CH706131A1

CH706131A1 - Device for converting kinetic and potential energy of running water into rotational energy, has carrier element which is pivotally fixed at lower end of crank arm whose upper end is rotationally connected to shaft

Info

Publication number: CH706131A1
Application number: CH00216/12A
Authority: CH
Inventors: Raimund Guenster; Norbert Plut
Original assignee: Raimund Guenster
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-08-30

Abstract

The device (11) has a carrier element (15) on which the blades (13) are arranged. A shaft (23) with which the carrier element is connected, is rotated around the carrier element with blades. A fixed support (27) is provided, in which the shaft is rotatably received. The carrier element has a linear extent, so that the blades on the carrier element are arranged one behind the other and are linear to form a drive unit together with the carrier element. The carrier element is pivotally fixed at lower end (20) of crank arm (19) whose upper end (22) is rotationally connected to the shaft.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung von kinetischer und potentieller Energie eines Fliessgewässers in Rotationsenergie gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for converting kinetic and potential energy of a watercourse into rotational energy according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Die Wasserkraft zählt in wasserreichen Gebieten zu einem bedeutenden Energieträger zur Gewinnung von elektrischem Strom. Die Bestrebungen gehen dahin, auch Fliessgewässer mit geringen Wassermengen und/oder geringen Gefallen für die Gewinnung von elektrischem Strom zu nutzen. Hydropower counts in water-rich areas to a major source of energy for the production of electricity. Efforts are being made to also use rivers with small amounts of water and / or minor favor for the production of electricity.

[0003] Um den Installations- und Investitionsaufwand in Grenzen zu halten, können für oben beschriebene Gewässer Wasserräder zum Einsatz kommen. Diese sind jedoch, wenn sie einmal aufgebaut sind, nicht mehr an sich ändernde Strömungsverhältnisse, beispielsweise bedingt durch die Jahreszeiten, adaptierbar. In order to keep the installation and investment costs within limits, water wheels can be used for the waters described above. However, once they have been built up, they can no longer be adapted to changing flow conditions, for example due to the seasons.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Nutzung der Wasserkraft vorzuschlagen, welche rasch in einem Gewässer installiert ist und mit geringem Aufwand an die vorliegenden Fliessverhältnisse adaptierbar ist. Insbesondere soll die Vorrichtung auch an Gewässer mit geringen Gefallen und/oder Wassermengen adaptierbar zu sein, um auch noch geringe kinetische bzw. potentielle Energie eines Fliessgewässers zur Umwandlung in Rotationsenergie zu nutzen. Object of the present invention is therefore to propose a device for the use of water power, which is installed quickly in a body of water and can be adapted with little effort to the present flow conditions. In particular, the device should also be adaptable to waters with low favors and / or amounts of water in order to use even low kinetic or potential energy of a watercourse for conversion into rotational energy.

Beschreibungdescription

[0005] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Trägerelement eine lineare Erstreckung besitzt, wodurch die Laufschaufeln an dem Trägerelement hintereinander und im Wesentlichen geradlinig anordenbar sind, um zusammen mit dem Trägerelement eine Antriebseinheit zu bilden, und das Trägerelement gelenkig an einem ersten Ende eines Kurbelarms festgelegt ist, welcher Kurbelarm an seinem zweiten Ende drehfest mit der Welle verbunden ist. Die geradlinige Anordnung der Laufschaufeln in einer Antriebseinheit ermöglicht es, dass eine Mehrzahl von Laufschaufeln gleichzeitig mit dem Fliessgewässer in Kontakt steht. Dadurch ist die Angriffsfläche für das Fliessgewässer vergrössert, und Gewässern mit geringer Fliessgeschwindigkeit und/oder geringen Wassermengen kann noch Energie zur Umwandlung in Rotationsenergie entzogen werden. According to the invention the object is achieved in a device according to the preamble of claim 1, characterized in that the carrier element has a linear extension, whereby the blades on the carrier element in a row and substantially rectilinear can be arranged to form a drive unit together with the support element, and the support member is articulated at a first end of a crank arm, which crank arm is rotatably connected at its second end to the shaft. The straight-line arrangement of the blades in a drive unit allows a plurality of blades to be in contact with the watercourse at the same time. As a result, the surface of attack for the watercourse is increased, and waters with low flow velocity and / or small amounts of water can still be withdrawn energy for conversion into rotational energy.

[0006] In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Trägerelement im Wesentlichen die Gestalt eines Stabs, welcher mit mindestens zwei Kurbelarmen gleicher Länge gelenkig verbunden ist, und die Kurbelarme ihrerseits jeweils drehfest mit parallel zueinander angeordneten Wellen verbunden sind. Der Stab ist leicht und trotzdem stabil und die Laufschaufeln sind an diesem rasch anordenbar. Die Anordnung der mindestens zwei Kurbelarme erlaubt, dass die Antriebseinheit, unabhängig von der Position zur Welle, immer horizontal ausgerichtet ist. Die Antriebseinheit läuft daher gleichförmig um die Welle, was einen konstant gleichmässigen Betrieb der Vorrichtung erlaubt. In a preferred embodiment, the support member has substantially the shape of a rod which is pivotally connected to at least two crank arms of equal length, and the crank arms in turn each rotatably connected with parallel shafts are connected. The rod is light yet sturdy and the blades can be quickly positioned on it. The arrangement of the at least two crank arms allows that the drive unit, regardless of the position to the shaft, always aligned horizontally. The drive unit therefore runs uniformly around the shaft, which allows constant uniform operation of the device.

[0007] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist jede der Wellen an ihren Enden drehfest mit einem ersten und zweiten Kurbelarm verbunden, wobei der erste und zweite Kurbelarm jeweils mit einer Antriebseinheit gelenkig verbunden ist. Durch diese Anordnung ist es ermöglicht, dass eine Welle von zwei Antriebseinheiten angetrieben ist. Dies ermöglicht wiederum, dass eine Antriebseinheit mit dem Fliessgewässer in Kontakt steht, während die andere Antriebseinheit sich ausserhalb des Fliessgewässers befindet, wodurch die Wellen fortlaufend durch die Antriebseinheiten angetrieben sind. Dadurch, dass im Wesentlichen immer eine Antriebseinheit durch das Fliessgewässer angetrieben ist und die anderen Antriebseinheiten als Schwungmasse dienen. Läuft die Vorrichtung rund und gleichmässig. In a particularly preferred embodiment, each of the shafts at their ends rotatably connected to a first and second crank arm, wherein the first and second crank arm is pivotally connected to a respective drive unit. By this arrangement, it is possible that a shaft is driven by two drive units. This in turn makes it possible for one drive unit to be in contact with the running water, while the other drive unit is located outside the running water, whereby the waves are driven continuously by the drive units. The fact that essentially always a drive unit is driven by the watercourse and the other drive units serve as a flywheel. If the device runs smoothly and evenly.

[0008] Zweckmässigerweise sind eine Mehrzahl von Antriebseinheiten vorgesehen, wobei zwischen zwei nebeneinander angeordneten Antriebseinheiten wenigstens zwei parallele Wellen angeordnet sind, welche an ihrem ersten und zweiten Ende durch Kurbelarme mit den benachbarten Antriebseinheiten verbunden sind. Durch diese Anordnung von nebeneinander Antriebseinheiten ist es ermöglicht, dass während des Betriebs der Vorrichtung eine Antriebseinheit mit dem Fliessgewässer in Kontakt steht, während die anderen Antriebseinheiten sich oberhalb des Fliessgewässers befinden. Je mehr Antriebseinheiten vorhanden sind, umso kürzer ist die Zeit, in welcher keine Antriebseinheit mit dem Fliessgewässer in Kontakt steht. Denkbar ist es jedoch auch, dass die einzelnen Antriebseinheiten hintereinander ausgerichtet sind und demnach miteinander fluchten. Dies hat den Vorteil, dass bei dieser Anordnung der Antriebseinheiten die Vorrichtung lediglich die Breite einer Antriebseinheit besitzt. Zur Stellung der Antriebseinheiten zueinander kann beispielsweise eine Mehrzahl von Zahnriemen dienen, welche die Antriebseinheiten untereinander derart positionieren, dass die Antriebseinheiten alternierend in das Fliessgewässer eintauchen. Ferner ist es von Bedeutung, dass die Antriebseinheiten relativ zueinander derart angeordnet sind, dass keine Unwuchtigkeiten während der Rotation um die Wellen entstehen. Vorteilhaft sind die Laufschaufeln mit Schwunggewichten ausgestattet oder sind aus einem relativ schweren Material gefertigt, um einen möglichst stabilen, gleichmässigen Lauf der Vorrichtung zu ermöglichen. Conveniently, a plurality of drive units are provided, wherein between two juxtaposed drive units at least two parallel shafts are arranged, which are connected at their first and second ends by crank arms with the adjacent drive units. This arrangement of juxtaposed drive units makes it possible for a drive unit to be in contact with the running water during operation of the device, while the other drive units are located above the running water. The more drive units are present, the shorter the time in which no drive unit is in contact with the watercourse. However, it is also conceivable that the individual drive units are aligned one behind the other and therefore aligned with each other. This has the advantage that in this arrangement, the drive units, the device has only the width of a drive unit. For the position of the drive units to one another, for example, serve a plurality of toothed belts, which position the drive units with each other such that the drive units dive alternately into the watercourse. Furthermore, it is important that the drive units are arranged relative to each other such that no imbalances arise during the rotation about the waves. Advantageously, the blades are equipped with flyweights or are made of a relatively heavy material to allow the most stable, uniform running of the device.

[0009] Mit Vorteil ist jede Welle in einer separaten Stütze drehbar aufgenommen. Die Stützen fixieren die Vorrichtung in dem Fliessgewässer relativ zu selbigem. Die Stützen können am Grund des Gewässers festgelegt sein. Möglich ist es auch, dass die Vorrichtung schwimmend in dem Fliessgewässer angeordnet ist und der Auftrieb der Vorrichtung derart gewählt ist, dass die Lauf schaufeln der Antriebseinheiten Kontakt mit dem Fliessgewässer besitzen. Zum Tragen der Vorrichtung auf dem Fliessgewässer können seitlich angeordnete Schwimmkörper mit entsprechendem Auftrieb vorgesehen sein. Steigt das Fliessgewässer, so wird die Vorrichtung mit diesem gehoben und die Eintauchtiefe der Laufschaufeln bleibt konstant. Advantageously, each shaft is rotatably received in a separate support. The supports fix the device in the watercourse relative to selbigem. The supports can be fixed to the bottom of the water. It is also possible that the device is arranged floating in the watercourse and the buoyancy of the device is chosen such that the running blades of the drive units have contact with the watercourse. To carry the device on the watercourse laterally arranged float can be provided with a corresponding buoyancy. If the watercourse rises, the device is lifted with it and the immersion depth of the blades remains constant.

[0010] Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Kurbelarme, welche an dem ersten und zweiten Ende einer Welle mit selbiger verbunden sind, einen Winkel miteinander einschliessen, welcher kleiner oder gleich 180 Grad ist. Der Winkel zweier Kurbelarme, welche an den Enden einer Welle festgelegt sind, lässt sich verstellen, da die Kurbelarme lösbar an der Welle festgelegt sind. Dadurch sind die Höhen der Antriebseinheiten beliebig einstellbar. Anzustreben ist, dass alle Antriebseinheiten verschiedene Höhen besitzen. Für den Rundlauf der Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn die Summe der einzelnen Winkel, welche ein Kurbelarm mit dem benachbarten einschliesst 360 Grad ergibt. D.h. die einzelnen Antriebseinheiten sind möglichst gleichmässig um die Wellen verteilt angeordnet. It proves to be advantageous if the crank arms, which are connected to the first and second end of a shaft with the same, enclose an angle with each other, which is less than or equal to 180 degrees. The angle of two crank arms, which are fixed at the ends of a shaft, can be adjusted because the crank arms are releasably fixed to the shaft. As a result, the heights of the drive units are arbitrarily adjustable. It is desirable that all drive units have different heights. For the concentricity of the device, it is advantageous if the sum of the individual angles, which includes a crank arm with the adjacent 360 degrees. That the individual drive units are distributed as evenly as possible around the waves.

[0011] Mit Vorteil sind die Wellen derart zwischen den Antriebseinheiten angeordnet, dass die einer Antriebseinheit gegenüberliegenden Wellen miteinander fluchten. Die Wellen der Vorrichtung Hegen demnach vorzugsweise auf wenigstens zwei parallelen Geraden. Die Vorrichtung besteht aus einer geringen Anzahl von Einzelteilen und ist einfach aufgebaut. Zudem gewährleistet das Fluchten der Wellen einen runden Lauf der Antriebseinheiten um die Wellen herum. Advantageously, the waves are arranged between the drive units such that the opposite of a drive unit shafts are aligned. The waves of the device therefore preferably lie on at least two parallel straight lines. The device consists of a small number of individual parts and is simple. In addition, the alignment of the waves ensures a round run of the drive units around the waves.

[0012] Dadurch, dass die Mehrzahl von Antriebseinheiten durch die Kurbelarme derart an den Wellen festgelegt ist, dass sie in unterschiedlichen Höhen zu den Wellen angeordnet sind, steht während des Betriebs der Vorrichtung im Wesentlichen eine Antriebseinheit mit dem Fliessgewässer in Kontakt. Dies führt, wie schon weiter oben ausgeführt, zu einem gleichmässigen Lauf der Vorrichtung. Die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebseinheit ist während des Betriebs nach einer Anlaufphase konstant. Ein Abfallen der Rotationsgeschwindigkeit in der Übergangszeit, in der keine Antriebseinheit in dem Fliessgewässer eingetaucht ist, ist daher vernachlässigbar klein. Characterized in that the plurality of drive units is determined by the crank arms so on the waves that they are arranged at different heights to the waves, is during operation of the device essentially a drive unit in contact with the watercourse. This leads, as already stated above, to a smooth running of the device. The rotational speed of the drive unit is constant during operation after a start-up phase. A drop in the rotational speed in the transitional period, in which no drive unit is immersed in the watercourse, is therefore negligible.

[0013] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Mehrzahl von Antriebseinheiten durch die Kurbelarme derart an den Wellen festgelegt, dass während des Betriebs der Vorrichtung im Wesentlichen immer wenigstens eine der Mehrzahl von Antriebseinheiten in Kontakt mit dem Fliessgewässer steht. D.h. der Kreisumfang um die Welle, welcher durch die zweiten Enden der Kurbelarme definiert ist, ist mit möglichst vielen Antriebseinheiten versehen. Dann wirkt die Vorrichtung wie ein Schaufelrad, wobei jede der Schaufeln als eine Antriebseinheit dargestellt ist. In a further preferred embodiment, the plurality of drive units is determined by the crank arms on the waves that during operation of the device substantially always at least one of the plurality of drive units is in contact with the watercourse. That the circumference around the shaft, which is defined by the second ends of the crank arms, is provided with as many drive units as possible. Then, the device acts like a paddle wheel, with each of the paddles shown as a drive unit.

[0014] Zweckmässigerweise ist der Winkel zwischen dem Stab und den an diesem angeordneten Laufschaufeln einstellbar. Dadurch lässt sich der Winkel optimieren, da der Winkel für eine grosse Angriffsfläche möglichst steil sein sollte, hingegen für ein verlustfreies Eintauchen der Laufschaufeln in das Fliessgewässer möglichst flach sein sollte. Denkbar wäre es daher auch, dass sich der Winkel während des Betriebs der Vorrichtung variabel einstellen lässt. Beispielsweise könnte durch ein mechanisches Getriebe die Winkelstellung einer Laufschaufel abhängig von der Position relativ zur Welle gemacht werden. Conveniently, the angle between the rod and arranged on this blades is adjustable. This makes it possible to optimize the angle, since the angle should be as steep as possible for a large attack surface, whereas for a loss-free immersion of the blades should be as flat as possible in the watercourse. It would therefore also be conceivable that the angle can be set variably during operation of the device. For example, by a mechanical gear, the angular position of a blade could be made dependent on the position relative to the shaft.

[0015] Dadurch, dass die Laufschaufeln lösbar an dem Stab festgelegt sind, lässt sich die Anzahl der Laufschaufeln, welche an einer Antriebseinheit angeordnet sind, rasch verändern und dementsprechend an die Fliessverhältnisse des Fliessgewässers anpassen. Characterized in that the blades are detachably fixed to the rod, the number of blades, which are arranged on a drive unit, change rapidly and adjust accordingly to the flow conditions of the watercourse.

[0016] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung: <tb>Fig. 1:<sep>eine Vorderansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Umwandlung von kinetischer und potentieller Energie eines Fliessgewässers in Rotationsenergie mit linearer Schaufelanordnung in einer ersten Ausführungsform, <tb>Fig. 2:<sep>eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 1, und <tb>Fig. 3:<sep>eine zweite Ausführungsform, bei welcher die Schaufeln relativ zu einem sich linear erstreckenden Trägerelement schräg und hintereinander angeordnet sind.Further advantages and features will become apparent from the following description of two embodiments of the invention with reference to the schematic representations. It shows in not to scale representation: <Tb> FIG. 1: <sep> is a front view of a device according to the invention for converting kinetic and potential energy of a watercourse into rotational energy with a linear blade arrangement in a first embodiment, <Tb> FIG. 2: <sep> is a plan view of the device of Fig. 1, and <Tb> FIG. 3: <sep> a second embodiment in which the blades are arranged obliquely and one behind the other relative to a linearly extending support element.

[0017] In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zur Umwandlung von kinetischer und potentieller Energie eines Fliessgewässers in Rotationsenergie gezeigt, welche gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist. Die Vorrichtung besitzt eine Mehrzahl von Laufschaufeln 13. Um die Übersichtlichkeit der Figuren nicht zu beeinträchtigen werden nur zwei Laufschaufeln mit Bezugszeichen versehen. Die Laufschaufeln 13 sind ihrerseits an mehreren geraden Stäben 15, welche den Laufschaufeln als Trägerelemente dienen, hintereinander angeordnet. Ein Stab 15 bildet, wie in den Fig. 1 und 2gezeigt, mit beispielsweise sieben Laufschaufeln 13 eine Antriebeinheit 17. In Fig. 2sind drei Antriebseinheiten 17a, b, c gezeigt, wohingegen in Fig. 1aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei Antriebseinheiten 17a,b dargestellt sind. Aus Fig. 2ist ersichtlich, dass die Schaufeln 13 einer Antriebseinheit 17 aus Stabilitätsgründen an zwei parallelen Stäben 15 angeordnet sein können. Eine Antriebseinheit 17 ist gelenkig mit zwei Kurbelarmen 19 an deren ersten Enden 20 verbunden. Als Verbindungselement kann eine Achse 21 dienen. Die Kurbelarme 19 einer Antriebseinheit 17 sind jeweils an ihrem zweiten Ende 22 drehfest mit einer Welle 23 an einem ersten Ende 25 verbunden. Die Mehrzahl von Wellen 23 ist drehbar in ortsfesten Stützen 27 aufgenommen. Durch diese Parallelogrammanordnung sind die Antriebseinheiten 17 unabhängig von ihrer Position relativ zur Welle 23 im Wesentlichen immer horizontal ausgerichtet. In Figs. 1 and 2, a device for converting kinetic and potential energy of a watercourse in rotational energy is shown, which is generally designated by the reference numeral 11. The device has a plurality of blades 13. In order not to affect the clarity of the figures, only two blades are provided with reference numerals. The blades 13 are in turn at several straight bars 15, which serve the blades as support elements, arranged one behind the other. A rod 15 forms, as shown in FIGS. 1 and 2, with, for example, seven blades 13, a drive unit 17. In FIG. 2, three drive units 17a, b, c are shown, whereas in FIG. 1, for the sake of clarity, only two drive units 17a, b are shown. From FIG. 2 it can be seen that the blades 13 of a drive unit 17 can be arranged on two parallel bars 15 for stability reasons. A drive unit 17 is pivotally connected to two crank arms 19 at their first ends 20. As a connecting element can serve an axis 21. The crank arms 19 of a drive unit 17 are each non-rotatably connected at their second end 22 with a shaft 23 at a first end 25. The plurality of shafts 23 are rotatably received in stationary supports 27. As a result of this parallelogram arrangement, the drive units 17 are always oriented substantially horizontally, regardless of their position relative to the shaft 23.

[0018] An dem zweiten Ende 29 der Wellen 23 sind Kurbelarme 19 drehfest festgelegt, welche die Wellen 23 mit einer zweiten Antriebseinheit 17b verbinden. Fig. 1zeigt, dass die Kurbelarme 19, welche an dem ersten und zweiten Ende 25,29 einer Welle 23 festgelegt sind, miteinander einen Winkel 30 einschliessen, der kleiner oder gleich 180 Grad ist. At the second end 29 of the shafts 23 crank arms 19 are fixed against rotation, which connect the shafts 23 with a second drive unit 17b. Fig. 1 shows that the crank arms 19, which are fixed to the first and second end 25,29 of a shaft 23, enclose with each other an angle 30 which is less than or equal to 180 degrees.

[0019] Die Fliessrichtung des Fliessgewässers ist durch den Pfeil 31 gezeigt. Bei dieser Fliessrichtung drehen sich die Antriebseinheiten 17 im Uhrzeigersinn in Drehrichtung 33. Der Winkel 30 zwischen zwei sich gegenüberliegenden Kurbelarmen 19 einer Welle 23 hängt davon ab, wie viele Antriebseinheiten 17 in der Vorrichtung vorgesehen sind und wie lange die Kurbelarme 19 sind. Diese Parameter werden so gewählt, dass zumindest immer eine Antriebseinheit 17 mit ihren Laufschaufeln 13 mit dem Fliessgewässer in Verbindung steht, wenn die Vorrichtung 11 in Betrieb ist. Die Antriebseinheiten 17a, b, c besitzen demnach verschiedene Höhen relativ zur Oberfläche des Fliessgewässers. Die Antriebseinheit 17a, b, c, welche während des Betriebs der Vorrichtung 11 in das Fliessgewässer taucht, dreht daher, solange sie von dem Fliessgewässer angetrieben ist, die anderen Antriebeinheiten 17 mit, solange bis die nächste Antriebseinheit in das Fliessgewässer eintaucht. Dies ist dadurch ermöglicht, dass alle Antriebseinheiten 17a, b, c durch die Kurbelarm-Wellen-Konstruktion miteinander in Verbindung stehen. Zwischen den einzelnen Antriebseinheiten 17 können Trennelemente 35 vorgesehen sein. Dadurch durchfliesst das Fliessgewässer die Vorrichtung in mehreren Strömungskanälen, wobei sich in jedem Strömungskanal eine Antriebseinheit 17 befindet. Zur Umwandlung der Rotationsenergie in elektrische Energie können die Wellen mit einem Generator in Verbindung stehen. The flow direction of the watercourse is shown by the arrow 31. In this direction of flow, the drive units 17 rotate clockwise in the direction of rotation 33. The angle 30 between two opposing crank arms 19 of a shaft 23 depends on how many drive units 17 are provided in the device and how long the crank arms 19 are. These parameters are chosen so that at least one drive unit 17 with its blades 13 is in communication with the running water when the device 11 is in operation. The drive units 17a, b, c accordingly have different heights relative to the surface of the watercourse. The drive unit 17a, b, c, which dives during operation of the device 11 in the watercourse, therefore, as long as it is driven by the watercourse, the other drive units 17 with, until the next drive unit dips into the watercourse. This is made possible by all the drive units 17a, b, c being in communication with each other by the crank arm shaft construction. Separating elements 35 may be provided between the individual drive units 17. As a result, the watercourse flows through the device in a plurality of flow channels, wherein a drive unit 17 is located in each flow channel. To convert the rotational energy into electrical energy, the waves may be in communication with a generator.

[0020] Zur Optimierung der Vorrichtung 11 und zur Anpassung der Vorrichtung 11 an die vorherrschende Fliessgeschwindigkeit können eine Vielzahl von Parametern verändert werden. Neben der bereits erwähnten Länge der Kurbelarme 19 und dem Winkel 30, kann die Anzahl der Laufschaufeln 13 verändert werden, welche an einer Antriebseinheit 17 vorgesehen ist. Zu diesem Zweck sind die Laufschaufeln 13 lösbar an den Stäben 15 festgelegt. Auch kann die Anzahl der Antriebseinheiten 17 variiert werden, indem an die sich zu äusserst befindenden Wellen 23 weitere Antriebseinheiten 17 mit Kurbelarmen 19 festlegbar sind. Auch ist die Gestalt der Leitschaufeln 13 strömungstechnisch zu optimieren, da diese einerseits über eine möglichst grosse Oberfläche mit dem Fliessgewässer in Verbindung stehen sollen, um möglichst viel kinetische und potentielle Energie umwandeln zu können. Andererseits sollten die Laufschaufeln 13 beim Eintauchen in das Fliessgewässer selbigem möglichst wenig Strömungswiderstand entgegensetzen. Vorzugsweise ist ein erster Anstellwinkel 37 zwischen Laufschaufel 13 und Stab 15 daher variabel einstellbar. Auch ist die Eintauchtiefe der Laufschaufeln in das Fliessgewässer zu optimieren. To optimize the device 11 and to adapt the device 11 to the prevailing flow rate, a variety of parameters can be changed. In addition to the already mentioned length of the crank arms 19 and the angle 30, the number of blades 13 can be changed, which is provided on a drive unit 17. For this purpose, the blades 13 are releasably fixed to the rods 15. The number of drive units 17 can also be varied by further drive units 17 with crank arms 19 being able to be fixed to the shafts 23 which are located at the extreme. The shape of the guide vanes 13 is also to be optimized in terms of flow, since these are intended, on the one hand, to communicate with the watercourse over as large a surface area as possible in order to be able to convert as much kinetic and potential energy as possible. On the other hand, the rotor blades 13 when immersed in the watercourse selbigem should oppose the least possible flow resistance. Preferably, a first angle of attack 37 between the blade 13 and rod 15 is therefore variably adjustable. Also, the immersion depth of the blades in the watercourse is to optimize.

[0021] In Fig. 3 ist eine Ausführungsform einer Anordnung der Laufschaufeln 13 gezeigt, bei der die Laufschaufeln 13 etwa 45 Grad zu den Trägerelementen 15 schräg gestellt sind. Durch diese Anordnung ist es auch denkbar, dass die Trägerelemente 15 rechtwinkelig oder schräg zur Fliessrichtung 31 ausgerichtet sind. Ein zweiter Anstellwinkel 39 der Laufschaufeln 13 ist auch in der Ausführungsform der Figur 3veränderbar. Ferner können die Laufschaufeln 13 auch lösbar an dem Trägerelement 15 festgelegt sein. In Fig. 3, an embodiment of an arrangement of the blades 13 is shown, in which the blades 13 are set at approximately 45 degrees to the support elements 15 obliquely. By this arrangement, it is also conceivable that the support elements 15 are aligned at right angles or obliquely to the flow direction 31. A second angle of attack 39 of the blades 13 is also changeable in the embodiment of FIG. Furthermore, the rotor blades 13 can also be releasably fixed to the carrier element 15.

[0022] Dadurch, dass eine Mehrzahl von Lauf schaufeln 13 einer Antriebseinheit 17 gleichzeitig mit dem Fliessgewässer in Kontakt steht, ist die Vorrichtung insbesondere dafür geeignet, die kinetische und potentielle Energie von Messgewässern mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten und/ oder geringen Wassermengen in Rotationsenergie umzuwandeln. Durch die offene Gestaltung der Vorrichtung ist diese fischfreundlich, da Fische in der Vorrichtung 11 nicht gefangen oder verletzt werden. Ferner besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung nur wenige Einzelteile und ist dementsprechend rasch auf- und abbaubar. Characterized in that a plurality of running blades 13 of a drive unit 17 is simultaneously in contact with the watercourse, the device is particularly suitable for converting the kinetic and potential energy of measuring waters with low flow velocities and / or small amounts of water into rotational energy. The open design of the device makes it fish friendly, as fish in the device 11 are not caught or injured. Furthermore, the device according to the invention has only a few individual parts and can therefore be assembled and disassembled quickly.

Legende:Legend:

[0023] <tb>11<sep>Vorrichtung zur Umwandlung von kinetischer und potentieller Energie eines Fliessgewässers in Rotationsenergie <tb>13<sep>Laufschaufel <tb>15<sep>Stab als Trägerelemente <tb>17a, b, c<sep>Antriebseinheit <tb>19<sep>Kurbelarm <tb>20<sep>Erstes Ende des Kurbelarms <tb>21<sep>Achse <tb>22<sep>Zweites Ende des Kurbelarms <tb>23<sep>Welle <tb>25<sep>Erstes Ende der Welle <tb>27<sep>Stütze <tb>29<sep>Zweites Ende der Welle <tb>30<sep>Einschliessender Winkel zweier Kurbelarme 19 einer Welle 23 <tb>31<sep>Fliessrichtung <tb>33<sep>Drehrichtung <tb>35<sep>Trennelemente <tb>37<sep>Erster Anstellwinkel <tb>39<sep>Zweiter Anstellwinkel[0023] <tb> 11 <sep> Device for converting the kinetic and potential energy of a river into rotational energy <Tb> 13 <sep> blade <tb> 15 <sep> rod as support elements <tb> 17a, b, c <sep> Drive unit <Tb> 19 <sep> crank <tb> 20 <sep> First end of the crank arm <Tb> 21 <sep> axis <tb> 22 <sep> Second end of the crank arm <Tb> 23 <sep> wave <tb> 25 <sep> First end of the wave <Tb> 27 <sep> support <tb> 29 <sep> Second end of the wave <tb> 30 <sep> Enclosing the angle of two crank arms 19 of a shaft 23rd <Tb> 31 <sep> Flow direction <Tb> 33 <sep> direction of rotation <Tb> 35 <sep> separators <tb> 37 <sep> First angle of attack <tb> 39 <sep> Second angle of attack

Claims

1. Device (11) for the conversion of kinetic and potential energy of a watercourse into rotational energy with - a plurality of blades (13) A carrier element (15) on which the rotor blades (13) are arranged, - A shaft (23), with which the carrier element (15) is in communication and around which the carrier element (15) with the rotor blades (13) rotates, and - A stationary support (27) in which the shaft (23) is rotatably received, characterized in that the carrier element (15) has a linear extent, whereby the rotor blades (13) can be arranged on the carrier element (15) one behind the other and essentially rectilinearly, in order to form a drive unit (17) together with the carrier element (15), and the carrier element (15) is articulated at a first end (20) of a crank arm (19), which crank arm (19) is non-rotatably connected at its second end (22) to the shaft (23).

2. Device (11) according to claim 1, characterized in that the carrier element has substantially the shape of a rod (15) which is articulated with at least two crank arms (19) of equal length, and the crank arms (19) in turn each rotatably are connected with mutually parallel shafts (23).

3. Device (11) according to one of claims 1 to 2, characterized in that each of the shafts (23) at its ends (25, 29) rotatably connected to a first and second crank arm (19), wherein the first and second Crank arm (19) each with a drive unit (17) is pivotally connected.

4. Device (11) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of drive units (17) are provided, wherein between two juxtaposed drive units (17) at least two parallel shafts (23) are arranged, which at their first and second ends (25,29) are connected by crank arms (19) with the adjacent drive units (17).

5. Device (11) according to one of claims 1 to 4, characterized in that each shaft (23) is rotatably received in a separate support (27).

6. Device (11) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the crank arms (19), which at the first and second ends (25, 29) of a shaft (23) are connected to the same, an angle (30 ), which is less than or equal to 180 degrees.

7. Device (11) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shafts (23) are arranged between the drive units (17) such that the drive unit (17) opposite shafts (23) are aligned.

8. Device (11) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the plurality of drive units (17) by the crank arms (19) is fixed to the shafts (23) such that they at different heights to the waves ( 23) are arranged.

9. Device (11) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plurality of drive units (17) by the crank arms (19) is fixed to the shafts (23) such that during operation of the device (11). essentially always at least one of the plurality of drive units (17) can be in contact with the watercourse.

10. Device (11) according to one of claims 2 to 9, characterized in that the angle of attack (37) between the rod (15) and arranged on this blades (13) is adjustable.

11. Device (11) according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the moving blades (13) are detachably fixed to the rod (15).