DE19911321A1 - Mit Druckluft betriebene Kraftmaschine - Google Patents
Mit Druckluft betriebene KraftmaschineInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer mit Druckluft als Energieträger angetriebenen ortsunabhängigen Kraftmaschine wird der Energieträger vor der Zuführung in die Kraftmaschine in verflüssigtem Zustand gespeichert. Die für den Antrieb notwendige Menge des Energieträgers wird dem gespeicherten flüssigen Vorrat entnommen und unter Einhaltung des von der Kraftmaschine vorgegebenen Betriebsdrucks in den gasförmigen Zustand zurückgeführt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer mit Druckluft als Energieträger
angetriebenen, ortsunabhängigen Kraftmaschine.
Es ist allgemein bekannt, verdichtete Luft als Energieträger zum Betrieb von
Druckluftwerkzeugen und -geräten sowie für Kraftmaschinen zu benutzen.
Druckluftmotoren sind pneumatisch angetriebene Kraftmaschinen, die einfache
Arbeitszylinder sein können, in denen zumeist beiderseits beaufschlagbare Hubkolben
durch die Druckluft bewegt werden, deren geradlinige Bewegungen über geeignete
mechanische Mittel in Rotationsbewegungen umgewandelt werden können.
Druckluftmotoren können aber auch Druckluftzahnradmotoren sein, bei denen die
Druckluft auf die Zahnflanken zweier in Eingriff stehender Zahnräder wirkt und diese in
Drehung versetzt, so daß beispielsweise damit verbundene Bohrspindeln, Räder, etc.
angetrieben werden können. Weitere Arten von Druckluftmotoren sind
Drehkolbenmaschinen, Rundlaufmaschinen und Druckluftturbinen, letztgenannte für hohe
Drehzahlen.
Es ist auch bereits bekannt, Fahrzeuge mit gespeicherter Druckluft von etwa 200 bar
Spannung als Antriebsenergie anzutreiben. Es handelt sich hierbei um Speziallokomotiven
im schlagwettergefährdeten Bergbau unter Tage. Druckluftlokomotiven werden aus einem
besonderen Druckluftleitungsnetz versorgt. Sie sind daher teuer und haben mit der
begrenzten Aufnahmekapazität in Druckluftspeicherbehältern nur einen geringen
Aktionsradius. Nur in Folge ihres Vorteils absolut schlagwettersicher zu sein, haben sie
sich im Bergbau bewährt, während die geringen Aktionsradien einer Ausbreitung von
Druckluftfahrzeugen über Tage entgegen stand.
Erst in neuerer Zeit ist es gelungen, einen Fahrzeugantrieb zu entwickeln, der seine
Antriebsenergie aus einem Druckluftspeicher bezieht und einen Personenwagen antreibt,
dessen Aktionsradius etwa 200 km beträgt und hierfür 300 l Druckluft benötigen soll. Um
die Reichweite dieses Fahrzeugs zu verbessern ist vorgesehen, den Wagen zusätzlich mit
einem Benzintank auszurüsten. Außerhalb der Stadt soll der Fahrer in der Lage sein, die
Einrichtung vom Druckluftantrieb auf konventionellen Antrieb durch Verbrennung von
Otto-Kraftstoff umzuschalten. Dieser Entwicklung liegt der grundsätzliche Gedanke zu
Grunde, in dicht besiedelten Stadtgebieten den Schadstoffausstoß von Fahrzeugen mit
Verbrennungskraftmotoren erheblich zu senken, da der Antrieb eines Motors durch
vorgespannte Luft keinerlei Schadstoffe erzeugt.
Ziel dieser Erfindung ist es daher, den bereits bekannten Druckluftantrieb für
ortsunabhängige Kraftmaschinen, insbesondere für Fahrzeugmotoren so
weiterzuentwickeln, daß die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von
Erdölderivaten völlig durch den Einsatz von Druckluft als Arbeitsmittel ersetzt werden
kann. Es ist also ein Antriebsverfahren für druckluftbetriebene Kraftmaschinen und eine
darauf abgestimmte Einrichtung zu schaffen, die das Speicherproblem von Druckluft
wesentlich besser lösen und dadurch die Reichweite entsprechend ausgerüsteter
Fahrzeuge erheblich vergrößern kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das
Speichern von Luft und in flüssigem Zustand, aus welcher die für den Antrieb notwendige
Menge entnommen und in den gasförmigen Zustand unter Einhaltung des von der
Kraftmaschine vorgegebenen notwendigen Betriebsdrucks zurückgeführt wird. Eine auf
die Durchführung dieses Verfahrens abgestimmte Einrichtung ist durch einen von der
Zuleitung aus der Luftverflüssigungsanlage trennbaren und transportablen
Speicherbehälter für flüssige Luft gekennzeichnet, der über einen Verdampfer mit dem
Druckluftmotor verbunden ist.
Ein derart gestalteter Speicherbehälter kann zusammen mit dem Verdampfer und dem
Motor als Antriebseinheit in einem Fahrzeug angeordnet sein.
Weitere, den Erfindungsgegenstand vorteilhaft gestaltende Merkmale, die insbesondere
auf den Betrieb in einem Kraftfahrzeug abgestimmt sind, sind in den Ansprüchen näher
bezeichnet.
Die Vorteile der Erfindung sind gemessen am Betrieb von herkömmlichen
Verbrennungskraftmaschinen gravierend. Nur stellvertretend soll auf die wichtigsten
Vorteile eingegangen werden, die vor allem der Umweltentlastung zuzuordnen sind.
Die an sich bekannten Vorteile eines Druckluftmotors können ebenfalls voll genutzt
werden. Das erzeugte Drehmoment entspricht dem notwendigen Startmoment und ist
damit gleich dem maximalen Drehmoment. Das Drehmoment ist also dann am größten,
wenn es besonders gefragt ist, nämlich während der Beschleunigungsphase beim Anlauf.
Der Druckluftmotor benötigt keinen Anlasser und keine Kupplung. Beim
Fahrzeugstillstand ist die Motordrehzahl 0, d. h. es gibt keinen energieverbrauchenden
Leerlauf. Er ist der ideale Motor für alle Fahrzeuge im Stadtverkehr. Bewegt sich das
Fahrzeug, nimmt der Motor nur Energie im optimalen Arbeitspunkt auf.
Die größte Bedeutung gewinnt der Druckluftantrieb für Kraftmaschinen, ob stationär oder
als Fahrzeugmotor, durch die völlig fehlende, direkte Umweltbelastung der
Antriebseinheit. Es ist lediglich die mit der eingesetzten elektrischen Energie für die
Luftverflüssigung verbundene Umweltbelastung durch Energieerzeuger zu
berücksichtigen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Die fehlende direkte
Umweltbelastung wirkt sich insbesondere für Ballungsgebiete besonders günstig aus.
Ein weiterer technischer Vorteil im sicherheitstechnischen Bereich ist beachtlich. Der
Transport von flüssiger Luft als Energieträger ist ohne Gefahr für Mensch und Umwelt
ausführbar. Flüssige Luft wird bekanntlich in vakuumisolierten Tanks transportiert und ist
technisch ausgereift. Dieser Vorteil wird bei der Ausrüstung eines Fahrzeugs mit einer
erfindungsgemäßen Antriebseinheit genutzt.
Der grundsätzliche Aufbau einer mobilen Antriebseinheit ist äußerst einfach. Der
Druckluft- oder pneumatische Motor 1 erhält die auf den notwendigen Betriebsdruck
eingestellte Druckluft von einem Verdampfer 2, der über eine Flüssigkeitsleitung mit
einem Speicherbehälter 3 für flüssige Luft verbunden ist. Der Speicher kann mit einer
Schnellkupplung 4 versehen sein, um ihn rasch mit flüssiger Luft befüllen zu können.
Gegebenenfalls ist er nicht nur an seinem einfüllseitigen Ende, sondern auch an seinem
entnahmeseitigen Ende mit einer Schnellkupplung ausgerüstet, um ihn insgesamt rasch
gegen einen gefüllten Speicher auswechseln zu können.
Claims (5)
1. Verfahren zum Betreiben einer mit Druckluft als Energieträger angetriebenen
ortsunabhängigen Kraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieträger vor der
Zuführung in die Kraftmaschine in verflüssigtem Zustand gespeichert wird, daß die für den
Antrieb notwendige Menge des Energieträger dem gespeicherten flüssigen Vorrat
entnommen und unter Einhaltung des von der Kraftmaschine vorgegebenen
Betriebsdrucks in den gasförmigen Zustand zurückgeführt wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Druckluftmotor (1) über einen Verdampfer (2) mit einem von der
Luftverflüssigungseinrichtung trennbaren und transportablen sowie nachfüllbaren
Speicherbehälter (3) für flüssige Luft verbunden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter
zusammen mit dem Verdampfer und dem Druckluftmotor als Antriebseinheit in einem
Fahrzeug angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug mit einer
Einrichtung zur Rückgewinnung von Energie, beispielsweise Rekuperator, bei negativen
Beschleunigungsvorgängen bzw. Verzögerungen des Fahrzeugs (Schubbetrieb)
ausgerüstet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdampfer mit einer im Fahrzeug installierten Klimaanlagen funktionell verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999111321 DE19911321A1 (de) | 1999-03-13 | 1999-03-13 | Mit Druckluft betriebene Kraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999111321 DE19911321A1 (de) | 1999-03-13 | 1999-03-13 | Mit Druckluft betriebene Kraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19911321A1 true DE19911321A1 (de) | 2000-09-14 |
Family
ID=7900925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999111321 Withdrawn DE19911321A1 (de) | 1999-03-13 | 1999-03-13 | Mit Druckluft betriebene Kraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19911321A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2814530A1 (fr) * | 2000-09-22 | 2002-03-29 | Jean Andre Justin Coton | Alimentation de moteurs pneumatiques autonomes avec stockage du gaz en phase liquide |
EP1489347A1 (de) * | 2003-06-16 | 2004-12-22 | Sincron S.r.l. | Verfahren und Vorrichtung um Druckluft anhand von flüssiges Luft zu erzeugen, um Motoren mit Druckluft zu versorgen |
EP1489348A2 (de) * | 2003-06-16 | 2004-12-22 | Sincron S.r.l. | Verfahren und Vorrichtung um Druckluft anhand von flüssiger Luft zu erzeugen, um Motoren mit Druckluft zu versorgen |
EP1503135A1 (de) * | 2003-06-16 | 2005-02-02 | Sincron S.r.l. | Verfahren und Vorrichtung um Druckluft anhand von flüssiges Luft zu erzeugen, um Werkzeuge mit Druckluft zu versorgen |
DE10352520B4 (de) * | 2003-11-04 | 2006-11-02 | Klaus Herrmann | Verfahren zum Betreiben einer stationären oder mobilen Kraftmaschine mittels Druckgas und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
1999
- 1999-03-13 DE DE1999111321 patent/DE19911321A1/de not_active Withdrawn
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EP1489348A3 (de) * | 2003-06-16 | 2006-01-25 | Sincron S.r.l. | Verfahren und Vorrichtung um Druckluft anhand von flüssiger Luft zu erzeugen, um Motoren mit Druckluft zu versorgen |
US7654072B2 (en) | 2003-06-16 | 2010-02-02 | Sincron S.R.L. | Method and apparatus for generating compressed air from liquefied air, for supplying compressed air to an engine |
DE10352520B4 (de) * | 2003-11-04 | 2006-11-02 | Klaus Herrmann | Verfahren zum Betreiben einer stationären oder mobilen Kraftmaschine mittels Druckgas und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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