DE2422672A1 - Pressdruckluftmotor - Google Patents

Description

• Preßdruckluftmotor Die Erfindung betrifft einen Preßdruckluftmotor, d.h. einen Druckluftmotor, seine Ausbildung, seine Versorgung mit dem den Motor speisenden bzw. antreibenden Medium, Mittel und seine Kombination mit anderen, seinen Antrieb unterstützenden Geräten und Maschine zu einem Aggregat.
• Bisherige Motoren, wie Otto-Motore, Diesel-Motore, Wankel-Motore, Gas-Motore, Stahltriebwerke und Lokomotiven, die wechselnde Leistungen erbringen müssen, sind nicht umweltfreundlich, da deren Verbrennungsrückstände schädlich sind oder mindestens zu Belästigungen führen.
• r Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, hier Abhilfe zu schaffen und bei Erhalt der vorgenannten Motore diese mit einem unschädlichen Medium anzutreiben. Zur Lösung dieser Aufgabe wird als Antriebsmotor vorgeschlagen, daß er als Preßdruckluftmotor ausgebildet, zusammen mit einer ihn die Preßluft als Antriebsmittel zu führenden Preßdrucklufterzeugungsanlage (Kompressor) ein Aggregat bildet. Nach der Erfindung wird somit erreicht, den Bedarf an Brennstoffen, Rohöl, Dieselöl, Kohle u. dgl. als Kraftstoff für Motore und Kraftmaschinen einzuschränken bzw. niedrig zu halten, um damit beizutragen, die Umwelt vor Verschmutzungen durch Abgase mehr oder weniger zu bewahren und vorhandene Otto-Motore, Dieselmotore, Wankelmotore, Gasmotore, Dampfmaschinen, Lokomotiven und Stahltriebwerke auf einen Betrieb mit brennstofffreiem Kraftmedium umzustellen.
• Für alle vorstehend angeführten Antriebsarten soll der Preßdruckluftmotor den Bedarf an Brennstoffen wie Rohöl, Dieselöl, Kohle u.
• dgl. als Kraftstoff erübrigen, d. h. nur mit Preßdruckluft angetrieben werden. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, einen Kompressor mit einem Luftfilter zum Ansaugen der atmöhärischen Luft und mindestens einem Preßdruckluftbehälter mit den erforderlichen Armaturen (Regel-und Sicherheitsventile) sowie einem Verteilerrohr an den Zylinderköpfen bzw. Brennkammern. Diese gesamte Anlage, bestehend aus Kompressor einschließlich Rohren, Ventilen, Preßdruckluftbehälter und Verteilerrohr wird als Preßdruckluft-Erzeugungsanlage oder kurz Verdichteranlage bezeichnet. Nicht soll der Kompressor seine Preßdruckluft dem Motor direkt zuführen, sondern die Preßdruckluft muß immer von dem Preßdruckluftbehälter der Verdichteranlage entnommen werden.
• Durch die Preßdruckluft-Verdichteranlage wird die atmosphärische Luft in Preßdruckluft umgewandelt, die die Nutzenergie ergibt.
• Der Kompressor wird vorzugsweise durch einen Motor angetrieben, der zu keiner Umweltverschmutzung beiträgt. Dies erfolgt beispielsweise durch einen Elektromotor. Die durch den Kompressor erzeugte Druckluft wird in einem Vorratsbehälter in ausreichender Menge gespeichert. Von diesem Speicher wird die Preßdruckluft dem Motor zugeführt, so daß dieser befähigt ist, mechanische Arbeit zu leisten. Bei ausreichendem Speichervermögen des Druckbehälters kann dieser mit geringer Kraft über einen längeren Zeitpunkt mittels Druckluft gefüllt werden. Der Preßdruckluftmotor ist befähigt, in kurzer Zeit solche Antriebsleistungen zu vollbringen, d. h. eine solche mechanische Arbeit zu leisten, zu der der Antrieb für den Kompressor nicht fähig ist.
• Sofern der Druckluftmotor jedoch nur geringe Arbeit zu leisten braucht, kann er dies entsprechend lange tun.
• Die erfindungsgemäße Lösung, einen Druckluftmotor mitausreichendem Druckluftbehälter zu versehen und den Druckluftbehälter durch einen Kompressor mit Druckluft aufzufüllen, ermöglicht somit den Antrieb des Kompressors mit gleichbleibender Kraft durch eine umweltfreundliche Energie z.B. elektrischen Strom.
• Der Druckluftmotor ist dann befähigt, zufolge der gespeicherten Druckluft große Antriebsenergie kurzfristig zu entwickeln.
• Die erfindungsgemäße Lösung kann Anwendung finden bei einer stationären Anlage, bei der durch den z. B. durch einen Elektromotor angetriebenen Kompressor eine ausreichende Menge an Druckluft in einem Druckbehälter gespeichert und diese Druckluft durch den Druckluftmotor in Kraft umgesetzt wird, um Maschinen od. dgl. anzutreiben. Während das Aufladen des Druckluftbehälters über den Kompressor bei geringer Leistung des Kompressors mit entsprechend langer Zeit erfolgen bzw. erfolgen kann, ist der Druckluftmotor befähigt, in kürzerer Zeit einen Antrieb einer Leistung zu erbringen, die größer ist als die Leistung des Kompressors. Bei Maschinen, die nicht ständig mit Höchstleistungen angetrieben werden, wird somit der Kompressor ständig mit gleicher Leistung angetrieben zur Erzeugung der Druckluft, während der Druckluftmotor befähigt ist, eine größere Leistung zu vollbringen, sofern diese gefordert wird.
• Die erfindungsgemäße Lösung wird besonders dort vorteilhaft angewendet, wo eine Funkenbildung unbedingt vermieden werden soll, so beispielsweise in Bergwerken oder Munitionsfabriken. Nachdem eine ausreichende Menge an Druckluft gespeichert wird, wird der Kompressor ausgeschaltet und das Fahrzeug mit dem Druckluftmotor in Bewegung gesetzt.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist auch als fahrbare Einheit besonders zweckmäßig. Auch bei dieser Lösung erzeugt der Kompressor vorzugsweise mit geringer Antriebsleistung die Druckluft, die in dem Druckluftbehälter gespeichert wird. Da ein Fahrzeug zum Anfahren sehr viel Kraft benötigt, ist der Druckluftmotor befähigt, diese Anfahrkraft zu bringen. Zum Abbremsen des Fahrzeuges werden dann nicht oder nicht überwiegend übliche Bremsen betätigt, sondern die Energie des bewegten Fahrzeuges wird dazu benutzt, über den Kompressor eine weitere Aufladung oder Nachfüllung des Druckbehälters mit Druckluft zu erbringen. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß vom Druckluftmotor ein Antrieb zum Kompressor geleitet ist.
• Da bei der erfindungsgemäßen Lösung Verbrennungskraftmotore bisheriger, jedoch vereinfachter Ausführung ohne Vergaser, Zündeinrichtung und dgl. ohne Benzin oder andere umweltschädliche Kraftstoffe benutzt werden können, ist eine Luftverseuchung der Umwelt in keiner Weise zu befürchten. Auch ergeben sich weniger Reparaturen an den Motoren herkömmlicher Art. Das Klopfen oder Nageln, das durch die bisherigen Kraftstoffe bedingt ist, fällt weg. Da bisherige Verbrennungskraftstoffe in Motoren schlagartige Drucksteigerungen ergeben, die zu überbeanspruchungen der Triebwerkteile führen, Druckluft diese Nachteile jedoch nicht hat, werden die Motore weniger beansprucht, so daß dieseeine längere Lebensdauer haben.
• Der größte Gewinn aber ist der Beitrag des Preßdruckluftmotors gegen Umweltverschmutzung. Ob Kraftwerkanlagen, Lokomotiven, Otto-Motoren, Otto-Diesel- oder Turbinenmotoren usw., wenn dieselben mit einer Preßdrucklufterzeugungsanlage ausgerüstet sind, wird keine Luftverseuchung erfolgen.
• Das Antriebsmittel Druckluft in diesen Anlagen ist ein umweltschutzfreier Treibstoff. Die für den Antrieb des Druckluttmotors notwendige, im Druckluftbehälter gespeicherte Druckluft kann auch durch- eine umweltfreundliche, chemische Reaktion erzeugt werden.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausblldungsform, vielmehr sind weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen möglich.
• Uber das Ansaugfilter 10 wird die angesaugte und gefilterte Frischluft als atmosphärische Luft über das Saugrohr 11 dem Kompressor 12 zugeführt, der von einem nicht dargestellten Motor 26, Elektromotor, angetrieben wird. Vom Kompressor 12 zweigt die Hochdruckleitung 13 über das Regelventil 14 zum Hochdruckbehälter 15. Dieser ist versehen mit dem überdruckventil 16 und dem Sicherheitsventil 17. Vom Hochdruckbehälter 15 zweigt über das Regelventil 18 die Hochdruckleitung 19 zum Verteilerrohr 20 am Motor 21 ab. Nach geleisteter Druckarbeit, d. h. Arbeitsleistung der einzelnen Kolben, wird der noch verbleibende nunmehrige Niederdruckrest durch das Auspuffrohr 20 hinaus ins Freie ausgestoßen.
• Will man aber diesen Niederdruckrest statt nach außen ins Freie leiten, weiter verwenden, um eine neue Aufgabe zu übernehmen, muß erst die abgesunkene Druckspannung für den neuen Zweck entsprechend erhöht werden. Dazu wird vom Hochdruckbehälter die dort vorhandene Druckluft oder ein Teil davon über das Uberdruckventil 16 durch die Druckleitung 23 und das Regelventil 24 zum Niederdruckbehälter 25 geleitet. Der Niederdruckbehälter 25 hat ebenfalls ein Sicherheitsventil 26. Vom Niederdruckbehälter 25 führt eine Leitung 27 zumVerteilerrohr 20, das die Zylinderräume des Druckluftmotors mit Druckluft speist. Sofern somit aus dem Zylinderraum noch Druckluft über den Auspuffstutzen 28 gelangt, die zu einer Antriebsleistung noch fähig ist, wird diese über das Ventil 29 und den Stutzen 30 dem Niederdruckbehälter 25 zugeführt, der in Verbindung mit von dem Hochdruckbehälter 14 zugeführter Druckluft zu einer nahezu vollkommenen Ausnutzung führt.
• Mit 31 ist die vom Motor 21 abgehende Welle gezeigt, die zum Antrieb von Maschinen, Antriebsrädern od. dgl. dient. An dem gegenüberliegenden Wellenende 32 ist ein Zahnrad 33 aufgekeilt, das mit einem Zahnrad 34 kämmt, das die Welle 35 des Kompressors 12 antreibt, sofern der Druckluftmotor keine Leistung zu erbringen braucht, vielmehr die Bewegung des Fahrzeuges abgebremst wird und die Bremsenergie umgewandelt wird in Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors 12, der dann eine weitere Speicherung an Druckluft im Hochdruckbehälter 15 erbringt. Diese beim Abbremsen des Fahrzeuges gewonnene Druckluftenergie wird dann beim Beschleunigen des Fahrzeuges verwendet.
• Es wurde erwähnt, daß zum Normalbetrieb der Kompressor 12 durch einen gesonderten, in der Zeichnung nicht dargestellten Motor, insbesondere einen Elektromotor oder einen sonstigen Motor, der umweltfreundlich arbeitet, angetrieben wird. Zufolge des großen Speichervolumens des Hochdruckbehälters 15, dieser ist in der Praxis größer als in der Zeichnung dargestellt, kann das Erzeugen der Druckluft mit geringer, über längere Zeit andauernden Energieaufwand erfolgen, während der Druckluftmotor befähigt ist, die vorhandene Energie mit großer Leistung kurzfristig umzusetzen, sofern das den gegebenen Umständen nach erforderlich ist.
• - Ansprüche -

Claims (4)

1 Ansprüche Y 1. Antriebsmotor, d a d u r c h g e k e n n z e i c ii n e t daß er als Preßdruckluftmotor (21) mit einer ihm Preßluft als Antriebsmittel zuführenden Preßdrucklufterzeugungsanlage (Kompressor 12) ein Aggregat bildet.

2. Preßdruckluftmotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Preßdruckluftmotor (21) ein Otto-Motor bzw. Dieselmotor bzw. ein Wankelmotor bzw. ein Gas-Motor bzw. ein Schiffs-Motor bzw. eine Dampfmaschine bzw.

eine Lokomotive bzw. eine Turbine bzw. ein Strahltriebwerk ist, und daß dem so ausgebildeten Preßdruckluftmotor als Betriebs-bzw. Kraftstoff Preßdruckluft zugeführt wird, die der Preßdruckluftmotor von einem Kompressor 12 nicht direkt, sondern über den Druckluftbehälter 15 erhält und Motor, Kompressor und Druckluftbehälter eine Einheit bilden.

3. Preßdruckluftmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t , daßswischen dem vom Kompressor (12) gespeisten Hochdruckbehälter (15) und dem Preßdruckluftmotor (21) ein Verteilerrohr (20) angeordnet ist, das über ein Regelventil (18) den Hochdruckbehälter (15) mit den einzelnen Zylindern des Preßdruckluftmotors verbindet und daß ein Niederdruckbehälter (25) mittels Niederdruckleitung (30) und Regelventil (29) am Auspuff (28) angeschlossen ist, der Niederdruckbehälter (25) mittels Regelventilen (16, 24) sowie mittels Druckleitung (22) mit dem Hochdruckbehälter (15) verbunden ist, daß der Niederdruckbehälter (25) mittels Druckleitung (27) und Regelventil (20a) mit dem Verteilerrohr (20) verbunden ist.

4. Preßdruckluftmotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Preßdruckluftmotor (21) nur mit Preßdruckluft aus der Preßdrucklufterzeugungsanlage betrieben ist.

L e e r'se i t e