DE10250547A1

DE10250547A1 - Druckluft-Schleudermotor

Info

Publication number: DE10250547A1
Application number: DE2002150547
Authority: DE
Inventors: Helmut Kaiser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2005-12-15

Abstract

Der Aufbau des Antriebs – Druckluftmotor, ohne Verdichtung, Verpuffung und Verbrennungen, mit dem am Ende angebrachten rotierenden Schubdüsen ist so geformt bzw. gebaut, dass die Rückstoßkraft, die in der Schubdüse entsteht in Drehbewegung umgesetzt, und auf langem Weg zur Antriebswelle übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsmotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Derartige Antriebsmotore sind zum Beispiel im Automobilbau als Elektromotoren bekannt. Ihre Nachteile sind die schweren, kompakten Batterien mit zu hohem Gewicht.

• Weitere Antriebsmotoren sind die Kolben- Druckluftmotoren. Der Nachteil ist das höhere Eigengewicht zum Druckluft – Schleudermotor, welche bei gleicher Leistung um ca. 50% niedriger liegt. Es reichen hier etwa 5 kp cm² aus. Dazu kommt noch, dass er keine innerliche Reibung hat und theoretisch und praktisch unbegrenzte Laufkilometer zurücklegen kann, also ein „Autoleben" lang.
• Die erfindungsgemäßigte Aufgabe dient mit zur Reduzierung der Treibhausgase, da keine CO₂ Emissionen entstehen können. Zum anderen ist er eine Alternative zu unserem begrenzten Erdölvorkommen.
• Die technische Lösung dafür ist, dass dieses Antriebsaggregat keine flüssigen und gasförmigen Brennstoffe verbraucht und keine Schmierstoffe benötigt. Der Motor läuft mit Druckluft und ohne innerliche Reibungen und benötigt daher so gut wie keine Motordurchsichten, wobei das physikalische Gesetz und die Auswirkung der Fliehkräfte hier gut gelöst sind und ein hoher Wirkungsgrad zustande kommt.
• Sein Einsatzbereich liegt im Stadtverkehr und kurze Strecken über Land. Ausgeführt von kleinen, leichten Autos und kleinen, leichten Kleintransportern.
• Das Grundprinzip des Arbeitsverfahren ist vom Schleudermotor –

Patent Nr.: P42 30 750 3-13/Deutsches Patentamt München.

Es beruht auf die Art und Weise von rotierenden Schubdüsen, welche mit 2, 3 und mehreren, ausgestattet werden können. Die Bauform wurde verändert, so dass diese, bedingt durch keine eigene Verdichtung, Verbrennung oder Verpuffung aufzuweisen hat. Sein Arbeitsverfahren beruht auf das Hebelgesetz, d.h., langer Hebelarm zur Antriebswelle. Dies wird realisiert, durch einen großen, sehr flachen Raddurchmesser, ca. 700 mm und kann auch größer sein, je nach Bedarf der Leistung. Die am Ende rotierenden Schubdüsen legen auf langem Weg eine kontinuierliche Rückstoßkraft auf die Antriebswelle um. Das hat den Vorteil, dass der notwendige Arbeitsdruck bei ca. 4 bis 5 kp cm² liegt.

• Die Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines Antriebsmotors, welcher im Stadtverkehr und kurze Strecken über Land einsetzbar ist und ohne Abgase arbeitet.
• Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sind in Unteransprüchen aufgeführt.
• Der erfindungsgemäßigte Druckluft – Schleudermotor wird nur mit Druckluft betrieben. Sein Vorrat befindet sich unter hohem Druck in Pressluftflaschen. Die einmal durch eine Membrane auf ca. 4 bis 5 kp cm² reduziert werden kann. Effektiver ist eine Reduzierung durch eine Abstufungsturbine, die ebenfalls dem hohen Druck auf ca. 4 bis 5 kp cm² abbaut. Aber die dabei gewonnene Kraft ist dabei möglich über eine Lichtmaschine in Elektroenergie von 42 Volt umsetzt und dann ins Bordnetz einspeist. Die Regelung dafür geht automatisch, ausgeführt durch eins im Zwischenbehälter eingebauten Druckventils, was den notwendigen Druckluftbedarf steuert. Der Druckluftzwischenbehälter, welcher normal ca. 4 bis 5 kp cm² hat, ist so gebaut und geformt, dass ohne Schädigung höherer Luftdruck aufgenommen werden kann. Dies geschieht durch die Umwandlung von Abbremsenergie zu Druckluft (siehe in Nebenanspruch 2 beschrieben).
• Der erfindungsgemäße Druckluft – Schleudermotor ist durch einen Sicherheitsschlüssel im Straßenverkehr gesichert. Durch Betätigen des Schlüssels wird die Anlage im Betrieb genommen oder außer Betrieb gesetzt – gesichert.
• Über die Druckluftpedale (Gaspedale) wird die Druckluftzufuhr für den Motor und der benötigten Leistung, manuell reguliert. Durch betätigen der Druckluftpedale strömt Druckluft in den Motor und er fängt an sich zu drehen, bedingt durch das Rückstoßsystem. Daher braucht der Druckluft – Schleudermotor keinen Anlasser. Die zweite Funktion der Druckluftpedale ist wieder die „0" Stellung. Die Luftströmung ist unterbrochen, bedingt durch das Abbremsen oder Anhalten des Fahrzeuges, was hauptsächlich im Stadtverkehr vorkommt. Hierbei wird automatisch auf einen Kompressor umgeschaltet, wobei die Schubkraft der Fahrzeugmasse über den Kompressor in Druckluft umgewandelt wird. Dieses kann teilweise oder voll ausgenutzt werden (siehe in Nebenanspruch 2 beschrieben). Die Regulierung der Druckluft wird manuell ausgeführt und von niedrigem Druck mit schwacher Strömungsgeschwindigkeit, bis zu einer vollen Leistung von 5 kp cm² durchgeführt werden. Dieses geschieht durch einen speziell angefertigten konischen Messinghahn, welche durch manuelle Drehung die Luftdurchlässigkeit steuern lässt (eine Art Wasserhahn). Eine andere Möglichkeit wäre ein Druckluftventil, welches wieder durch manuelles Eindrücken die Druckluftströmung reguliert. Natürlich ist alles gut abgedichtet.

• Die Druckluft strömt in der Druckluftleitung zum Motor. In der 1 und 2 dargestellt. Da das Druckluftzufuhrrohr 6 starr ist und es sich im Schleudermotor 1 und 2 sich mit dreht, ist hier ein Zwischengleitlager 2 eingebaut. Die Abdichtung dieser Stoßstelle wird durch eine Schraubstopfbuche ausgeführt, wobei eine Asbestschnure mit Graphit gut durchsetzt ist, was immer für eine gute Abdichtung und Schmierung sorgt. Die Druckluft gelangt zu dem Druckluftverteiler 4, wo 2–3 oder mehrere separate Druckluftleitungen 1 abgeleitet werden. Diese Leitungen werden um 90° von der Achse abgeleitet und in Richtung Außenring gedrückt. Vor Erreichen der Verstärkerzone 1 wird die Leitung in eine Schleife geführt und mit ca. 110°C in den Stauraum 15 gedrückt. Der Stauraum ist eine Art Pufferzone um sich der Umfangsgeschwindigkeit anzupassen. Die anschließende Verstärkerzone 7 ist im Anfahrprozess kalt; mit steigender Umdrehung – gleich steigende Elektroenergie, welche zur Wärmezufuhr benötigt wird. Das hat den Vorteil, dass einmal keine Vereisung im Bereich der Schubdüsen zustande kommt (bedingt durch die Entspannung), was vor allem im Winter passiert. Zum anderen wird durch die Wärmezufuhr die Luft ausgedehnt und es kommt zwangsläufig zur Druckerhöhung, bedingt durch das physikalische Gesetz. Um einen besseren Wärmeaustausch zu erreichen und die Strömung etwas zu beruhigen ist ein Querschnitt der Verstärkerzone 7 vergrößert. Die Wärmeumwandlung wird einmal durch Glühdrähte oder Glühstäbe ausgeführt, oder durch spezielle Kerzen, neu von uns vorgesehene – „Lichtbogenkerzen", bestehend aus nicht abschmelzenden Wolframelektroden. Die Plusseite wird eingeschraubt, der Massepunkt – Minus – liegt gegenüber und ist fest eingebaut. Bei diesem Verfahren wird die Schweißbogenhitze von ca. 2000 °C effektiver an die Druckluft übertragen (ausgetauscht). Eine Betriebspannung von 24 Volt wäre vorteilhaft für die ganze elektrische Anlage. Damit keine Überhitzung der Pole zustande kommt, ragen sie in die Verstärkerzone 7 tief hinein. Die zwangsläufige Kühlung wird durch die Druckluft ausgeführt. Es muss nicht nur eine Lichtbogenkerze pro Druckleitung vorhanden sein, sondern wiederum Leistungsabhängige 2–3 oder mehrere. Nach diesem Aufheizprozess gelangt die warme Druckluft in den nachfolgenden Schubbeschleuniger 8. Bedingt durch seine Bauform und den Fliehkräften kommt es zur Steigerung der Rückstoßkraft, hervorgerufen durch seine Querschnittsverängung die bei ca. 50°C liegt. Die anschließende Erweiterung mit der Rückstoßdrüse 10 setzt dann die Schubkraft in Drehbewegung um; ihr wirkungsgrad liegt bei 80°C Durch die starren Umlenkbleche 9 wird die Luftmasse in den schneckenförmigen Sammelring 11 geleitet. Ein Abdichtblech 14 sorgt so für einen strömungsfreien Übergang zum Abführrohr 12. Dieses Rohr endet an der Niederdruckturbine, wo der Restdruck voll abgebaut wird. Danach gelangt die verbrauchte Luft in die Atmosphäre. Die Niederdruckturbine treibt eine Lichtmaschine an und versorgt damit das Bordnetz.
• Um einen einwandfreien ruhigen Lauf zu sichern, läuft dieser Motor auf 2 Lagern 3 – 2 Die rotierenden Teile des Motors sind verkleidet 20 und stellen somit keine Gefahr dar.
• Unsere Erfindung soll zur Reduzierung der Treibhausgase beitragen. Der Motor kann, durch die technische Lösung, die benötigte Pressluftenergie bis zu 90% ausnutzen, und um Umweltfreundlich zu bleiben, wird die Elektroenergie von Wind-Wasser oder der gleichen dafür eingesetzt.

Claims

Der Aufbau des Antriebs – Druckluftmotor, ohne Verdichtung, Verpuffung und Verbrennungen, mit dem am Ende angebrachten rotierenden Schubdüsen ist so geformt bzw. gebaut, dass die Rückstoßkraft, die in der Schubdüse entsteht in Drehbewegung umgesetzt, und auf langem Weg zur Antriebswelle übertragen wird.
Das Antriebsdruckverfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ausstattung und Verfahrensweise, die Schubkraft der Fahrzeugmasse im Bedarfsfall, das bedingt notwendige Abbremsen, teilweise oder voll durch ein Kompressorverdichter, automatisch ausgeführt wird. Die Abbremsenergie wird dabei automatisch in Druckluft umgeformt und in ein Druckluftzwischenbehälter (oder, um größere Schwankungen sicher abzufangen, in die vorhandenen Pressluftflaschen – Hochdruck –) gedrückt, um dann später wieder mit zu nutzen. Ein Rückschlagventil verhindert den Rückströmfluss. Diese neu gewonnene Druckluft wird dann später wieder mit genutzt.
Das Antriebsdruckverfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstattung und Verfahrensweise von rotierendem Mischdrucksystem so gebaut und geformt ist, dass dort durch Energiezufuhr zwangsläufig eine Temperatursteigerung und Drucksteigerung zur Folge hat. In Variante 1 durch Glühdrähte oder Glühstäbe, Variante 2 durch Lichtbogenkerzen ausgeführt wird. Durch dieses Verfahren kann keine Vereisung zu Stande kommen und es steht immer eine regulierbare kontinuierliche Rückstoßkraft in den Schubdüsen zum Antrieb zur Verfügung.
Das Antriebsdruckverfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstattung und Verfahrensweise von rotierendem Schubbeschleuniger immer eine Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit und der leichten Druckerhöhung zur Folge hat.
Das Antriebsdruckverfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstattung und Verfahrensweise des Motors das Baumaterial zu 90% aus leichtem Bestandteil, wie Aluminium, Kunststoff, Glasfaser oder ähnlichen Grundstoffen besteht.