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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Drehmomentes bzw. zur Energiegewinnung durch einen schräg gelagerten Tragekörper 21 mit an diesen montierten schraubenförmig gewundenen Wasserführungsleitungen A,B,C,D. Diese sind drehbar am Tragekörper angeordnet und dadurch gekennzeichnet, dass in den Wasserführungsleitungen A,B,C,D entlang der Erzeugenden des Tragekörpers Schikanen 1 - 1 bis 1 - 12 zum Wasserstau eingebaut sind und hier nach Anspruch 1 definiert sind.
Der Stand der Technik für Wasserkraftturbinen und vorhandener Wasserkraftmaschinen, wie z. B. die Wasserkraftmaschine AT 6409, ist eine senkrechte zusammengesetzte spiralförmige Konstruktion und mit im Rohr eingebauten Umleitungsführungswiderständen zur Drehbewegung ausgestattet. Die Erfindung JP 2004 -116505 A (ODERA SHIGEKI) betrifft eine schräggelagerte Einrohrspirale mit zentraler Wasserzuführung für angepassten Wassermengen, wobei mässige Energien bei sehr ausgewogener Belastung, erzeugt werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der vorhandenen Erfindung durch die Nutzung von Wassermengen bzw. des Wassergewichtes in den Wasserführungsleitungen A,B,C,D sowie mit dem Radius eines entsprechenden Tragekörpers 21 so zu bauen, dass ein möglichst grosser Ertrag an Leistung zustande kommt. Ziel der Erfindung ist es, dass bei Bedarf einer konstant gewünschten Leistung das Zuführungsrohr 14 und die Schottenkammer 9 für die erforderliche Wasserdurchflussmenge ausgelegt werden müssen.
Vorteilhafter Weise ist für diese Wasserkraftmaschine die gegenständliche Aufgabe dadurch gelöst, dass eine mit mehreren Schrauben linienförmig gewundenen Wasserführungsleitungen A,B,C,D, welche um eine Tragekörperachse 15 drehbar angeordnet sind und die Tragekörperachse 15 des rotierenden Tragekörpers 21 der Wasserführungsleitungen A, B, C, D schräg zur Horizontalen verläuft, und in den Wasserführungsleitungen A,B,C,D entlang von Erzeugendem des Tragekörpers 21 Schikanen 1 - 1,1 - 2, 1 - 3, 1 - 4,1 - 5, 1 - 6,1 - 7,1 - 8, 1 - 9, 1 -10, 1-11, 1 - 12 zum Wasserstau angeordnet sind.
Diese Schikanen nach Anspruch 4 ermöglichen unter anderem die Drehbewegung des Tragekörpers nach Anspruch 2 wobei die Neigung der Achse 15 des rotierenden Tragekörpers 21
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7 gezeichnet dargestellt. Der Bereich der Tragekörperneigung beträgt 10 bis 45 , wobei die
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wird, als bei 45 Tragekörperneigung. In Anspruch 3 wird vorgeschlagen, dass mehrere Wasserführungsleitungen A, B, C, D gleichmässig über den Umfang des Tragekörpers 21 verteilt vorgesehen sind. Diese gleichmässige Aufteilung der Wasserführungsleitungen wird je nach Bauweise des Tragekörpers 21 der Wasserkraftmaschine, wie in Fig. 1,2 gezeigte auf dessen
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sind. Die Leitungsanzahl vom Füllrad 13 aus über den Tragekörper 21 können in beliebiger Zahl z. B. bei 90 Einteilung mit 4,8, 12, 16,20 usw. Wasserführungsleitungen ausgeführt werden.
Der Durchmesser der Wasserführungsleitung ist variabel.
Nach Anspruch 4, sind die Schikanen 1 - 1,1 - 2,1 - 3, 1 - 4, 1 - 5, 1 - 6, 1 - 7,1 - 8,1 - 9, 1 - 10, 1 - 11, 1 - 12 als nach oben führende Erhebungen in den Wasserführungsleitungen ausgebildet. Die Schikanen werden je nach Bauform z.B. wie Fig. 1, 2 an den Punkten bei 90 ,
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tungserhebungen am Tragekörper 21 angeordnet.
Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, dass anstatt der Schikanen zum Wasserstau auch in die Wasserführungsleitungen eingebaute Ventile angeordnet werden können. Der Vorteil der Ventile liegt daran, dass bei nicht regulierter Wasserzuführung zum Füllrad 13 im Bereich der Schikanen ein Weiterfluten des Wassers passieren kann und auf die rechte Gegenseite des Tragekörpers 21 überschwappt, wodurch das Drehmoment gemindert wird. Die technischen und
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wirtschaftlichen Vorteile dieser Wasserkraftmaschine bestehen darin, dass mit kleineren Wassermengen und der möglichen Bauformen, wie die Radiusgrösse und die Länge des Tragekörpers in diversen Neigungen von ca 10 bis 45 sich ein sehr universeller Einsatzbereich der gegenständlichen Wasserkraftmaschinen ergibt.
Nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass die Befüllung dieser Wasserkraftmaschine über ein Füllrad 13 mit Zuflussrohr 14 und Schottenkammem 9,10,11 und 12 ausgestattet ist und zur Grundkonzeption dieser Wasserkraftmaschine gehört, wie in Fig. 1,2,3,4,5,6 und 7 gezeigt wird.
Nach Anspruch 7 ist eine Möglichkeit beinhaltet, dass das Wasser von den Wasserführungsleitungen A,B,C,D an den Enden frei abfliessen, aber auch zur Wiederbefüllung des Füllrades 13 herangezogen werden kann.
Weitere Definitionen zu dieser Erfindung sind an Wasserkraftmaschinenausführungen wie der schon angeführte Tragekörper 21 mit 4 Wasserführungsleitungen A,B,C,D. Diese sind gegenseitig um 90 , 180 , 270 und 360 versetzt angeordnet. Diese Anordnung der Wasserführungsleitungen A,B,C,D bei einer Umdrehung des Tragekörpers 21 kann auch mit 120 , 240 , 360 versetzt angeordnet werden. Dies ergibt demnach drei unabhängige Wasserführungsleitungen vom Füllrad 13 aus mit Wasser gespeist am Tragekörper 21. Auch mit acht unabhängigen Wasserführungsleitungen bei 45 , 90 , 135 , 180 , 225 , 270 , 315 und 360 können gebaut werden. Die Schikanen sind angehobene Wasserführungsleitungsstücke an den Punkten z.B.
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können auch Ventile in den Wasserführungsleitungen angeordnet werden.
Die Zeichnungen Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 stellen eine schematische Darstellung der Wasserkraftmaschine und deren Funktionsabläufe sowie die inkludierten Inhalte dar.
Fig. 1 zeigt die linksseitige Ansicht des Tragekörpers und des Füllrades 13. Von der Füllradseite aus gesehen fliesst Wasser über das Zuflussrohr 14 in die Schottenkammer 9 und weiter in die Einmündung 5 zu der Wasserführungsleitung A. Bei der Schikane 1 - 1 wird das Wasser gestaut und durch das Wassergewicht wird der Tragekörper 21 nach links bzw. nach unten gedreht. Bei ca 15 bis 30 des drehenden Tragekörpers 21 gibt die Schikane 1 - 1 das Wasser frei und fliesst zur Schikane 1 - 2 Fig. 2. Mit diesem Prinzip wird der Tragekörper 21 gedreht und die Wasserkraftmaschine betrieben. Die Grösse und die Konstruktion des Wasserfüllrades 13 wird je nach der erforderlichen Bauweise und deren Konstruktion der Wasserkraftmaschine angepasst.
Bei einer Tragekörperachslage 15 von 45 ist das Zuflussrohr 14 zur Befüllung des Füllrades 13 Fig. 1, 2, 3 und 4 bei ca 90 linksseitig beim Füllrad 13 angesetzt und fliesst in die
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ist es vorteilhaft, das Zuflussrohr zum.Füllrad 13 von oben bei 180 anzusetzen. Das Wasser fliesst dann in die Wasserzuführungsleitungen 29,30,31,32 und weiter zu den Wasserführungsleitungen A,B,C,D.
Fig. 2 zeigt die rechtsseitige Ansicht des Tragekörpers 21 sowie des Füllrades 13 von der Füllradseite aus gesehen. An der rechten Seite des Tragekörpers 21 sind die Wasserführungsleitungen A, B, C, D wasserleer, ebenso die Schottenkammern 10, 11und 12.
Fig. 3 zeigt das Füllrad 13 in Schnittansicht und Fig. 4 zeigt das Füllrad 13 im Grundriss dargestellt. Das Wasser wird in den offenen kreisrunden Teil 25 des Füllrades 13 über das Zuflussrohr 14 Wasser zugeführt und in die Schottenkammer 9 weitergeführt, wo es in die Mündung 5 zur Wasserführungsleitung A geleitet wird. Das Füllrad 13 wird je nach der Neigung der Wasserkraftmaschine befüllt. Bei 10 bis 30 Neigung des rotierenden Tragekörpers 14, wird das Füllrad 13 von oben bei 180 befüllt, hingegen wenn die Neigung des rotierenden Tragekörpers
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einfacher. Die Grösse des Füllrades 13 ist abhängig vom Durchmesser des Tragekörpers 21 und von der Kapazität der Wasserkraftmaschine.
Die in Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 dargestellte Was-
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serkraftmaschine ist für Linksdrehung vom Füllrad aus gesehen konzipiert, es ist gleichwertig die Wasserkraftmaschinenkonstruktionen auch für Rechtsdrehung herzustellen.
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gung des Tragekörpers 21, wobei trotz der geringeren Neigung des Tragekörpers 21 sich eine vorteilhafte Nutzung der Schwerkraft ergibt. Trotz eines wesentlich grösseren Platzbedarfes ist eine Wasserkraftmaschine mit kleinerer Neigung wirtschaftlich lukrativ. Der Wasserzulauf ist von oben bei 180 angesetzt und führt über ein Zuflussrohr 14 zum Füllrad 13 weiter durch die Zuführungsleitungen 29,30,31,32 in die Schottenkammern 9, 10, 11 und 12 zu den Wasserführungsleitungen A ; B, C, D.
Bei der waagrechten Position der Füllradunterseite 13 (Horizontallage) ergibt die Markierung 0 / 360 Gradeinteilung vom Füllrad 13 aus gesehen.
Fig. 6 zeigt das Füllrad 13 in Schnittansicht linksseitig gezeichnet, wobei die Zuflussrohrbefüllung bei 180 das Füllrad 13 mit Wasser versorgt. Diese Variante von Wasserkraftmaschinen-
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Fig. 7 zeigt das Füllrad 13 in Schnittansicht dargestellt und ist rechtsseitig zu sehen. Die Befüllung des Füllrades der Wasserkraftmaschine ist wie in Fig. 6 identisch.
Der Funktionsablauf erfolgt über ein Zuflussrohr 14 zum Füllrad 13, dort wird Wasser in die Wasserführungsleitungen A, B, C, D geführt. Dieser Wasseranteil im ersten Leitungsabschnitt A fliesst bei einer Neigung der Wasserführungsleitungen am Tragekörper 21 von ca 5 Neigung in diese Wasserführungsleitung A, wodurch sich der schräggelagerte Tragekörper 21 durch das Gewicht des Wassers nach links zu drehen beginnt.
Das Wasser vom ersten Leitungsabschnitt A staut sich an der etwas aufsteigenden Schikane 1 - 1 und fliesst weiter durch das Drehen des Tragekörpers 21. Durch die nun flachere Lage der Wasserführungsleitungsschikane 1 - 1 wird das Weiterfliessen des Wassers bis zum zweiten Leitungsabschnitt zur Schikane 1 -4 Fig. 2 frei gegeben.
Durch die Weiterdrehung des Tragekörpers 21 wird dieses Wasser bei der Position der Schikane 1 - 2 bei ca 15 bis 30 des Tragekörpers wiederum freigegeben und fliesst zur nächsten Schikane in Folge der Drehung des Tragekörpers 21. Dieser Vorgang wiederholt sich weiter je nach Länge des Tragekörpers 21, bzw. der Wasserführungsleitungen A, B,C.D. Die Anzahl der Wasserführungsleitungen A,B,C,D können sowohl in den Dimensionen als auch in den Wasserführungsleitungsmengen den jeweiligen Bedarf an Energieleistung angepasst werden.
Die Länge des Tragekörpers ist mit seiner Neigung von 10 bis 45 abhängig. Der zugeführte Wasseranteil z. B. in der Wasserführungsleitung A bei einer Umdrehung des Tragekörpers 21 von 0 bis 360 ist leistungsmässig differenziert wirksam. Durch einen gleichwertigen Bauteil dieser Wasserkraftmaschine von einer Umdrehung können 2- bis 3-mal dieser Bauteile in Serie auf eine Tragekörperachse 15 zusammengebaut werden. Die vorhandene Wassermenge z.B. in der genannten Wasserführungsleitung A wird demnach 8- bis 12-mal genützt und in Energie umgesetzt.
Die Konstruktion dieser vorliegenden Erfindung kann mit seinen Vorrichtungen in der Wasser- kraftmaschine und vorhandener Wassermenge danach gebaut werden ; auch bei kleineren Wassermengen können auf Grund des technischen Konzeptes dieser Wasserkraftmaschine mittels einem grossen Radius und der Länge des Tragekörpers sowie die Ausführungen der Schikanen und Tragekörperneigungen gewünschte Drehmomente erzeugt werden.
Definition der Einzelbauteile der Wasserkraftmaschine A Wasserführungsleitung am Tragekörper B Wasserführungsleitung am Tragekörper
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C. Wasserführungsleitung am Tragekörper D. Wasserführungsleitung am Tragekörper 1 -1 Schikane in Wasserführungsleitung A 1 -2 Schikane in Wasserführungsleitung A 1-3 Schikane in Wasserführungsleitung A 1-4 Schikane in Wasserführungsleitung B 1-5 Schikane in Wasserführungsleitung B 1-6 Schikane in Wasserführungsleitung B 1 -7 Schikane in Wasserführungsleitung C 1-8 Schikane in Wasserführungsleitung C 1-9 Schikane in Wasserführungsleitung C 1-10 Schikane in Wasserführungsleitung D 1 - 11 Schikane in Wasserführungsleitung D 1 -12 Schikane in Wasserführungsleitung D 1A Zuflussrohr vom Füllrad (13) zur Schottenkammer 9, Fig. 6,7 2B Zuflussrohr vom Füllrad zur Schottenkammer 10, Fig.
6,7 3C Zuflussrohr vom Füllrad zur Schottenkammer 11, Fig. 6,7 4D Zuflussrohr vom Füllrad zur Schottenkammer 12, Fig. 6,7 5 Einmündung vom Füllrad in die Wasserführungsleitung A 6 Einmündung vom Füllrad in die Wasserführungsleitung B 7 Einmündung vom Füllrad in die Wasserführungsleitung C 8 Einmündung vom Füllrad in die Wasserführungsleitung D 9 Schottenkammer 9 10 Schottenkammer 10 11 Schottenkammer 11 12 Schottenkammer 12 13 Füllrad für die Schottenkammern 9, 10, 11 und 12 14 Zuflussrohr für Füllrad (13) 15 Achslinie des Tragekörpers (21)
16 Für Wasserführungsleitung - Aufteilungspunkt bei 90 am Füllrad 17 Für Wasserführungsleitung - Aufteilungspunkt bei 0 oder 3600 am Füllrad 18 Für Wasserführungsleitung - Aufteilungspunkt bei 270 am Füllrad 19 Für Wasserführungsleitung - Aufteilungspunkt bei 180 am Füllrad 20 Schrägwandteil - Leitfläche 21A Tragekörper der Wasserführungsleitungen A, B, C, D bei 90 Einteilung und 45% Achs- neigung in Fig. 1 21B Tragekörper der Wasserführungsleitungen A, B, C, D bei 90 Einteilung und 20% Achs- neigung in Fig.
5 22 Abschlusswand des Füllrades (13) mit Einmündungen zu den Wasserführungsleitungen (A, B, C, D) 23 Aussenwand des Füllrades (13) 24 Geschlossener Teil des Füllrades EF 25 Offener Teil des Füllrades für Wasserzulaufrohr (14) 26 Schikanen in den Wasserführungsleitungen A, B, C, D bei den nach oben hin aufstei- genden Wasserführungsleitungsstellen 1 - 1 bis 1 -12 27 Wasser oder beliebiges Füllmaterial der Wasserkraftmaschine (Fig. 1 bis 7) nicht mar-
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kiert.
28 Absenkung des Wasserführungsleitungsabschnittes zwischen den Schikanen 1 - 5 und
1 - 6 für etwas besseren Wasserstau 29 Zuführungsleitung zur Wasserführungsleitung C 30 Zuführungsleitung zur Wasserführungsleitung B 31 Zuführungsleitung zur Wasserführungsleitung D 32 Zuführungsleitung zur Wasserführungsleitung A 33 Wasserkraftmaschine Drehrichtung 34 Ventil geschlossen an Wasserführungsleitung A 35 Ventil offen der Wasserführungsleitung C 36 2 Ventile für die Wasserführungsleitung B und D 37 Ventil für die Wasserführungsleitung B 38 Ventil für die Wasserführungsleitung C 39 Ventil für die Wasserführungsleitung D Patentansprüche : 1.
Wasserkraftmaschine mit mehreren schraubenlinienförmig gewundenen Wasserführungs- leitungen, welche um die Tragekörperachse (15) drehbar angeordnet sind, wobei die Ach- se (1) des rotierenden Tragekörpers (21) der Wasserführungsleitungen (A, B, C, D) schräg zur Horizontalen verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wasserführungsleitungen (A, B, C, D) entlang von Erzeugenden des Tragekörpers (21) Schikanen (1 -1, 1 - 2, 1 - 3,
1 - 4, 1 - 5, 1 - 6, 1 - 7, 1 - 8, 1 - 9, 1 - 10, 1 -11, 1 -12) zum Wasserstau angeordnet sind.