<Desc/Clms Page number 1>
AIR-HYDRO EXPANSIE GENERATOR.
Beschrijving.
Op een as A zijn twee wielen Al en A2 vast opgesteld (# 3m), op de as B twee wielen BI en B2. Beide assen zijn daaibaar opgesteld in een vakwerkconstruktie met een asafstand van 17, 8 m. Over de wielen AI en Bl evenals over A2 en B2 loopt een band of ketting (C en D). De beide banden zijn op regelmatige afstanden (2, 5 m) met elkander verbonden door verbindingstangen E. Tussen de verbindingstangen zijn de luchtzakken opgehangen aan draden of kabels, in totaal 18 stuks in het voorbeeld. (zie tekening l) De balgen kunnen gemaakt zijn in rubber, polyester of gelijk welke andere luchtdichte stof of weefsel. In het voorbeeld hebben de zakken een # van 1, 2 m en een inhoud van maximaal 2000 L.
Draaien de wielen dan verplaatsen de balgen 1 t. e. m. 8 in opwaartse richting, 10 t. e. m.
17 neerwaarts. Telkens een balg in positie 1 komt wordt, via een afpasinrichting, 200 L lucht in de balg. toegelaten met een druk die lichtelijk hoger is dan de op die diepte heersende druk. Het volume van de zak is nu 200L en de druk binnen en buiten gelijk aan 2 bar.
De 200 liter lucht wordt, via de doseerinrichting, in de trechter van de balg geblazen waneer deze in positie l komt. Drac. ien nu de wielen zodanig dat de zak in positie 4 komt dan is de buiten heersende druk ongeveer 1, 2 bar eh bij een binnendruk van 2 bar doet dit het zakvo. ìume- opzetten tot 330L. wat bij een SGW 1 een opwaartse stuw geeft van 3300N in pos. 7 is het vol. reeds 866L dus een stuw van 8660N, de max. stuw is bereikt in pos. 9 met 19500N.
De op deze manier berekende stuw is genomen op 8 punten, op tekening l gemerkt van 1 tot b
<Desc/Clms Page number 2>
vanaf pos. 9 keert de beweging om en kan de lucht uit de zakken ontsnappen, het volume van de zakken wordt nu zeer klein dus een lage weerstand bij het omiaaggaan. tot er in pos. 1 weer lucht wordt ingelaten.
Er wordt een benaderende bandsnelheid van 1 m/sec aangehouden. In pos. 1 is de heersende buitendruk 1, 95 bar en bij een volume van 200L geeft dit een Cte. van 390. De faktoren gewicht van de lucht en weerstand van de zakken worat genomen op ? oxo N en wordt later in rekening gebracht.
In tabelvorm geeft dit het volgende ;
EMI2.1
<tb>
<tb> pos. <SEP> durk <SEP> (bar) <SEP> vol. <SEP> (L) <SEP> stuw <SEP> (N)
<tb> 1 <SEP> 1, <SEP> 95 <SEP> 200 <SEP> 2000
<tb> 2 <SEP> 1,7 <SEP> 229 <SEP> 2290
<tb> J <SEP> 1, <SEP> 45 <SEP> 269 <SEP> 2690 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 325 <SEP> 3250 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 95 <SEP> 41o <SEP> 41oo <SEP>
<tb> 6 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 557 <SEP> 5570
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 866 <SEP> 8660
<tb> 8 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 1950 <SEP> 19500 <SEP>
<tb>
We nemen de totale stuw op 48060 N een forfetaire aftrek van 2000 N geeft ; 46060 N koppel ; met een wiel # van 3m wordt Mo = 1,5 x46060 =69090Nm bij een bandsnelheid van 1m/sec wordt het as toerental 0,106 t/sec = 6,369 t/m en # = 0,666 rad/sec veriiiop : en ;
Pe = b9090 Nm x 0,666 rad/sec = 46013 Nm/sec bij een totaal overbrengrendement geeft dit 36,8 Kw
<Desc/Clms Page number 3>
vermögen perslucht ; opwaartse looptijd van de band is 20" QL = 200x8x3 = 4800 L/min bij 2 bar
EMI3.1
vooropstel compressor 4cil boring 100 slag 120 2 I = per slag 0, benodigde RPM = vermogen Pe = '75'. = 0, ?.
10 ,.,,..
14, =0, 8drijfvermogen voor de compressor. asvermogen ; 36, 6 -6, 25 = 30, 35 Kw nota ; Het vermogen wordt, via de hoofdas, afgenomen van het onderste wiel. Het toerental van de hoofdas is constructie-afhanke1i en de aandrijving van de luchtpomp is vanaf de hoofdas via een versnelling tot een toerental van 1595 t/m met rechtstreekse koppeling.
De timing en bediening van de luchtdoseerinrichting kan elektrisch of pneumatisch gebeuren. De pulsen voor de sturing kunnen genomen worden vanaf de hoofdas b. v. nokken, foto-cel enz.
De opstelling en verankering van de constructie in de watermassa is plaats gebonden liet opstarten kan gebeuren doormidael van perslucht hiervoor kunnen luchttanks in de constructie voorzien worden.
De uitwerking is gegeven voor een 30 Kw air-hydro exspansie generator maar kan eveneens voor grotere of kleinere vermogens voorkomen.
De vermogen verandering kan binnen bepaalde grenzen gebeuren door verandering van de hoeveelheid ingeblazen lucht.
<Desc/Clms Page number 4>
Constructief gezien is het vermogen van de generator afhankeLijk van ; de luchtinhoud van de balgen en het aantal balgen, de 0 van de loopwielen, de draaisnelheid van de wielen en de werkdiepte waarop de generator is opgesteld.
De balgen kunnen gemaakt worden in elk soepel materiaal o. a. rubber, linnen enz.
De kettingen of banden tussen beide loopwielen kunnen zijn van staal, rubber enz. Het is evenwel belangrijk dat geen slip kan optreden tussen de banden en de loopwielen dit i. v. m. de timing van de luchtinlaat.
De bevestiging van de balgen of zakken aan de band kan op verschillende manieren gebeuren o. a. kabels enz.
Het inlaten van de lucht kan best gebeuren door inblazen in een trechter welke onder elke zak voorzien
EMI4.1
is.
De luchtdoseer-inrichting is een elektrische tijdschakeling waarmee via een luchtsproeier de hoeveelheid kan ingesteld worden.
De huidige uitvinding is geenzins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de bijgaande tekeningen weergegeven uitvoering, doch zulke air-hydro exspansie generator kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader der uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
AIR-HYDRO EXPANSION GENERATOR.
Description.
Two wheels A1 and A2 are fixed on a shaft A (# 3m), two wheels B1 and B2 on shaft B. Both axles are rotatably arranged in a lattice construction with an axis distance of 17.8 m. A tire or chain (C and D) runs over the wheels AI and Bl as well as over A2 and B2. The two belts are connected to each other at regular distances (2.5 m) by connecting rods E. Between the connecting rods, the air pockets are suspended from wires or cables, a total of 18 in the example. (see drawing l) The bellows can be made in rubber, polyester or any other airtight fabric or fabric. In the example, the bags have a # of 1.2 m and a capacity of up to 2000 L.
When the wheels turn, the bellows move 1 t. e. m. 8 in upward direction, 10 t. e. m.
17 down. Each time a bellows moves into position 1, 200 L of air is introduced into the bellows via a metering device. permitted with a pressure slightly higher than the pressure prevailing at that depth. The volume of the bag is now 200L and the pressure inside and outside equals 2 bar.
The 200 liters of air is blown through the dosing device into the funnel of the bellows when it comes to position l. Drac. Now that the wheels are in such a way that the bag comes into position 4, the outside prevailing pressure is approximately 1.2 bar eh, with an inner pressure of 2 bar this does the bag filling. Volume mounts up to 330L. which gives an upward thrust of 3300N in pos. 7 it is full. already 866L so a weir of 8660N, the max. weir has been reached in pos. 9 with 19500N.
The weir calculated in this way is taken at 8 points, marked on drawing 1 from 1 to b
<Desc / Clms Page number 2>
from pos. 9 reverses the movement and allows the air to escape from the bags, the volume of the bags now becomes very small, so a low resistance when turning. until in pos. 1 air is released again.
An approximate belt speed of 1 m / sec is maintained. In pos. 1, the prevailing outside pressure is 1.95 bar and at a volume of 200L this gives a Cte. of 390. The factors weight of the air and resistance of the bags are taken at? oxo N and will be charged later.
In tabular form this gives the following;
EMI2.1
<tb>
<tb> pos. <SEP> durk <SEP> (bar) <SEP> full. <SEP> (L) <SEP> weir <SEP> (N)
<tb> 1 <SEP> 1, <SEP> 95 <SEP> 200 <SEP> 2000
<tb> 2 <SEP> 1.7 <SEP> 229 <SEP> 2290
<tb> J <SEP> 1, <SEP> 45 <SEP> 269 <SEP> 2690 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 325 <SEP> 3250 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 95 <SEP> 41o <SEP> 41oo <SEP>
<tb> 6 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 557 <SEP> 5570
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 866 <SEP> 8660
<tb> 8 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 1950 <SEP> 19500 <SEP>
<tb>
We take the total weir at 48060 N gives a standard deduction of 2000 N; 46060 N torque; with a wheel # of 3m, Mo = 1.5 x46060 = 69090Nm at a belt speed of 1m / sec the shaft speed becomes 0.106 t / sec = 6.369 t / m and # = 0.666 rad / sec.
Pe = b9090 Nm x 0.666 rad / sec = 46013 Nm / sec with a total transmission lock this gives 36.8 Kw
<Desc / Clms Page number 3>
power compressed air; upward running time of the belt is 20 "QL = 200x8x3 = 4800 L / min at 2 bar
EMI3.1
compressor pre-set 4-cylinder bore 100 stroke 120 2 I = per stroke 0, required RPM = power Pe = '75'. = 0,?.
10,. ,, ..
14, = 0.8 buoyancy for the compressor. shaft power; 36, 6 -6.25 = 30.35 Kw note; Power is taken from the bottom wheel via the main axle. The speed of the main shaft is construction-dependent and the drive of the air pump is from the main shaft via an acceleration up to a speed of 1595 to direct coupling.
The timing and operation of the air metering device can be done electrically or pneumatically. The pulses for the control can be taken from the main axis b. v. cams, photo cell etc.
The arrangement and anchoring of the structure in the water mass is tied in place. Start-up can be done by means of compressed air. Air tanks can be provided in the construction for this.
The details are given for a 30 Kw air-hydro expansion generator, but can also be used for larger or smaller powers.
The power change can occur within certain limits by changing the amount of air blown in.
<Desc / Clms Page number 4>
Structurally, the power of the generator depends on; the air volume of the bellows and the number of bellows, the 0 of the impellers, the turning speed of the wheels and the working depth at which the generator is mounted.
The bellows can be made in any flexible material, such as rubber, linen, etc.
The chains or tires between the two running wheels can be made of steel, rubber, etc. However, it is important that no slip can occur between the tires and the running wheels. for the timing of the air inlet.
The bellows or bags can be attached to the belt in various ways, such as cables, etc.
It is best to let the air in by blowing into a funnel provided under each bag
EMI4.1
is.
The air dosing device is an electrical timer with which the quantity can be set via an air nozzle.
The present invention is by no means limited to the exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, but such an air-hydro expansion generator can be realized in various shapes and sizes without departing from the scope of the invention.