CH543004A

CH543004A - Wasserwellen-Kraftanlage

Info

Publication number: CH543004A
Application number: CH455872A
Authority: CH
Inventors: Meyer Emil
Original assignee: Meyer Emil
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1973-10-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserwellen-Kraftanlage mit einem oder mehreren in das Wasser tauchenden Schwimmern, einer Drehkraftmaschine, sowie einem zwischen Schwimmer und Drehkraftmaschine arbeitenden Übertragungsmechanismus, der die durch Wasserwellen verursachten Alternativbewegungen des Schwimmers über zwei Sperrvorrichtungen in eine rotierende Bewegung von gleichble Jendem Drehsinn umwandelt.

Bei einer bekannten Kraftanlage dieser Art ist eine einzige Antriebswelle vorhanden, auf der ein Sperrad aufgekeilt ist und auf dessen einander gegenüberliegenden Umfangsseiten je eine Sperrklinke arbeitet. Die Sperrklinken sind an zwei Stangen angebracht, an denen der ins Wasser tauchende Schwimmer hängt. Beim Aufwärtsgehen des Schwimmers arbeitet die eine Sperrklinke, beim Abwärtsgehen des Schwimmers die andere. Diese Anordnung erfüllt zwar das Erfordernis, dass Jer Motor in stets gleichbleibendem Drehsinn angetrieben wird. aber die gerade verlegten Sperrmechanismen erfordern umständliche Führungen. Ausserdem muss ein zusätzliches Getriebe zwischen Antriebswelle und Motor angeordnet werden. um die Drehzahl der Welle auf einen für den Motor genügend hohen Betrag zu bringen.

Bei einer anderen Wasserwellenkraftanlage, bei welcher ebenfalls eine oder mehrere Zahnstangen für die Übertragung der Auf- und Abwärtsbewegungen des Schwimmers benutzt werden, sind zwar unmittelbar an die Sperrmechanismen Zahnrädergetriebe nachgeschaltet, aber diese sind in schwer zugänglichen und ins Wasser getauchten Gehäusen untergebracht, was die Kontrolle und die Zugänglichkeit der Apparate beeinträchtigt.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, die nachteiligen Auswirkungen von hin und her gehenden Übertragungsmechanismen zu vermeiden, statt dessen drehende Elemente zu verwenden und diese in einem geschlossenen und gut zugänglichen Ganzen unterzubringen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus zwei endlose Ketten mit übereinander liegendem Arbeits- und Umkehrrad besitzt, wobei die Arbeitsräder ein Losrad und ein mit diesem zusammenarbeitendes Sperrad aufweisen, und dass sodann der Schwimmer an je einem vertikalen Strang der beiden Ketten angelenkt und eine Übersetzung zwischen die beiden Ketten Arbeitsräder und die Kraftmaschine geschaltet ist, zum Zwecke.

dass die Kraftmaschine bei Aufwärtsbewegungen des Schwimmers mittels des Sperrmechanismus des einen Ketten Arbeitsrades, bei Abwärtsbewegungen mittels des Sperrmechanismus des anderen Ketten-Arbeitsrades angetrieben wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine Wasserwellen-Kraftanlage in parallelperspektivischer Darstellung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Sperrmechanismus gemäss der Schnittlinie a-a der Fig. 1;
Fig. 3 eine andere Disposition der Schwimmer-Anlenkung in schematischer Darstellung.

Die Kraftanlage ist zur Aufstellung an Orten wie einem Meeresstrand, einem Wasserbecken oder einem Fluss bestimmt, bei denen das Wasser häufig und regelmässig Wellen bildet. Auf der Grundplatte 1 sind die beiden Übertragungswellen 2, 3 auf Böcken 4, 5 gelagert. Zu jeder Übertragungswelle gehört eine endlose Kette 6 bzw. 7, die nebeneinander und in der selben Vertikalebene liegen. Die unteren Kettenräder 8, 9 sind die Arbeitsräder, die oberen Kettenräder sind die Umkehrräder 10, 11. Die letzteren sind in einem zur Grundplatte 1 gehörenden Ständer la gelagert. An den beiden inneren, einander zugekehrten Strängen 6a, 7a der Ketten 6, 7 ist der Schwimmer 12 angelenkt. Die zur Aufhängung dienende Schwimmerstange 13 ist zu diesem Zweck an ihrem oberen Ende mit einer Doppelgabel 14 versehen, die die beiden Kettenstränge umgreift.

Mittels der Führung 15 ist die Schwimmerstange 13 in der Grundplatte 1 geführt, so dass die durch die Wasserwellen verursachten Auf- und Abwärtsbewegungen des Schwimmers 12 einwandfrei auf die Kettenstränge der beiden Ketten übertragen werden.

Der Aufbau der beiden identischen Arbeitsräder 8, 9 ist aus Fig. 2 genauer ersichtlich: Das Kettenrad ist auf der Welle 2, bzw. 3 lose gelagert, während das zugehörige Sperrad 16 drehfest mit ihr verbunden ist. Die je diametral an den Losrädern angelenkten Klinken 17 sind mit Federn 18 belastet und greifen in die sägezahn-förmigen Zähne des Sperrades 16. An den hinteren Enden der Übertragungswellen 2, 3 sind die Zahnräder 19, 20 aufgekeilt. Sie greifen in das gemeinsame Zahnritzel 21, das drehfest mit der Antriebswelle 22 des Stromerzeugers 23 verbunden ist. Der zur zahnradseitigen Lagerung der Welle 22 dienende Lagerbock ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Kraftanlage sind die Bewegungsrichtungen mit Pfeilen angegeben. Die ausgezogenen Pfeile beziehen sich auf die Aufwärtsbewegungen des Schwimmers, die punktierten Pfeile auf Abwärtsbewegungen. Bewegt sich der Schwimmer aufwärts, so wird die auf der rechten Apparatenseite liegende Kette 6 zur Arbeitskette.

Das Kettenrad 8 wird von ihr im Uhrzeigersinn gedreht und nimmt über die zugehörigen Sperrklinken 17 und das Sperrad 16 die Welle 2 mit. Über die Zahnräder 19 und 21 erfolgt die für den Stromerzeuger 23 erforderliche Erhöhung der Drehzahl. Während dieses Arbeitsvorganges läuft der Mechanismus der linken Apparatenseite im Leerlauf mit: Das Kettenrad 9 wird von der Kette 7 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, während das zugehörige Sperrad 16 über die Zahnräder 19, 21, 20 im Uhrzeigersinn gedreht und durch das Ausklinken der Klinken 17 freigegeben wird.

Bei der der Wasserwelle nun folgenden Abwärtsbewegung des Schwimmers 12 wird die links liegende Kette 7 zur Arbeitskette. Das Kettenrad 9 wird von ihr im Uhrzeigersinn gedreht und nimmt über die zugehörigen Sperrklinken 17 und das Sperrad 16 die Welle 3 mit, wobei die Drehkraft über die Zahnräder 20 und 21 an den Stromerzeuger 23 weitergeleitet wird. Anderseits spielen die Leerlaufbewegungen sich nun auf den zur Welle 2 gehörenden Organen ab.

Beim Auf- und Abwärtsgehen des Schwimmers setzt jeweils die Kraftäusserung in den Umkehrpunkten für einen Moment ganz aus. Es wechselt dann die Drehmomentabgabe von einem Sperradmechanismus zum andern. Auch der Wechsel des Spieles in den Zahnrädern und in den Kettengliedern bringt ein kurzzeitiges Aussetzen der Kraftübertragung mit sich.

Dabei dreht sich der Rotor des Stromerzeugers 23 zufolge seiner durch ein Schwungrad gesteigerten Schwungkraft weiter und nimmt die Zahnräder 19 - 21, die Wellen 2, 3 und ihre Sperräder mit.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung dienen die beiden äusseren, einander abgekehrten Kettenstränge 6b, 7b zur Anlenkung des Schwimmers 12, während die beiden inneren Kettenstränge 6a, 7a durch eine Koppelung 24 miteinander verbunden sind. Bei Aufwärtsbewegungen des Schwimmers wird nun die linksseitige Kette zur Arbeitskette, bei Abwärtsbewegungen die rechtsseitige. Der zum Stromerzeuger führende Übertragungsmechanismus ist gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel gebaut. Diese Ausführung ermöglicht, den Schwimmer grösser zu bemessen und ihn in stabilerer Weise am Mechanismus zu befestigen.

Um das lästige Geräusch beim Leerlaufen der Sperrmechanismen zu vermeiden, könnte an Stelle der Andrückfeder 18 ein Reibzahn zur Steuerung der Klinke eingebaut werden oder es könnten geräuschlos arbeitende Sperrdaumen anstatt Klinken Verwendung finden. Ferner wäre es von Vorteil, den Stromerzeuger durch eine elastische Kupplung vor Stössen beim Antriebswechsel zu schützen.

Für die Akkumulierung der überschüssigen Strommenge wird bei kleineren Anlagen im allgemeinen eine Speicherbatterie mit automatischer Steuerung verwendet. Für grössere Anlagen kommt aber fast ausschliesslich hydraulische Akkumulierung in Stau- oder Meeresbecken in Frage, so dass es dann nahe liegt, an Stelle eines Stromerzeugers eine Wasserpumpe oder -schleuder zu verwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH

Wasserwellen-Kraftanlage mit einem oder mehreren in das Wasser tauchenden Schwimmern, einer Drehkraftmaschine, sowie einem zwischen Schimmer und Drehkraftmaschine arbeitenden Übertragungsmechanismus, der die durch Wasserwellen verursachten Alternativ bewegungen des Schwimmers über zwei Sperrvorrichtungen in eine rotierende Bewegung von gleichbleibendem Drehsinn umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsmechanismus zwei endlose Ketten (6, 7) mit übereinander liegendem Arbeitsrad (8, 9) und Umkehrrad (10, 11) besitzt, wobei die Arbeitsräder ein Losrad (8, 9) und ein mit diesem zusammenarbeitendes Sperrrad (16) aufweisen, und sodann der Schwimmer (12) an je einem vertikalen Strang (6a, 7a bzw.

6b, 7b) der beiden Ketten angelenkt und eine Übersetzung (19-21) zwischen die beiden Ketten-Arbeitsräder (8, 9) und die Kraftmaschine (23) geschaltet ist, zum Zwecke, dass die Kraftmaschine bei Aufwärtsbewegungen des Schwimmers mittels des Sperrmechanismus des einen Ketten-Arbeitsrades, bei Abwärtsbewegungen mittels des Sperrmechanismus des anderen Ketten-Arbeitsrades angetrieben wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Kraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden inneren, einander zugekehrten Kettenstränge (6a, 7a) zur Anlenkung des Schwimmers dienen, wobei die Ketten (6, 7), der anschliessende Übertragungsmechanismus (2, 3, 16-22) und die Kraftmaschine (23) auf einem gemeinsamen, über dem Wasser zu verlegenden Maschinenrahmen (1) untergebracht sind.

2. Kraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äusseren, einander abgekehrten Kettenstränge (6b, 7b) zur Anlenkung des Schwimmers (12) dienen und dass die beiden inneren Kettenstränge (6a, 7a) durch eine Kopplung (24) miteinander verbunden sind (Fig. 3).

3. Kraftanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass je das Arbeitskettenrad (8, 9) als Losrad ausgebildet ist, während das mit ihm zusammenarbeitende Sperrad (16) mit seiner Übertragungswelle (2, 3) drehfest verbunden ist.

4. Kraftanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Sperrvorrichtung gehörenden Sperrklinken (17) an den beiden Losrädern (8, 9) angelenkt sind.

5. Kraftanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei beiden Arbeitsrädern je das Losrad (8, 9) und das Sperrad (16) im selben Drehsinn zusammenwirken, so dass die eine Kette als Arbeitskette dient, während die andere Kette als lose Kette mitgeführt wird.