DE2524261A1 - Fluessiggas-antrieb - Google Patents

Fluessiggas-antrieb

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Description

PATENTANWALT BODE · 4033 HUSB. · POSTf-ACH 1140 · IELcFON 02102-60001 · TELEX 8585166
N 5 - 33
Coal Industry (Patents) Limited Hobart House, Grosvenor Place, London, SWlX 7AE,England
Flüssiggas-Antrieb
abgedichteten Die Erfindung betrifft einen Flüssiggas-Antrieb mit einem / Behälter für Flüssiggas, mit einer Ventileinrichtung zum Aufrechterhalten des Druckes im Behälter auf einem vorbestimmten Niveau, mit einem Flüssigkeitsdruck-Verstärker, mit einem Sammler für verdichtetes Gas, mit einer Leitungseinrichtung zum Leiten des Flüssiggases vom Behälter zum Flüssigkeitsdruck-Verstärker und zum Leiten des Gases zum Sammler, und mit einem Erhitzer zum Umwandeln des vom Flüssigkeitsdruck-Verstärker gelieferten Flüssiggases in gasförmigem Zustand.
Es ist bekannt, bei Flüssiggas-Antrieben einen Flüssiggas enthaltenden isolierten Behälter vorzusehen und die Flüssigkkeit aus dem Behälter zu einem Flüssigkeitsdruck-Verstärker zu pumpen, der von verdichtetem Gas, das aus der den Verstärker mit erhöhtem Druck verlassenden Flüssigkeit bezogen wird, mit Energie versorgt wird. Einer der bekannten Flüssiggas-Antriebe ist in der US-PS 3 451 342 offenbart.
Dieser bekannte Flüssiggas-Antrieb hat den Nachteil, daß er nicht alleine anfahren kann. Das für die Aktivierung des Verstärkers benötigte Gas wird aus dem den Verstärker mit
S098S1/0372
PATENTANWALT BODE · 4033 hUsEL · WSVF-aCH 1140 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166
erhöhtem Druck verlassenden Flüssiggas bezogen, woraus
folgt, daß eine externe Antriebsmaschine erforderlich ist, um den Verstärker in Gang zu setzen und zu aktivieren bis eine genügende Gasmenge erhalten wird, um den Verstärker zu aktivieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile einen Flüssiggas-Antrieb anzugeben, der von selbst anfahren kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine weitere Leitungseinrichtung zum Leiten von Gas aus dem Sammler und zum Aktivieren des Flüssigkeitsdruck-Verstärkers vorgesehen ist, wobei der Flüssigkeitsdruck-Verstärker auf das Flüssiggas einwirkt und dessen Druck auf über das vorbestimmte Niveau erhöht und wobei das Gas bei dem vorbestimmten Druckniveau aus dem Flüssiggas erhalten ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispielen erläutert} es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Flüssiggas-Antriebes nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit dem Antrieb nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Teils eines Flüssiggas-Antriebes nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Flüssiggas-Antriebes nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
5098S1/0372'
PATENTANWALT BODE · 4033 HuSEL · PÜSIFACH IHO · TclEFON 02102-60001 . TELEX 8585166
— 3 —
Entsprechend Fig. 1 ist Flüssiggas, z.B. Flüssigstickstoff, in einem isolierten abgedichteten Behälter 1 enthalten, in dem der Druck auf einem vorbestimmten Niveau, z.B. 6 Atmosphären, durch Druckentlastungsventile (nicht dargestellt) aufrechterhalten wird. Das aufrechterhaltene vorbestimmte Druckniveau reicht aus, um den Flüssigstickstoff durch eine Leitungseinrichtung zu drücken, die ein sich verzweigendes Rohr 2, das über einen selbstdichtenden Anschluß3 zu einem Flüssigkeitsdruck-Verstärker 4 führt, und einen Zweig 6, der zu einer gewundenen Leitung 7 eines Erhitzers 8 zum Umwandeln von Flüssigstickstoff in gasförmigem Zustand führt, aufweist. Das Flüssiggas absorbiert im Erhitzer 8 bei dem vorbestimmten Druck Wärme aus der Atmosphäre, siedet und gelangt als Gas aus dem Erhitzer 8 in einen Sammler 10 mit zwei selbstabdichtenden Anschlüssen 12 und 14. Ein selbstabdichtender Anschluß erlaubt eine leichte Verbindung oder Entkopplung zwischen dem Sammler 10 und einem Rohr und stelle außerdem sicher, daß am endkoppelten und unter Druck stehenden Sammler 10 keine Leckagen auftreten. In der Zeichnung ist der Anschluß 12 nicht angeschlossen oder abgekuppelt dargestellt und bildet eine Leistungsabnahmestelle zum Ankoppeln eines Versorgungsrohres oder -Schlauches einer pneumatisch angetriebenen Einrichtung (nicht dargestellt).
Der dargestellte Anschluß 14 ist mit einem weiterführenden Rohr 16 des Flüssigkeitsdruck-Verstärkers 4 verbunden und liefert gasförmigen Stickstoff mit hinreichendem Druck zur Aktivierung des Verstärkers 4, um den Druck des über ein mit dem Anschluß 3 verbundenen Rohr erhaltenen Flüssigstickstoff zu erhöhen. Das zur Aktivierung des Verstärkers 4 verwendete Gas wird anschließend über ein Rohr 19 in die Atmosphäre abgelassen. . ..
B09851/0372
PATENTANWALT BODE . 4033 HOSEL . POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-60001 . TELEX 8585166
252A261
Der unter einen Druck von z.B. 200 Atmosphären gesetzte Flüssigstickstoff wird durch ein Rohr 2o vom Verstärker 4 zu einer ersten gewundenen Leitung 21 eines weiteren Erhitzers geleitet, um den auf einen hohen Druck oberhalb des vorbestimmten Druckniveaus gebrachten Flüssigstickstoff in gasförmigen Zustand umzuwandeln. Der weitere Erhitzer umfaßt zwei Stufen 22 und 23 und ist angeordnet, um Gas zur Aktivierung eines pneumatischen Motors 24 zu liefern.
Der in die gewundene Leitung 21 bei oberhalb des vorbestimmten Druckniveaus liegendem Druck antretende Flüssigstickstoff absorbiert Wärme aus der Atmosphäre, siedet und gelangt als Gas aus der ersten Stufe 22 des Erhitzers über ein Rohr 26 zu einem Hochdruckzylinder 28 des Motors 24. Das aus dem Hochdruckzylinder 28 ausgestoßene Gas wird entlang einer gewundenen Leitung 30 der zweiten Stufe 23 des weiteren Erhitzers geleitet und durch Wärmeabsorbtion aus der Atmosphäre wieder erhitzt sowie zu einem Niederdruckzylinder 32 des Motors 24 geführt, bevor es über ein Rohr 33 in die Atmosphäre abgelassen wird.
Es wird bemerkt, daß die Bauteile 1, 8 und 10 mit den selbstabdichtenden Anschlüssen 3, 12 und 14 einen einheitlichen Aufbau bilden, der von den übrigen Teilen des Antriebes entfernt werden kann. Das ermöglicht ein einfaches Abnehmen der pneumatischen Energieversorgung, die dadurch mobil ist und durch einen frisch aufgeladenen Aufbau ersetzt werden oder zur Bildung einer Versorgungsquelle von flüssigem oder gasförmigem Stickstoff bei dem vorbestimmten Druck an eine von den übrigen Teilen des Antriebs entfernte Stelle transportiert werden kann.
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PATENTANWALT BODE · 4033 HÖSEL · POSTFACH 1140 . TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166
Ein typisches Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung mit dem oben beschriebenen Antrieb ist in Fig. 2 dargestellt. Der einheitliche Aufbau 3 5 ist lösbar auf einem Chassis 40 mit schnell-lösbaren Klammern 41 befestigt. In der Fig. 2 sind die Lagen der Erhitzer 8 und 22, 2 3 angedeutet und ist dargestellt, daß der Motor 24 über ein Getriebe 47 mit einem Paar Antriebsrädern 44 des Fahrzeuges gekoppelt ist. Ein Fahrer 45 und ein Passagier (nicht dargestellt) sitzen auf einem Sitz 46 und sind gegen die Siedeeinrichtungen durch einen Schirm 48 abgeschirmt. Ein Steuerpult 50 ist vorgesehen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Sammler 10 als hohles Rahmenwerk aufgebaut ist, das um die übrigen Teile des einheitlichen Aufbaues 35 herum angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt einen abnehmbaren einheitlichen Aufbau 51 einer zweiten Ausführung der Erfindung. Der einheitliche Aufbau 51 weist eine Leitungseinrichtung mit einer Leitung 54 für die Führung gasförmigen Stickstoffs aus dem abgedichteten Behälter 55 direkt zu einem Sammler 56 auf und liefert dementsprechend gasförmigen Stickstoff zur Aktivierung des Flüssigkeitsdruck-Verstärkers (in Fig. 3 nicht dargestellt). Die Leitungseinrichtung weist ferner eine zweite Leitung 2 auf, die Flüssigstickstoff aus dem Behälter 55 über den selbstdichtenden Schluß 3 zum Verstärker 4 führt.
Bei der zweiten beschriebenen Ausführung ist kein Erhitzer zum Umwandeln von Flüssiggas bei dem vorbestimmten Druck In Gas vorgesehen.
Der Sammler 56 wird unmittelbar aus dem Behälter 55 versorgt.
In Fig. 3 sind zur Bezeichnung der Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.
509851/0372
PATENTANWALT BODE · 4033 HCSEL · POSTFACH 114G · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166
Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird eine kryogene Flüssigkeit, z.B. Flüssigstickstoff, in einem isolierten abgeschlossenen Behälter 101 gespeichert, der mit einem Druckbegrenzungsventil 102 zur Aufrechterhaltung des Druckes im Behälter 101
auf oder gerade unter dem vorbestimmten Druckniveau
versehen ist. Der Flüssigstickstoff fließt unter der Wirkung des Dampfdruckes im Behälter durch ein Einlaß-Rückschlagventil 103 in ein mit einer kleinen Bohrung versehenes Hochdruck-Ende eines Flüssigkeitsdruck-Verstärkers 104 und dann bei einem über dem vorbestimmten Druckniveau liegenden Druck durch ein zweites Auslaß-Rückschlagventil 105 in einen Erhitzer 106. Das verdampfte und überhitzte Gas wird dann zu einem Expansionsmotor 107 geleitet und Über ein Drossel- oder Rückschlagventil 108 in die Atmosphäre abgelassen. Der Gegendruck wird durch ein gasführendes Rohr 100 und einen Rückerhitzer 113 zu einem mit einer großen Bohrung versehenen Niederdruck-Ende des Verstärkers 104 geführt. Ein Regler 109 ist eingesetzt, um den maximal erreichbaren am Verstärker 104 anliegenden Druck zu steuern. Ein Zulaufrohr 110 mit einem kleinen Querschnitt führt gasförmigen Stickstoff unmittelbar aus dem Gasbereich im Speicher-Behälter 101 über ein Rückschlagventil
Niederdruckseite des
111 zur/Verstärkers 104. Gas zum Inbetriebsetzen des Verstärkers wird durch das Zulaufrohr 110 und das Rückschlagventil 111 zum Verstärker 104 geleitet. Wenn der Motor 107 gestartet ist, liefert das aus der Maschine abgegebene Gas genügend Restenergie zur Aktivierung des Verstärkers. Das Rückschlagventil 111 schützt den Behälter wirksam gegenüber dem in dem Rohr 100 geführten Gas. Ein Erhitzer 112 kann mit der Leitung zur Versorgung während des Anlassens verbunden sein, um eine Erhöhung des Druckes im Speicherraum sowie ein schnelles Anlaufen der Pumpwirkung zu ermöglichen. Der Erhitzer 112 wird mit Flüssigstickstoff aus dem Behälter 1 durch Schwerkraftwirkung versorgt.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Motor mehr als zwei Stufen aufweisen.
Patentansprüche: - 7 -
509851/0372

Claims (6)

  1. PATENTANWALT BODE . 4033 HOSEL . POSTFACH 1140 · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166
    N 5 - 33
    Patentansprüche;
    Θ abgedichteten
    Flüssiggas-Antrieb mit einem,Behälter für Flüssiggas, mit einer Ventileinrichtung zum Aufrechterhalten des Druckes im Behälter auf einem vorbestimmten Niveau, mit einem Flüssigkeitsdruck-Verstärker, mit einem Sammler für verdichtetes Gas, mit einer Leitungseinrichtung zum Leiten des Flüssiggases vom Behälter zum Flüssigkeitsdruck-Verstärker und zum Leiten des Gases zum Sammler, und mit einem Erhitzer zum Umwandeln des vom Flussigkeitsdruckverstärker gelieferten Flüssiggases in gasförmigem Zustand, dadurch gekennze ichnet, daß eine weitere Leitungseinrichtung (16) zum Leiten von Gas aus dem Sammler (10) und zum Aktivieren des Flüssigkeitsdruck-Verstärkers (U) vorgesehen ist, wobei der Flüssigkeitsdruck-Verstärker (4) auf das Flüssiggas einwirkt und dessen Druck auf über das vorbestimmte Niveau erhöht und wobei das Gas bei dem vorbestimmten Druckniveau aus dem Flüssiggas erhalten ist.
  2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Motor angeordnet ist,um das aus dem Erhitzer (22,23) über eine Leitung (26) herangeführte Gas aufzunehmen.
  3. 3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein weiterer Erhitzer (8) angeordnet ist, um Flüssiggas beim vorbestimmten Druckniveau aufzunehmen und erhaltenes Gas an den Sammler (10) zu leiten.
    S09851/0372
    PATENTANWALT BODE · 4033 HOSEL . POSTFACH Π40 . TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166
  4. 4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitungseinrichtung eine Leitung (54) zur Weiterleitung des im Behälter
    (55) enthaltenen Gases zur unmittelbaren Aktivierung des Flüssigkeitsdruck-Verstärkers (4) aufweist.
  5. 5. Antrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitungseinrichtung (62) gesonderte Leitungen für die Zuführung von Flüssigkeit zum Verstärker (4) bzw. zum weiteren Erhitzer (8) aufweist,
  6. 6. Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine Ablaßleitung (100) vom Motor (107) Abgas zur Aktivierung des Verstärkers (104) führt.
    VII/Bo
    50985Ί /0372
DE19752524261 1974-06-10 1975-05-31 Fluessiggas-antrieb Withdrawn DE2524261A1 (de)

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GB2563474 1974-06-10
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