbelangt, so kommt zu der hohen Verdichtungsleistung, die unabhängig von der Motorengröße ist und ausschließlich von der Kolbenstruktur und der Schwingungszahl bzw. dem verlängerbaren Kolbenweg abhängt, hinzu, dass der "Stelzer"-Motor praktisch geräusch- und erschütterungsfrei läuft. Stellt man ein Glas Wasser auf das Motorgehäuse, so wird kaum eine Bewegung sichtbar. Alles zusammen prädestiniert diese Erfindung dazu, in mobile Kompressorgeräte eingebaut zu werden, wobei nicht allein die Geräuschreduktion enorm wäre, sondern ebenso die geringe Einbaugröße. Im Gegensatz zu den heute in der Bauindustrie verwendeten Kompressor-Anlagen könnte man etwa mit der halben Größen auskommen. Resultierend daraus ließen sich tragbare Kompressoren hoher Leistung konzipieren, die kein zusätzliches Gehäuse benötigen und "von Haus aus" mit zwei Anschlüssen - rechts und links am Motor - versehen wären.

Auch für Montagearbeiten, Werkstätten und Produktions-"Inseln" innerhalb moderner Fertigungsbetriebe könnte dieser "Stelzer"-Motorkompressor, ohne Platzprobleme und ohne ständige Überwachung, Verwendung finden.

Verlustfrei und verschleißfrei


Die technische Konzeption des "Stelzer"-Motors ist einfach. Praktisch sind keine Verschleißteile enthalten - die ringförmigen Brennkammern verändern sich nicht, der Stufenkolben ist weder radial noch axial belastet und baut deshalb auch keine Reibung auf. Die verwendeten Dichtungen haben Molybdän-Beschichtung. Wo kein Verschleißteile vorhanden sind, kann auch nichts ausfallen. D. h., dass auch die technische Seite des Motors lange, störungsfreie Laufzeiten verspricht. Andererseits, und das trifft auf jede Erfindung zu, hier aber in besonderem Maße wegen der vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten, muß der Markt für diesen Motor erst geschaffen werden. Hieraus ergibt sich der nächste Schritt.

Zweifellos wird es noch andere Einsatzbereiche für diesen "Motor ohne Mechanik" geben, die derzeit noch gar nicht erkennbar sind. Immerhin stehen drei bereits im Vordergrund, und dementsprechend ist es keine Überraschung, wenn führende Hersteller von Pumpen, Generatoren und Kompressoren beim Erfinder Frank Stelzer (48) um Lizenzen anhalten.

Was hier von besonderem Interesse ist, betrifft die Produktionsseite. Bislang mussten alle Pumpen-, Generatoren- und Kompressoren-Hersteller separate Antriebe ihren Aggregaten beistellen. Mit dem "Stelzer"-Motor entfällt dieser Umstand. Es ist also denkbar, dass sich ein genereller Wandel im Markt von Pumpen, Generatoren und Kompressoren vollzieht, insofern als die Hersteller dieser Spezies künftig das integrierte Aggregat - Motor gleich Pumpe bzw. Motor gleich Generator und Motor gleich Kompressor - anbieten.

Sicher wäre dies auch von der Kostenseite her interessant, ganz abgesehen von der Baugröße und vom Gewicht. Hier öffnet also der "Stelzer"-Motor einen völlig neuen Weg für bislang nicht genutzte Einsätze solcher Aggregate.



 
Der Rundbrief der IG-Metall Arbeitskreise "Alternative Produktion" 
im Internet:
http://www.labourcom.uni-bremen.de/ak-alternative_fertigung/index.html