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Das Stammpatent Nr. loto betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Treibmittels, welches bestimmt ist. in Antriebszylindern durch Entspannung Arbeit zu leisten. Dieses Treibmittel ist ein Gemisch von verdichteter Luft und Wasserdampf. Die Luft wird in einem Verdichter, vorzugsweise in einem solchen mit mehreren Druckstufen verdichtet : der Kompressorantrieb erfolgt von der Kraftmaschine aus, deren Leistung zu übertragen ist. Der.
Antrieb kann auf verschiedene Weise erfolgen : sei es durch den Wellenstrang. wenn der Motor baulich vom (Kolben-oder Turbo-) Kompressor getrennt ist, sei es direkt, wie im Falle von Motorkompressoren (Motor und Kompressor funktionell vereinigt), bei Flugkolbenkompressoren oder bei doppelt wirkenden Motorkompressoren, d. Ii. bei welchen auf der einen Seite desselben Kolbens der Motorzylinderraum. auf der ändern Seite der Kompressorzylinderraum sich befindet.
Im Stammpatent wurde ausgeführt, dass die Herstellung eines Treibmittels in einem thermodynamisch vorher festgelegten und beständigen Zustande, d. h. mit festgelegten Werten von Druck. Temperatur und Dampfgehalt. unabhängig von den äusseren Zuständen und von den Belastungs- änderungen der Anlage, von wesentlicher Bedeutung ist.
Der gute Wirkungsgrad der Antriebszylinder und selbst ihre einwandfreie Wirkungsweise hängen erheblich vom thermodynamischen Anfangszustande ab. der die Entspannungsvorgänge in den Antriebszylindern bedingt.
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zu erhalten, die Herstellung eines Luft-Dampf-Gemisches bekannter Charakteristik (Druck. Temperatur und Dampfgehalt) und dessen Einführung in eine der Kompressionsstufen vorgesehen.
Nachdem die Kompressionsgrade der aufeinanderfolgenden Stufen. wie auch die Mengen des eingespritzten Wassers bekannt sind. so ergibt sieh ein Endzustand des Gemisches genau nach Wahl bestimmbar.
Als ein Mittel zur Verwirklichung ist die Erwärmung der Luft. welche der ersten Stufe der Verdichtung zugeführt wird, bis zu einer bestimmten Temperatur, die dureh bekannte thermostatische Geräte geregelt wird. angegeben worden, indem man hiezu vornehmlich die Auspuffgaswärme des Dieselmotors ausnutzt.
Die Anwesenheit von Wasserdampf im Treibmittel gestattet bekanntlich eine weiter getriebene
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der Dampfgehalt des in die Antriebszylinder eingelassenen Treibmittels sind.
Im allgemeinen hat man daher ein Interesse an einer Steigerung der Temperatur der verdichteten Luft bis zu Grenzen, welche der einwandfreie Betrieb des Kompressors noch gestattet,
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gestatten. Sie bestehen im wesentlichen darin, dass Elemente von Heizvorrichtungen mit solchen von Sättigungseinrichtungen verbunden und in zweckentsprechender Weise in den Stromkreis des Treibmittels eingeschaltet werden. wobei durch die vorgeschalteten Heizelemente eine stärkere Wasser-
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einspritzung und Verdampfung in den im abströmenden Teile sich befindlichen Sättigungseinriehtungen ermöglicht wird.
Zur Erwärmung der Heizvorrichtungen können die Auspuffgase des Motors herangezogen werden oder irgendeine andere unabhängige Wärmequelle im besonderen Brenner.
Im vorhergehenden ist von Elementen der Heizvorrichtungen und von solchen der Sättigungseinrichtungen die Rede gewesen, doch kann statt der getrennten Aufeinanderfolge dieser Elemente auch ein gemeinsames Einheitselement geschaffen werden, welches beiden in Betracht gezogenen Funktionen genügt.
Eine derartige Heizsättigungskammer kann durch bauliehe Verbindung irgendeiner Wärmeaustauscheinriehtung mit einer solchen, welche zur Mischung von verdichteter Luft mit Wasser dient, bestehen, wobei die Mischung selbst durch Einspritzung, Beregnung oder durch Durchleitung von Druckluftblasen durch eine Wassermenge stattfinden kann. Überdies kann entweder nur so viel Wasser eingespritzt werden, als gerade verdampft werden kann oder eine überschüssige Menge, wobei der Überschuss in der Sättigungskammer gesammelt und wieder der Vermischungsvorrichtung zugeführt wird.
Eine Methode zur Einstellung einer bestimmten vorhergesehenen Temperatur des Treibmittels besteht darin, dass man einer Stelle des Wärmekreises eine Mischung zweier Ströme des Mittels mit verschiedenen Temperaturen vornimmt und das Verhältnis der beiden Teilströme mit Hilfe einer Klappe oder gleichwertigen bekannten Einrichtung regelt, u. zw. vermittels bekannter thermostatischer Geräte, welche unter dem Einflusse der Temperatur des abströmenden Gemisches stehen.
Diese Festlegung der Temperatur des Treibmittels wird im Stammpatent Nr. 155425 vorzugsweise auf den Beginn des Arbeitsprozesses verlegt, und von den beiden vorerwähnten Teilströmen hat einer die Heizvorrichtung durchgestrichen, während der andere der Umgebung entnommen wird. In dem vorliegenden Zusatzpatent wird aber von diesem Mittel zur Festlegung der Temperatur auch an allen andern Stellen des Kreises Gebrauch gemacht.
Die folgende Beschreibung erklärt mit Bezug auf die Zeichnung einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes.
Die Fig. 1-6 sind schematische Darstellungen von sechs Varianten der im Stammpatent Nr. 155425 angegebenen Figur. In den Figuren bezeichnet stets : S die Sättigungskammer, R die Heizvorrichtungen, B die Niederdruckzylinder und H die Hochdruckzylinder des Verdichters. Überdies bezeichnen die gleichen Bezugsziffern die gleichen Elemente im Stammpatent und im Zusatzpatent.
Fig. 1 stellt eine der dem Stammpatent ähnlichen Anordnung dar, bei welcher eine Sättigungskammer und eine Heizungsvorrichtung auch im Abströmungsteil des Hochdruckzylinders hinzugefügt sind.
Mit 2 ist die Heizvorrichtung zu Beginn des Prozesses bezeichnet, die nur von einem Teil des Gesamtluftstromes durchzogen wird, während der andere Teilstrom unmittelbar durch die Leitung 13 zur Regelklappe 14 gelangt, welche durch die thermostatisch Vorrichtung 15 unter Einfluss der Temperaturschwankungen des Mittels an der Stelle 16 gesteuert wird. 4 ist der Niederdruckzylinder, 9 die Sättigungskammer und 6 der Hochdruckzylinder.
Das Gemisch, welches durch die Verdichtung in 6 wieder auf höhere Temperatur gebracht wurde, kann wieder Wasser zur Verdampfung bringen ; man sieht daher die Sättigungskammer 20 vor, in welcher durch neuerliche Einführung von Wasser die Temperatur des Gemisches erniedrigt, durch die anschliessende Heizvorrichtung 21 aber wieder erhöht wird. 10 ist der Sammelbehälter des fertigen Treibmittels und 19 sind die Antriebszylinder.
Fig. 2 stellt eine Variante der Fig. 1 dar, nach welcher der Niederdruckzylinder 4 unmittelbar die Aussenluft ansaugt und die Festlegung der Temperatur des Mittels gegen Ende des Erzeugungsprozesses erfolgt. Zu diesem Zwecke wird die Abzweigung 22 vorgesehen, die parallelgeschaltet zur Heizvorrichtung 21 verläuft. An der Stelle der Wiedervereinigung der Abzweigung 22 mit der Hauptleitung 23 ist eine Schütze 14 vorgesehen, die unter Einwirkung des zwischengeschalteten Steuerapparates 15 steht, wobei der Steuerapparat auf die Temperatur des Mittels an Stelle 16 eingestellt ist.
In der Variante der Fig. 3 ist zwischen dem Niederdruekzylinder 4 und dem Hochdruckzylinder 6 nicht nur eine Sättigungskammer 9, sondern auch eine Heizvorrichtung 24 vorgesehen, der eine weitere Sättigungskammer 25 folgt. Die Festlegung der Temperatur kann wie in Fig. 1 oberhalb der Ver- diehtungsgruppe oder wie in Fig. 2 unterhalb derselben erfolgen.
Die Anordnung der Fig. 3 erlaubt eine vermehrte Wassereinspritzung zwischen Nieder-und Hochdruckzylinder. Dieses Ergebnis kann, wie in Fig. 4 angedeutet, auch erlangt werden, wenn eine
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wird, in die anschliessende Sättigungskammer 27 eine grössere Wassermenge als in die Sättigungskammer 9 einzuspritzen.
Die Festlegung der Temperatur kann auch zwischen den Niederdruck-und Hochdruekzylindern wie in Fig. 5 und 6 stattfinden.
In Fig. 5 läuft eine Abzweigung parallelgeschaltet mit der Heizvorrichtung 26 und der Sättigungskammer 27. Die Schütze 14, welche unter dem Einflusse der Temperatur an der Stelle 16 vermittels des eingeschalteten Apparates 15 gesteuert wird, ist an der Stelle der Wiedervereinigung der Ab-
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zweigung 28 mit der Hauptleitung 23 vorgesehen. Gegebenenfalls kann die Sättigungskammer 29 auch in der Abzweigung 28 angeordnet werden, wie durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
In Fig. 6 ist es nur die Heizvorrichtung 26, die parallel zur Abzweigung 30 geschaltet ist, und die Festlegung der Temperatur wird mit Hilfe derselben Mittel 14, 15 und 16 bewerkstelligt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung eines DruckluftDampf-Gemisches als Treibmittel für pneumatische Kraftübertragung gemäss dem Stammpatent Nr. 155425, dadurch gekennzeichnet, dass es ausser der anfänglichen Lufterwärmung vermittels einer regelbaren HeizvGrrichtung noch eine oder mehrere weitere Heizvorrichtungen (R) zur Erwärmung des Gemisches umfasst, die entweder im Abströmungsteil des Hochdruckzylinders (6, Fig. 1) liegen oder in Parallelschaltung zu einer Abzweigung (22, Fig. 2) oder zwischen dem Niederdruekzylinder (4) und dem Hochdruckzylinder (6, Fig. 3) oder unmittelbar hinter dem Niederdruckzylinder (4, Fig. 4) oder mit einer Sättigungskammer (27) hintereinander und mit einer Abzweigung (28) parallelgeschaltet sind (Fig.
5) oder schliesslich allein zu einer Abzweigung (30) parallel liegen (Fig. 6).