DD211388A5

DD211388A5 - Wassergetriebene kraftmaschine

Info

Publication number: DD211388A5
Application number: DD82237383A
Authority: DD
Inventors: Alister U Reid
Original assignee: Aur Hydropower Ltd
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1984-07-11
Also published as: ZW2382A1; NZ199625A; IN157480B; RO83448B; ATE13335T1; PH19769A; AU8017082A; BR8200711A; US4586333A; AR227224A1; IE820179L; OA07027A; KR830009367A; TR22142A; EP0058542B1; CA1182030A; IL64951A0; GR74786B; IE52464B1; NL8200545A

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung einer wirtschaftlich herstellbaren und einsetzbaren wassergetriebenen Kraftmaschine liegt, besteht die Aufgabe darin, eine unproblematische Abfuehrung der verfuegbaren Leistung von dem Wasser angetriebenen Element zu gewaehrleisten. Als Loesung hierzu wird nunmehr ein aus Kolben und Arbeitszylinder bestehendes Verbindungsglied eingesetzt, wobei erfindungsgemaess das Verbindungsglied mit seinem einen Ende mit dem vom Wasser angetriebenen Antriebselement oder mit einem zweiten, in Konsonanz mit diesem bewegten Element verbunden ist, und an seinem anderen Ende an einem die hin- und hergehende Bewegung des Elements nicht mitmachenden Punkt befestigt ist, und dass dieser zweite Punkt im Abstand von der Bewegungsachse des vom Wasser angetriebenen Elements oder des zweiten Elements angeordnet ist, derart, dass die Hin- und Herbewegung des vom Wasser angetriebenen Elements oder des zweiten Elements die Laenge des Verbindungsgliedes veraendert.

Description

Berlin, den 12.5*1982

AP F 03 B/237 383/2 ~ ~ 60 456/27

Uassergetriebene Kraftmaschine Anwendunqsqebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine mit Wasser getriebene Kraft~ maschine mit einem vom Wasser beaufschlagten hin~ und hergehenden Antriebselement, wie z_a B«, einem Schwimmer»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In derartigen Kraftmaschinen, wie sie z» B₉ auch aus der GB-PS 1 484 721 bekannt sind, und in anderen ähnlichen wassergetriebenen Maschinen, bei denen ein Schwimmer oder Kolben durch den Druck einer Wassersäule auf- und abwärts angetrieben wird, ist die von dem IVasser auf den Schwimmer oder Kolben ausgeübte Kraft im allgemeinen nicht konstant, sondern ändert sich mehr oder weniger linear über die Hubstrecke des Schwimmers oder Kolbens von einem Anfangs™ ivGrt bis auf NuIl₁ falls dynamische Effekte vernachlässigt werden« Diese änderung der verfügbaren Kraft verursacht eine Anzahl von Problemen bei der Abführung der verfügbaren Leistung von dem Kolben oder Schwimmer»

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer wirtschaft lich herstellbaren und einsetzbaren wassergetriebenen Kraftmaschine»

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üer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wassergetriebene Kraftmaschine zu schaffen, welche ein eine geradlinige hin« und hergehende Bewegung ausführendes, vom -Vassor angetriebenes Element und eine Einrichtung zum Erzeugen einer Strömung eines Arbeitsmediums unter Druck umfaßt j wobei die Einrichtung ein Verbindungsglied von veränderlicher Länge aufweist, welches einen Arbeitszylinder und Kolben zur Einwirkung auf das Arbeitsmedium umfaßt, wobei die Relativbewegung des Kolbens und Arbeitszylinders durch eine Änderung der Länge des Verbindungsgliedes bewirkt vvird und somit eine unproblematische Abführung der verfügbaren Leistung von dem vom Wasser angetriebenen Element gewährleistet wird.

Erfindungsgemäli wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Verbindungsglied mit seinem einen Ende mit dem vom Wasser angetriebenen Antriebselement oder mit einem zweiten, in Konsonanz mit diesem bewegten Element verbunden ist und an seinem anderen Ende an einem die hin- und hergehende Bewegung des Elementes nicht mitmachenden Punkt befestigt ist, und daß dieser zweite Punkt im Abstand von der Bewegungsachse des vom Wasser angetriebenen Elements oder des zweiten Elements angeordnet ist, derart, daß die Hin- und Herbewegung des vom Wasser angetriebenen Elements oder des zweiten Elements die Länge des Verbindungsgliedes verändert. . '

Vorzugsweise führt dabei das vom Wasser beaufschlagte Antriebsteil eine Auf- und Abwärtsbewegung aus» Zweckmäßig ist in diesem Zusammenhang weiterhin, daß die vertikale

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Lage des zweiten Anlenkpunktes relativ zum oberen und unteren Umkehrpunkt des vom Wasser beaufschlagten Antriebsteils einstellbar ist»

Vorteilhaft ist ebenfalls, daß die Lage des zweiten An» lenkpunktes derart ist, daß während des Arbeitshubes des vorn LVasser beaufschlagten Antriebsteils das Verbindungsglied um den zweiten Anlenkpunkt schwenkt und hierdurch das Ausmaß seiner Verkürzung pro Einheitslänge des vom Antriebsteil zurückgelegten Weges progressiv abnimmt»

Im Rahmen der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, daß mindestens ein Paar von Verbindungsgliedern veränderbarer Länge vorgesehen ist, die derart angeordnet sind, daß sich bei Verkürzung des einen Verbindungsgliedes des Paares das andere Verbindungsglied verlängert« Die Ausbildung kann vorteilhaft aber auch so erfolgen, daß mindestens zwei Verbindungsglieder veränderbarer Länge der« art angeordnet sind, daß ihre zweiten Anlenkpunkte auf gegenüberliegenden Seiten der Achse der Hin- und Herbe« wegung des Antriebsteils liegen» Als zweckmäßig hat es sich in diesem Zusammenhang auh gezeigt, wenn vier ausziehbare Verbindungsglieder in Form von zwei einander gegenüberliegenden Paaren derart angeordnet sind, daß bei Verlängerung der Verbindungsglieder des einen Paares die des anderen Paares sich verkürzen« Vorzugsweise weist das oder jedes Verbindungsglied veränderbarer Länge einen in einer Richtung wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder und Kolben auf«

In konkreter Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß das vom Wasser beaufschlagte Antriebsteil ein Schwimmer ist, der von einer Kammer umgeben ist, und daß Mittel zum abwechselnden Steuern eines Zustroms von Wasser

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von einem oberen Wasserniveau in die Kammer und eines Ausflusses von Wasser aus der Kammer zu einem unteren Wasserniveau vorgesehen sind zur Bewirkung der Hin-und Herbewegung des Schwimmers*

Zweckmäßigerweise ist der Tiefgang des Schwimmers mindestens so groß wie die Höhendifferenz zwischen dem oberen und unteren Wasserniveau,, Vorteilhaft ist auch, daß die Höhe des Schwimmers oberhalb der Wasserlinie mindestens so groß wie der Niveauunterschied zwischen dem oberen und unteren Wassorniveau ist«

ErfindungsgemäS ist weiterhin* daß zwischen dem oberen und unteren Wasserniveau eine Kammer, in der als Antriebsteil ein Schwimmer angeordnet ist, vom Schwimmer antreibbare Krafterzeugungsmittel, ein Einlaßventil zum Steuern des .yassereintritts aus der Viassersäule in die Kammer, ein Auslaßventil zum Steuern des IVasseraustritts aus der Kammer und vom Schwimmer betätigte Steuermittel zum Steuern der Betätigung des Einlaß- und Auslaßventils in Abhängigkeit von der Schwimmerstellung in der Kammer zum Erzeugen eines abwechselnden Ansteigens und Abfallens des Wasserspiegels zur Betätigung des Schwimmers vorgesehen sind* Vorzugsweise sind in diesem Zusammenhang Führungen zum Führen des Schwimmers während seiner Bewegung in der Kammer vorgesehen. Die Betätigung des Ein- und Auslaßventils erfolgt zweckmäßigerweise durch vom Steigen und Fallen des Schwimmers erzeugte Energie,

Im Sinne der Erfindung ist weiterhin, daß die vom Schwimmer angetriebene Krafterzeugungseinrichtung ein Druckmittel unter Druck setzt und daß ein Teil des unter Druck ge« setzten Druckmittels zum Betätigen des Einlaß« und Auslaß.» ventils verwendet wird

Darüber hinaus ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Er-

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findung vorgesehen daß der Schwimmer angehalten wird, wenn der Druck des unter Druck gesetzten Druckmittels gleich oder größer ist als ein gewünschter Betriebsdruck des Druck» mittels«

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen;

Fig«, 1 : einen schematischen Vertikalschnitt zur Erzeugung von Leistung aus einer VVasserdruckhöhe in der Größenordnung von wenigen Fuß, unter Verwendung eines steigenden und fallenden Schwimmers, der in der untersten Stellung gezeigt ist;

Fig, 2 : einen der Fig, 1 entsprechenden Schnitt, wobei . der Schwimmer sich in der obersten Stellung befindet ;

Fig. 3 : das Schema eines Hydraulikkreises zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Kraftmaschine gemäß Fig. 1 und 2;

Fig„ 4a

bis 4f : schomatische Darstellungen des Arbeitszyklus der

Kraftmaschine nach Fig«, 1 und 2 ; Fig„ 5 : einen Grundriß der Kraftmaschine nach Fig« I und

Die in Fig„ 1 und 2 dargestellte Kraftmaschine umfaßt einen Schwimmer 1, der in einer Kammer 2 steigen und fallen kann.

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Die Kammer 2 füllt sich mit Wasser durch ein Ventil 11 (Klappe, Schieber o_e dgl,) aus einem anstehenden Wasserniveau IG und entleert sich durch ein Ventil 10 in ein niedrigeres Wasserniveau 17, Die Kammer 2 kann Z₉ 8, in Form einer Schleuse in einem Kanal oder Fluß ausgebildet sein, wo von Natur ein η utzbarer tf/asserhöhenunterschied gegeben ist« Wahlweise können auch besondere Vorrichtungen vorgesehen sein, um einen unterschiedlichen oberen und unteren Wasserstand zu erzeugen, beispielsweise durch eine Umgehungsleitung um einen Damm eines Wasserlaufs»

Die in Fig, 1 und 2 dargestellten Ventile 10 und 11 sind Schwenkklappenventile, jedoch können selbstverständlich Ventile jedes anderen bekannten Typs verwendet werden. Beispielsweise können vertikale Schieberplatten für jedes Ventil als geeignete Alternative verwendet werden.

Der Schwimmer 1 ist ringförmig und hat einen konstanten Querschnitt, vorzugsweise rund oder rechteckig. Der Schwimmer 1 nimmt im wesentlichen das gesamte Volumen der Kammer 2 ein. Im statischen Gleichgewicht sind sowohl der Tiefgang des Schwimmers 1 als auch seine Höhe oberhalb der Wasserlinie größer als die Niveaudifferenz zwischen dem oberen und unteren Wasserniveau 15 bzw« 17, Hierdurch kann die Maschine mit maximaler Effizienz arbeiten, da verhindert wird, daß der Schwimmer 1 vollständig untertaucht oder vollständig aus dem Wasser austaucht. In der Praxis braucht es nicht unbedingt nötig zu sein, daß der Tiefgang und die Höhe über dem Wasserspiegel größer als die Differenz der IVasserhöhen ist, um trotzdem verhindern zu können, daß der Schwimmer 1 vollständig untertaucht oder vollständig über das Wasserniveau auftaucht, Vertikale

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Führungen 19 für den Schwimmer 1 sind in den Wänden der Kanner 2 vorgesehen„

Dar Schwimmer 1 ist mit einem Kopfstück 5 verbunden, welches an einer Führungsstange 4 frei verschiebbar geführt ist* Die Führungsstange 4 bildet dio Mittelachse, längs derer die gesamte Maschine ihre Hin- und Herbewegung ausführt,, wobei Führungen 19 für den Schwimmer 1 in der Wand oer Kammer 2 vorgesehen sind* Uie Führungsstange 4 ist oben abgestützt durch eine starre Struktur in Form eines Gerüstes mit einem Paar von Pfosten 18,Es kann nötig sein, daß sich die Führungsstange 4 bis zum Boden der Kammer 2 erstreckt«,

Zwei Paare von hydraulischen Arbeitszylindern 6 und 7 sind mit ihrem einen Ende mit dem Kopfstück 5 und mit dem anderen Ende mit den Stützen 14 und 15» jeweils gelenkig« verbunden* In den Fig« 1 bis 4 sind die zylinderseitigen Enden jeweils mit dem Kopfstück 5 verbunden dargestellte Es kann in bestimmten Fällen aber vorteilhaft sein, die kolbenseitigen Enden mit dem Kopfstück 5 zu verbinden* Die Stützen 14 und 15 sind durch Verbindungsglieder 31 mit schwenkbaren Armen 32 verbunden, die gelenkig an den Pfosten 18 gelagert sind. Die Stützen 14 und 15 haben die Form von Manschetten, die auf den Pfosten 18 verschiebbar gelagert sind« Durch diese Anordnung kann die Höhenlage der Stützen 14 und 15 auf den Pfosten 18 in Anpassung an die normalerweise vorhandenen Wasserniveaus 16 und 17 eingestellt werden* Selbstverständlich können auch andere Arten einer einstellbaren Lagerung der Arbeitszylinderenden an den Pfosten verwendet werden«

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Ein Ventilsteuerschalter 25, der durch das Steigen und Fallen des Schwimmers 1 betätigt wird, steuert die Betätigung der Ventile 10 und 11„ Der Ventilsteuerschalter 25 ist an dem linken Pfosten 18 angeordnet und umfaßt einen Hebelarm mit einem Loch« Ein vertikal herabhängender Stab verläuft durch dieses Loch in dem Hebelarm, und auf beiden Seiten des Hebelarms ist auf dem Stab ein Block einstellbar montiert. Der Stab ist mit dem Kopfstück 5 durch ein Kabel verbunden,, welches über eine Anzahl von Rollen an dem Gerüst geführt ist. Ein Gegengewicht ist am Ende des Stabes eingebracht, um das Kabel gespannt zu halten« Durch diese Anordnung kann die Lage des Ein- und Ausschaltpunktes des Ventilsteuerschalters 25 in bezug auf die Lage des Schwimmers 1 an dessen Umkehrpunkten so. eingestellt werden, daß sie den normalerweise vorkommenden.Wasserniveaus angepaßt ist. Selbstverständlich können auch andere Schaltvorrichtungen verwendet werden.

Die Ventile 10 und 11 werden durch zugeordnete Betätigungshebel 12 und 13 geöffnet und geschlossen» Wie in Fig. 5 dargestellt, sind die Betätigungshebel 12 und 13 miteinander zur Bildung eines.Kurbelgestänges verbunden, wobei die ganze Anordnung durch einen doppelt wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder 33 betätigt wird. Selbstverständlich könnte auch jeder Betätigungshebel 12; 13 durch einen eigenen Hydraulikzylinder betätigt werden» Die Anordnung mittels eines Kurbelgestänges ist jedoch vorteilhaft, da sie eine bleibende zeitliche Abstimmung der Üffnungs- und Schließbewegung der Ventile gewährleistet, insbesondere derart, daß das jeweils offene Ventil geschlossen wird, bevor das geschlossene Ventil geöffnet wird.

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Fig» 3 zeigt das Schema eines einfachen Hydraulikkreises zur Abnahme von Arbeitsleistung von den hydraulischen Arbeitszylinder« Beim Steigen und Fallen des Schwimmers 1 wird ein Paar von Arbeitszylindern ausgezogen, wodurch Hydraulikflüssigkeit von einem Reservoir 20 durch ein .Rückschlagventil 26 angesaugt .wird. Gleichzeitig wird das andere Paar von Arbeitszylindern zusammengeschoben, wodurch Hydraulikflüssigkeit unter Druck -durch ein Rückschlagventil 27 abgegeben wird.

Bei dieser Ausführungsfortn sind die hydraulischen Arbeitszylinder 6 und 7 nur in einer Richtung wirkend _f und somit erfolgt das Ansaugen und Ausstoßen von Hydraulikflüssigkeit abwechselnd durch die Druckmittelleitungen 8 und 9«

Der Hydraulikkreis gemäß dem Ausführungsbeispiel umfaßt einen Hydraulikspeicher 21, der mit den Arbeitszylindern 6 und 7 über ein Ventil 22 verbindbar ist, und einen hydraulischen Taumelscheibenmotor 24, der durch ein Ventil 23 mit den Arbeitszylindern 6 und 7 verbindbar ist. Wenn das¹Ventil 22 offen ist, wird Hydraulikflüssigkeit unter Druck von dem kontrahierenden Paar von Hydraulikzylindern an den l-lydraulikspoicher 21 geliefert, wodurch dieser unter Druck gesetzt wird. Der Taumelscheibenmotor· 24 kann angetrieben werden durch die Hydraulikflüssigkeit, welche unter Druck von dem jeweils kontrahierenden Paar von Arbeitszylindern abgegeben wird, wenn das Ventil 23 offen ist. Dor Taumelscheibenmotor 24, der zur Elektrizitätserzeugung oder zum Antrieb von Haschinen verwendet werden kann, hat eine Taumelscheibensteuerung 30, die die Taumelscheiben öffnet und schließt. Der Hydraulikspeicher 21 in diesem Hydraulikkreis hat die Wirkung, die Schwankungen

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des Hydraulikdruckes für den Antrieb des Taumelscheibenmotors 24 auszugleichen bzw. zu glätten. Der Hydraulikdruck kann auch dazu dienen, Linearantriebe, z, B, in hydraulischen Pressen, zu beaufschlagen.

Alternativ zu dem dargestellten Hydraulikkreis kann der Hydraulikdruck auch ohne Speicher zum Antrieb eines Motors mit einem geeigneten Schwungrad od. dgl. verwendet werden. Auch kann die Maschine dazu verwendet werden, eine Flüssigkeit, wie z. 3. Wasser, auf ein höheres Niveau zu fördern, z. 3. für Bewässerungszwecke, oder für den Antrieb einer Turbine zur Elektrizitätserzeugung.

Die Maschine kann einfach durch Schließen des Ventils 22 gestoppt werden. Wenn das Ventil 22 geschlossen wird, baut sich der Hydraulikdruck in dem sich kontrahierenden Paar von Arbeitszylindern soweit auf, daß der Schwimmer an der weiteren Bewegung gehindert wird.

Man erkennt, daß bei geöffnetem Ventil 22 der Speicher in ähnlicher Weise wirkt. In diesem Fall wird die Maschine angehalten, 'wenn der Hydraulikdruck in dem Hydraulikspeicher 21 auf einen ähnlichen Wert angestiegen ist, und die Maschine wird erst dann weiterlaufen, wenn Druckmittel entnommen wird.

Sin typischer Arbeitszyklus der Maschine ist schematisch in Fig. 4a bis 4f dargestellt» In Fig. 4a befindet sich der Schwimmer 1 in seiner untersten Stellung, und das Ventil 11 stromauf öffnet sich gerade. Die u/st ere n Arbeitszylinder 6 sind vollständig zusammengeschoben und dia oberen Arbeitszylinder 7 völlig ausgezogen. Der Ringspalt zwischen

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dem Schwimmer 1 und der Kammerwand füllt sich beim Öffnen des Ventils 11 rasch auf bis zum stromauf herrschenden VVasserniveau 15, wodurch der Schwimmer 1 einer zunehmenden Auftriebskraft ausgesetzt wird. Zu diesem Zeitpunkt hat die auf den Schwimmer 1 wirkende resultierende Kraft in Aufwärtsrichtung ihren Maximalwert, und dia Komponente dieser Kraft, die auf die Hydraulikzylinder 7 übertragen wird, hat ebenfalls ihr Maximum.

Fig, Ab zeigt das Ansteigen des Schwimmers 1 unter der resultierenden Aufwärtskraft. Arbeit wird auf die Hydraulikflüssigkeit in dem oberen Paar von Arbeitszylindern 7 ausgeübt, wodurch diese Arbeitszylinder zusammenfahren. Ferner wird Hydraulikflüssigkeit in das untere Paar von Arbeitszylindern angesaugt, wodurch diese auseinanderfahren. Oa nun der Schwimmer 1 weniger eintaucht, ist die Auftriebskraft geringer. Gleichzeitig haben sich jedoch die Arbeitszylinder 7 um ihre Enden an den Stützen 14 geschwenkt, so daü die Vertikalkomponente der Kraft, die von dem Druckmittel in den Arbeitszylindern 7 entgegengerichtet zu dem aufsteigenden Schwimmer 1 ausgeübt wird, ebenfalls entsprechend geringer ist. Dies wird unterstützt durch die Betrachtung, daß die von dem Schwimmer pro Einheitslänge seines Hubweges abgegebene Arbeit stetig abnimmt, wenn der Schwimmer sich vom Anfang bis zum Ende seiner Hubstrecke bewegt, und daß die für das Zusammendrücken der Arbeitszylinder erforderliche Arbeit, ebenfalls pro Einheitslänge der Hubbewegung des Schwimmers, ebenfalls abnimmt, wenn sich der Schwimmer vom Anfang bis zum Ende seiner Hubstrecke bewegt.

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In Fig_e 4c hat der Schwimmer 1 das obere Ende seiner Hubotrecke erreicht, und die Arbeitszylinder 7 stehen im wesentlichen rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung des Schwimmers 1» Die Arbeitszylinder 7 sind nun vollständig zusammengedrückt, während das untere Paar 6 vollständig ausgezogen und mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist» In dieser Stellung wird der Ventilsteuerschalter 25 betätigt, so daß der Arbeitezylinder 33 gesteuert und eine Drehung der Betätigungshebel 12 und 13 bewirkt'wird, wodurch das Ventil 11 stromauf geschlossen wird, bevor das Ventil 10 stromab geöffnet wird, Gs ist anzumerken, daß es vorteilhaft ist, einen Teil des von den Arbeitszylindern 7 unter Druck gesetzten Druckmittels zum Betätigen des Arbeitszylinders 33 zu benutzen»

In Fig_s 4d hat sich das Ventil 11 stromauf vollständig geschlossen, und das Ventil 10 stromab öffnet sich gerade, wodurch das Wasserniveau in dem Ringspalt um den Schwimmer 1 herum bis auf das stromabwärts herrschende Niveau 17 abgesenkt wird« Zu diesem Zeitpunkt hat die Auftriebskraft, die auf den Schwimmer 1 entgegengesetzt zu seinem Eigengewicht wirkt, ihr Minimum, Somit ergibt sich eine resultierende abwärt sgerichtete Kraft auf den Schwimmer 1, die ihren Maximalwert hat, und die auf die Hydraulikzylinder übertragene Komponente dieser resultierenden Kraft hat ebenfalls ihr Maximum,

Fig, 4e zeigt das Absinken des Schwimmers 1 unter der abwärts gerichteten resultierenden Kraft, Die Hydraulikkolben 7 fahren auseinander und saugen Hydraulikflüssigkeit an, während die Zylinder 6 sich verkürzen und Hydraulikflüssigkeit komprimieren» Man erkennt, daß das Zusammen-

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wirken des absinkenden Schwimmers 1 und der Hydraulikzylinder 6 analog 2u dem des ansteigenden Schwimmers 1 und der Hydraulikzylinder 7 ist.

In Fig« 4f ist der Schwimmer 1 in seine unterste Stellung zurückgekehrt, und der Ventilsteuerschalter 25 wird betätigt und verursacht das Schließen des stromab liegenden Ventils 10«, IVenn das Ventil 10 stromab geschlossen ist, beginnt das Offnen des Ventils 11 stromaufwärts, und der Arbeitszyklus niederholt sich«

Die vorstehende Beschreibung eines typischen Arbeitszyklus beruht auf einer pseudostatischen Analyse. Man erkennt, daß in der Praxis dynamische Effekte die Analyse etwas komplexer gestalten, jedoch sind die grundlegenden Stufen dos Arbeitszyklus die gleichen wie vorstehend beschrieben,

Während die Erfindung im vorstehenden im Zusammenhang mit einem Hydrauliksystem beschrieben wurde, ist es jedoch selbstverständlich, daß andere Druckmittelsysteme, wie z, D, ein pneumatisches System, ebenfalls verwendet werden können»

Es ist ebenfalls möglich, daß eine beliebige Anzahl von Schwimmern und Schwimmerkammern vorgesehen werden kann, die gemeinsam auf eine gemeinsame Kraftabnahmeeinrichtung wirken.

Die erfindungsgemäße Maschine kann zusätzliche Einrichtungen aufweisen, wie sie in den britischen Patentschriften 1 484 721 und 1 517 643 beschrieben sind.

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Haschinen entsprechend der vorliegenden Erfindung können für die in den vorgenannten britischen Patentschriften angegebenen Anwendungszwecke verwendet werden, und sind insbesondere vorteilhaft zur Anwendung in Gezeitenströmun« gen oder in Flüssen»

Claims

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c rf induncisanspruch

1, 'uVassergetriebene Kraftmaschine mit einem vom Wasser beaufschlagten und zu hin- und hergehender Bewegung angetriebenen Antriebsteil und einer Einrichtung zur Abgabe eines Druckmittels unter Druck, welche mindesten; ein Verbindungsglied von veränderbarer Länge aufweist, das einen Arbeitszylinder und Kolben zur Beaufschlagung dos Druckmittels bei einer von der Längenänderung des Verbindungsgliedes verursachten Relativbewegung des Kolbens und Arbeitszylinders enthalte gekennzeichnet dadurch, daß das bzw. jedes Verbindungsglied an seinem einen Ende mit dem vom Wasser beaufschlagten Antriebsteil oder einem zweiten, in Konsonanz damit bewegbaren Teil gelenkig verbunden ist und an seinem anderen Ende mit einem zweiten Punkt, der nicht mit dem Antriebsteil hin- und herbewegbar ist, gelenkig verbunden ist, und daß der zweite Punkt im Abstand von der Achse der Hin- und Herbewegung des Antriebsteils bzw» des zweiten Teils angeordnet ist, derart, daß die Hin-und Herbewegung des Antriebsteils bzw, des zweiten Teils die Länge des Verbindungsgliedes ändert.

2, Kraftmaschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das vom '.,asser beaufschlagte Antriebsteil eine Auf- und Abwärtsbewegung ausführt.

3, Kraftmaschine nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die vertikale Lage des zweiten Anlenkpunktes relativ zum obeiren und unteren Umkehrpunkt des vom .IVasser beaufschlagten Antriebsteils einstellbar ist.

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Kraftmaschine nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Lage des zweiten Anlenkpunktes derart ist, dad während des Arbeitshubes des vom IVasser beaufschlagten Antriebsteils das Verbindungsglied um den zweiten Anlenkpunkt schwenkt und hierdurch das Ausmaß seiner Verkürzung pro Einheitslänge des vom Antriebstoil zurückgelegten IVeges progressiv abnimmt»

5* Kraftmaschine nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein Paar von Verbindungsgliedern veränderbarer Länge vorgesehen ist_e die derart angeordnet sind, daß sich bei Verkürzung des einen Verbindungsgliedes des Paares das andere Verbindungsglied verlängert.

δ, Kraftmaschine nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens zwei Verbindungsglieder veränderbarer Länge derart angeordnet sind, daß ihre zweiten Anlenkpunkte auf gegenüberliegenden Seiten der Achse der Hin- und Herbewegung des Antriebsteils liegen, ,

7» Kraftmaschine nach Punkt 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß vier ausziehbare Verbindungsglieder in Form von zwei einander gegenüberliegenden Paaren derart angeordnet sine!ρ daß bei Verlängerung der Verbindungsglieder des einen Paares die des anderen Paares sich verkürzen.

8» Kraftmaschine nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß das oder jedes Verbindungsglied veränderbarer Länge einen in einer Richtung wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder (6; 7) und Kolben aufweist«

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9, Kraftmaschine nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß das vom Wasser beaufschlagte Antriebsteil ein Schwimmer (1) ist, der von einer Kammer (2) umgeben ist, und daß Mittel zum abwechselnden Steuern eines Zustroms von Wasser von einem oberen Wasserniveau (16) in die Kammer (2) und eines Ausflusses von Wasser aus der Kammer (2) zu einem unteren 'Ä'asserniveau (17) vorgesehen sind zur Bewirkung der Hin- und Herbewegung des Schwimmers (1).

10. Kraftmaschine nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Tiefgang des Schwimmers (1) mindestens so groß wie die Höhendifferenz zwischen dem oberen und unteren i/asserniveau (16; 17) ist.

11« Kraftmaschine nach Punkt 9 oder 1O₄ gekennzeichnet dadurch, daß die Höhe des Schwimmers (1) oberhalb der Wasserlinie mindestens so groß wie der Niveauunterschied zwischen dem oberen und unteren Wasserniveau (16; 17) ist.

12. Kraftmaschine nach einem der Punkte 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem oberen und unteren iVasserniveau (16; 17) eine Kammer (2), in der als Antriebsteil ein Schwimmer (1) angeordnet ist, vom Schwimmer antreibbare Krafterzeugungsmittel, ein Einlaßventil (11) zum Steuern des IVassereintritts aus der Wassersäule in die Kammer (2), ein Auslaßventil (12) zum Steuern des VVasseraustritts aus der Kammer (2) und vom Schwimmer (1) betätigte Steuermittel zum Steuern der Getätigung des Einlaß- und Auslaßventils in Abhängigkeit von der Schwimmerstellung in der Kammer (2) zum Erzeugen eines abwechselnden Ansteigens und

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Abfallens des Wasserspiegels zur Betätigung des Schwimmers (1) vorgesehen sind,

13. Kraftmaschine nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß Führungen (19) zum Führen des Schwimmers (1) während seiner Bewegung in der Kammer (2) vorgesehen sind,

14. Kraftmaschine nach Punkt 12 oder 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Betätigung des Ein- und Auslaßventils (10; 11) durch vom Steigen und Fallen des Schwimmers (1) erzeugte Energie erfolgt.

15. Kraftmaschine nach einem der Punkte 12 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die vom Schwimmer (1) angetriebene Krafterzeugungssinrichtung ein Druckmittel unter Druck setzt und daß ein Teil des unter Druck gesetzten Druckmittels zum Betätigen das Einlaß- und Auslaßventils (10; 11) verwendet, wird.

15. Kraftmaschine nach einem der Punkte 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß der Schwimmer (1) angehalten wird, wenn der Druck des unter Druck gesetzten Druckmittels gleich oder größer ist als ein gewünschter Betriebsdruck des Druckmittels.

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen