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gleichen Elektrogenerator antreibbare, als weiterer Elektromotor gestaltete Antriebsmotor dieses Verdichters durch eine an sich bekannte Regeleinrichtung gesteuert wird, welche auf die überschüssige Energie der Antriebsmotoren für die Fahrzeugräder anspricht.
Es ist vorteilhaft, wenn die Luftaustrittsöffnung der Turbine mit einem Luftsammelbehälter verbunden ist, dessen Austrittsöffnung mit dem Verdichter verbunden ist.
Es ist förderlich, wenn eine die pneumatische Turbine mit dem Verdichter verbindende Kupplung und die den Generator mit dem Verdichter verbindende Kupplung wechselweise ein- oder ausschaltbar sind.
Es ist zweckmässig, wenn in den Druckluft-Zuführungsleitungen Rückschlagventile angeordnet sind.
Erfindungsgemäss ergibt sich der Vorteil, dass das Fahrzeug ohne Erzeugung von zur Umweltverschmutzung beitragender giftiger Abgase betrieben werden kann, dass das Fahrzeug nach dem Auswechseln der Druckluftspeicherbehälter mit einem grosse Wegstrecken umfassenden Betriebsradius betrieben werden kann, dass das Fahrzeug auf geräuscharme Weise betreibbar ist und dass ein äusserst günstiger Leistungskoerfizient erzielbar ist und die Kraftübertragung innerhalb des Fahrzeuges von der Energiequelle zu den einzelnen angetriebenen Teilen ohne Reibungsenergieverluste auf elektrischem Wege erfolgen kann.
Es ist hiebei auch vorteilhaft, dass von den Verbrauchseinrichtungen nicht genutzte kinetische Energieteile in Form von rückgespeister potentieller Energie in Form von Druckluft in den Druckluftspeicherbehälter, eine vollkommene Ausnutzung der mitgeführten Energiequelle erzielbar ist, so dass eine vollkommene Ausnutzung der mitgeführten Energiequelle und somit ein grösserer Wegstreckenradius des Fahrzeuges ermöglicht wird.
Besonders vorteilhaft ist hiebei, dass durch die Verwendung des mit der Luftaustrittsöffnung der Turbine verbundene, und mit seiner Austrittsöffnung mit der Eingangsöffnung des Verdichters verbundenen Luftsammelbehälters, die Möglichkeit gegeben ist, das pneumatisch angetriebene Fahrzeug auch unter Bedingungen verwenden zu können, in denen keine, das Fahrzeug umgebende Aussenluft vorhanden ist, wie das beispielsweise bei Stratorphärenfahrzeugen oder bei Unterwasserfahrzeugen der Fall ist, da die aus dem Druckluft-Speicherbehälter über die Turbine genutzte Luft durch den Luftsammelbehälter und über den Verdichter in ununterbrochenem Kreislauf in die Ausgangs-Druckluftsammelbehälter rückgeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist es auch, dass durch die, in der vom Verdichter kommenden Luftdruckleistung angeordnete Luftweiche, welche in Abhängigkeit von in den beiden Druckluft-Speicherbehältern herrschenden Druck gesteuert wird, die ununterbrochen rückzuspeichernde Luft jeweils in denjenigen Druckluft-Speicherbehälter eingespeist werden kann, welcher durch entsprechende Druckluft- bzw. Energieentnahme den geringsten Druck aufweist.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt : Fig. l die pneumatische Antriebsvorrichtung in schematischer Darstellung der einzelnen zusammenwirkenden Teile, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens der Druckluft-Speicherbehälter mit dem, mit dem Turbinenschwungrad gekuppelten Turbinenflügelrad, Fig. 3 die zwischen dem Kompressor und dem Druckluft-Speicherbehälter angeordnete Druckluftweiche im Schnitt in schematischer Darstellung.
Wie aus Fig. l ersichtlich ist, enthält die pneumatische Antriebsvorrichtung zumindest zwei auswechselbare Druckluft-Speicherbehälter --1 und 2--, die in der Antriebsvorrichtung mittels Anschlussstutzen--3 und 4 bzw. 3'und 4'--bequem auswechselbar angeordnet sind. Diese Druckluftspeicherbehälter enthalten Druckluft
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--4Austrittsöffnung --9-- mit einem Verdichter --10-- verbunden ist. Die Druckluftturbine--7-ist über ein stufenloses Getriebe--11--mittels einer Riemenverbindung--12--mit einem Elektrogenerator --13-- verbunden, der über eine Elektroleitung--14--eine als Elektromotor--15--gestaltete Antriebseinrichtung speist.
Dieser Elektromotor--15--ist über eine Kupplung--16--mit dem Verdichter --10-- verbunden. Vom Verdichter --10-- führt eine Druckluftleitung--17--zu einer später genauer
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--19, 19'--,Druckluft-Speicherbehälter--l, 2--führen.
Die Druckluftturbine kann mittels einer beim Anlassen einschaltbaren Kupplung --21-- direkt mit dem Verdichter verbunden werden, wobei beim jeweiligen Einrücken der Kupplung--21--die Kupplung--16-ausgerückt wird und umgekehrt. Wird beim Anlassen noch nicht ausreichend elektrische Energie erzeugt, um den
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--21-- und- direkt mit dem Verdichter--10--zu verbinden, wobei bereits in dieser Phase im Luft-Sammelbehälter --6-- ein Luftstau dadurch vermieden wird, dass der Verdichter --10-- im Luft-Sammelbehälter --6-- ein Vakuum zu schaffen vermag.
Ist die Druckluftturbine--7--auf volle Touren gekommen, so wird die Kupplung --21-- ausgerückt und die Kupplung-16-eingerückt, wobei
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dann der Elektromotor -15-- vom Elektrogenerator --13-- mit ausreichender Energie gespeist wird, um den Verdichter mit der notwendigen Antriebskraft in Umdrehung zu versetzen. Der vom Elektrogenerator - 13--antreibbare, als weiterer Elektromotor --15-- gestaltete Antriebsmotor des Verdichters wird durch eine an sich bekannte Regeleinrichtung gesteuert, welche auf die überschüssige Energie der Antriebsmotore für die Fahrzeugräder anspricht.
Die Luftweiche--18--dient dazu, um dem, jeweils einen niedrigeren Druck aufweisenden Druckluft-Speicherbehälter --1 oder 2--, die durch den Verdichter in Form von gespeicherter potentieller Energie erzeugte Druckluft zuzuführen und so den Druck im Druckluft-Speicherbehälter --1 oder 2--wieder nachfüllen zu können.
Die in Fig. 3 dargestellte drucksteuerbare Luftweiche--18--weist in ihren beiden Druckluftzuführungsleitungen --20 und 20'-befindliche Absperrschieber-23, 23'- auf. Mit dem Absperrschieber--23, 23'--verbundene Kolben--25, 25'-- sind innerhalb einer mit einem Druckluft-Speicherbehälter --1 oder 2-- verbundenen Rohrleitung --22, 22'-- angeordnet. Auf diese Kolben--25 bzw. 25'-wirkt daher der in dem entsprechenden Speicherbehälter--l oder 2--herrschende Luftdruck in Schliessrichtung des Absperrschiebers--23 bzw. 23'-. Eine an diesem Absperrschieber--23 bzw. 23'--angebrachte Zugfeder--24 bzw. 247 wirkt diesem Schliessdruck entgegen und ist bestrebt, den Schieber zu öffnen.
Sinkt in einem der Druckluft-Speicherbehälter der Druck unter eine vorgegebene Grösse, die sich aus der Vorspannung der Zugfeder ergibt : Die Federspannung ist grösser als der Druck im Speicher--l oder 2--mal Kolbenfläche :
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Abhängigkeit vom in den Druckluft-Speicherbehälter --1 oder 2-- herrschenden Druck, unter der
Federspannung der Zugfeder--24, 24'--in der Rohrleitung--22, 22'-- hineinbewegt, wobei der Absperrschieber--23, 23'--in die Offenstellung gezogen wird. Auf diese Weise wird die durch den Verdichter --10-- erzeugte Druckluft jeweils in den, einen geringen Druck aufweisenden Druckluft-Speicherbehälter --1 oder 2--wieder zurückgespeist.
Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wird jeweils immer nur ein Druckluft-Speicherbehälter --1 oder 2--gegen einen vollen ausgewechselt, so dass beim Auswechseln eines der Druckluft-Speicherbehälter gegen einen vollen, im andern jeweils ein unterschiedlicher geringerer Druck herrscht.
Sollen beide Druckluftspeicherbehälter ausgewechselt werden, so muss in einem derselben ein etwas geringerer Druck vorgesehen sein, so dass in beiden jeweils ein unterschiedlicher Druck herrscht.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ergibt sich die vorteilhafte technische Wirkung, dass als Antriebsenergie Druckluft verwendet wird, die in Druckluft gefüllten Druckluft-Speicherbehältern, die an beliebiger Auslieferungsstelle auf Lager gehalten werden können, gespeichert ist, und dass die Reibungsverluste, durch die Verwendung am jeweiligen Antriebsort angeordneter Elektromotore auf ein Minimum herabgesetzt werden können, und dass bei geringerer Leistungsentnahme bzw.
bei Leerlauf die von dem, mit dem mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden, mit dem Schwungrad gekoppelten Flügelrad der Druckluftturbine erzeugte Energie, ohne dass die Umlaufgeschwindigkeit der Druckluftturbine gedrosselt werden müsste, nicht verloren geht, sondern in Form von durch den Verdichter erzeugter Druckluft in den Druckluft-Speicherbehältern als potentielle Energie wieder rückgespeist und gespeichert wird. Es ist hiebei wichtig, dass während des Betriebes im Luft-Sammelbehälter --6-- selbst kein Stau auftritt. Daher ist das Volumen des Luft-Sammelbehälters--6-- so reichlich bemessen, dass dieser einen grossen Teil der Füllung der Druckluft-Speicherbehälter aufnehmen kann, um auf alle Fälle das Auftreten eines Gegendruckes zu vermeiden und durch den Verdichter das Schaffen eines Vakuums zu gewährleisten.
Mit der erfindungsgemässen pneumatischen Antriebsvorrichtung kann das Fahrzeug bei einer Füllung der Druckluft-Speicherbehälter eine beträchtlich grosse Wegstrecke zurücklegen, so dass die notwendigen Auslieferungs- bzw. Auftankstellen für das Füllen der Druckluft-Speicherbehälter in grossen gegenseitigen Wegabständen angeordnet werden können, da durch die Art der Antriebsvorrichtung mit einer einzigen Füllung der Druckluft-Speicherbehälter ein grosser Betriebsradius gewährleistet wird.
Es ist auch insbesondere vorteilhaft, dass die einzelnen Antriebsstellen beispielsweise der einzelnen Antriebsräder des Fahrzeuges mit jeweils eigenen Elektromotoren angetrieben werden können, wodurch die für die mechanische Antriebsübertragung von einer zentralen Kraftquelle benötigt, einen erheblichen Reibungswiderstand aufweisenden übertragungseinrichtung, wie beispielsweise eine Kardanwelle entfallen können.
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