DE102004042918A1

DE102004042918A1 - Energy conversion device e.g. kaplan turbine, has traction mechanism controlled on rail with positions at different heights, and tumbler units filled up at higher lying positions and emptied at lower lying positions over water supply

Info

Publication number: DE102004042918A1
Application number: DE102004042918A
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz; Friedrich Can Pastilla Ritzenhoff
Original assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Current assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2006-03-09

Abstract

The device has a set of tumbler units (13), which is fixed on a continuous traction mechanism, which is controlled on a rail with positions at different heights. The tumbler units are completely or partially filled up at higher lying positions and are emptied at lower lying positions over a water supply. Two pulleys or wheels (10, 11) rotatably arranged in different heights are connected with one anther over the traction mechanism.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energieumwandlung unter Ausnutzung der potentiellen Energie von Wasser. Die Ausnutzung der Wasserkraft beruht auf dem Prinzip, die potentielle Energie des Wassers, das schwerkraftbedingt fließt, in kinetische Energie umzuwandeln. Diese Ausnutzung der Wasserkraft ist (im Gegensatz zur Energiegewinnung durch Verbrennung) umweltfreundlich und zählt zu den sogenannten regenerativen Energiequellen, da über den natürlichen Wasserkreislauf, insbesondere über die Verdunstung, den Wind sowie die Niederschläge, aber auch durch Quellwasser in höheren Gebieten die Energie zeitlich unbegrenzt zur Verfügung steht.The The invention relates to a device for energy conversion under Exploitation of the potential energy of water. The exploitation of Hydropower is based on the principle, the potential energy of the Water, which flows by gravity, to convert into kinetic energy. This exploitation of hydropower is (in contrast to energy production by combustion) environmentally friendly and is one of the so-called regenerative Energy sources, over there the natural one Water cycle, in particular over the evaporation, the wind and the precipitation, but also by spring water in higher areas the energy is available indefinitely.

Die älteste Ausnutzung der Wasserkraft ist über Schaufelräder von Wassermühlen bekannt. Schon früh wurden mittels solcher Wasserräder Maschinen wie Mahlwerke oder Pumpen angetrieben.The oldest exploitation the hydropower is over paddle wheels from watermills known. Early were by means of such water wheels Machines such as grinders or pumps driven.

Prinzipiell ist es auch möglich, mit fließendem Wasser angetriebene Wasserräder zum Antrieb eines Stromgenerators zu verwenden, jedoch können hiermit nur kleine Energiemengen gewonnen werden. Dies liegt daran, dass bei einem sogenannten oberschlächtigen Wasserrad das Wasser von oben her auf einen Radkranz strömt, wonach das Rad durch die Gewichtskraft des aufgenommenen Wassers in Bewegung versetzt wird. Die maximale Gewichtskraft ergibt sich aus der Wassermenge, die strömungs- und schwerkraftbedingt auf die Radkranzprofile einwirkt. Die Kraftübertragung auf das Wasserrad findet praktisch nur im oberen Bereich über einen Drehwinkel von 90° statt, da hiernach das Wasser von den Wasserrad-Schaufeln abfließt. Bei sogenannten unterschlächtigen Wasserrädern, bei denen der Radkranz in einen strömenden Wasserlauf getaucht wird, wird lediglich die Fließgeschwindigkeit des Wassers ausgenutzt.in principle it is also possible with fluent Water powered water wheels to use to drive a power generator, however, hereby can only small amounts of energy are gained. This is because of that in a so-called superpowered Water wheel the water flows from above on a wheel rim, after which the wheel is in motion due to the weight of the absorbed water is offset. The maximum weight results from the amount of water the flow and due to gravity acts on the Radkranzprofile. The power transmission on the water wheel is practically only in the upper area over a Rotation angle of 90 ° instead, Since then the water flows off the waterwheel blades. In so-called undershot Water wheels, in which the rim is submerged in a stream of water is only the flow velocity of the Exploited water.

Zur Ausnutzung der Wasserkraft werden daher Laufwasserkraftwerke, bei denen das strömende Wasser eines Flusses oder eines vom Fluss abgezweigten Kanals zur Stromerzeugung ausgenutzt wird, mit Turbinen betätigt. Verwendet werden Kaplan-, Rohr- oder Durchströmturbinen. In Talsperrenspeicherkraftwerken wird das Wasser aus Talsperren unter Ausnutzung großer Fallhöhen unter Verwendungen von Francis- oder Kaplan-Turbinen am Fuß der Staumauer zur Stromerzeugung ausgenutzt. Bei Bergspeicherkraftwerken werden hochgelegene, natürliche oder künstliche Wasserspeicher über Rohrleitungen mit der talseitig befindlichen Turbine verbunden. Für die hierbei noch höheren auftretenden Fallhöhen kommen Pelton-Turbinen zum Einsatz. Der Nachteil solcher Laufwasserkraftwerke ist jedoch der hohe Investitionsaufwand, der nur bei entsprechend großen zur Verfügung stehenden Wassermengen in Verbindung mit einer entsprechenden Stromabnahme lohnt. Nachteilig sind bei solchen Turbinen die Eingriffe in das natürliche Gewässer durch Zerstörung der Kleinlebewesen.to Utilization of hydropower will therefore be run-of-river power plants which the streaming water a river or a branched channel from the river to generate electricity exploited, operated by turbines. Kaplan, Pipe or throughflow turbines. In reservoir power plants, the water from dams under Exploitation big drop heights using Francis or Kaplan turbines at the foot of the dam exploited for power generation. At mountain storage power plants will be high altitude, natural or artificial Water storage above Piping connected to the valley side turbine. For the even higher here occurring fall heights Pelton turbines are used. The disadvantage of such run-of-river power plants However, the high investment cost, which is only at appropriate huge to disposal standing amounts of water in conjunction with a corresponding current decrease worth. Disadvantages of such turbines are the interference in the natural waters through destruction the microorganisms.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach aufgebaute Vorrichtung zur Energieumwandlung unter Ausnutzung der potentiellen Energie von Wasser anzugeben, die kostengünstig und im wesentlichen wartungsfrei betrieben werden kann und die gegenüber den bekannten Wasserrädern eine höhere Energieausbeute ermöglicht.It is therefore an object of the present invention, a simply constructed Energy conversion device utilizing the potential energy indicate that the water is inexpensive and essentially maintenance-free can be operated and compared to the known water wheels a higher Energy yield allows.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mehrere Becherelemente an einem Endlos-Zugmittel befestigt sind, das auf einer Bahn mit Orten in unterschiedlichen Höhen geführt ist, wobei über einen Wasserzulauf die Becherelemente an einem höher gelegenen Ort ganz oder teilweise befüllbar und an einem tiefer gelegenen Ort entleerbar sind. Die vorgenannte Erfindung geht hierbei davon aus, dass durch die potentielle Energie von einzelnen Wasserchargen, die in Becherelemente gefüllt werden, deren kinetische Energie ausgenutzt wird, die sich schwerkraftbedingt einstellt. Grundsätzlich können hier unterschiedliche Verfahrenstechniken, wie Sie beispielsweise, in den Unteransprüchen 2 bis 8 und im Anspruch 9 beschrieben werden, Anwendung finden.These The object is achieved by the device according to claim 1, which characterized in that a plurality of cup elements on a Endless traction means are mounted on a track with places in different heights guided is, being over a water inlet the bucket elements at a higher place all or partially fillable and can be emptied at a lower location. The aforementioned Invention assumes here that by the potential energy of individual batches of water that are filled into beaker elements, whose kinetic energy is exploited, which is due to gravity established. in principle can different process techniques, like you, for example, in the subclaims 2 to 8 and described in claim 9, find application.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.further developments The invention are described in the subclaims.

Insbesondere kann die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, dass zwei in unterschiedlichen Höhen drehbar angeordnete Umlenkrollen, Räder oder Trommeln über ein Endlos-Zugmittel miteinander verbunden sind, das mehrere Becherelemente aufweist, die sich nach einer Befüllung mit Wasser schwerkraftbedingt bewegen und im tiefsten erreichbaren Punkt entleeren, so dass das Endlos-Zugmittel und mit ihm die Umlenkrollen, die Räder oder Trommeln antreibbar sind. Der Vorteil dieser Anordnung besteht zunächst einmal darin, dass nach Art eines Becherwerkes, wie es zum Schöpfen im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannt ist, eine Vielzahl von Becherelementen an einem Endlos-Zugmittel angeordnet sind. Gibt man das einem fließenden oder stehenden Gewässer entnommene Wasser am höchsten Punkt in die jeweils umlaufenden Becher, so kann zum Antrieb des Zugmittels und damit zum Antrieb der Räder oder Trommeln das Gewicht ausgenutzt werden, das sich aus der Summe der Teilgewichte der Wassermengen ergibt, die in den Becherelementen eingefüllt worden sind. Am untersten Umkehrpunkt werden die Becherelemente mit dem Zugmittel umgelenkt, wodurch der Wasserinhalt ausgeschüttet wird, so dass die Becher entleert nach oben bewegt werden, bis sie am höchsten Punkt, möglichst im Bereich des Umlenkpunktes für das Zugmittel wieder befüllt werden. Durch diese Maßnahme wird die Effizient wesentlich erhöht. Der mechanische Aufbau ist relativ einfach und im Prinzip wartungsarm. Die über das Zugmittel auf die Räder oder Trommeln bzw. deren Wellen übertragene Bewegungsenergie kann – ähnlich wie bei den nach dem Stand der Technik bekannten Wasserrädern – zum Antrieb von Maschinen oder zur Stromerzeugung ausgenutzt werden. Die Größe der Becherelemente kann dem Bedarfszweck und der zur Verfügung stehenden Wassermenge angepasst werden.In particular, the device may be characterized in that two deflecting rollers, wheels or drums which are rotatably arranged at different heights are connected to one another via an endless traction means which has a plurality of bucket elements which, after being filled with water, move by gravity and empty at the lowest achievable point, so that the endless traction means and with it the pulleys, the wheels or drums are driven. The advantage of this arrangement is, first of all, that in the manner of a bucket elevator, as is known in the art for scooping in principle, a plurality of cup elements are arranged on an endless traction means. If you give the water taken from a flowing or stagnant water at the highest point in each rotating cup, so can be used to drive the traction means and thus to drive the wheels or drums, the weight resulting from the sum of the partial weights of the amounts of water have been filled in the cup elements. At the lowest point of reversal, the cup elements are deflected by the traction means, whereby the water content is poured out, so that the cups are emptied upwards until they are at the highest point, possibly in Be rich of the deflection point for the traction means are refilled. This measure significantly increases the efficiency. The mechanical structure is relatively simple and in principle requires little maintenance. The kinetic energy transmitted via the traction means to the wheels or drums or their shafts can be utilized to drive machines or generate electricity, similar to the water wheels known from the prior art. The size of the cup elements can be adapted to the needs and the amount of water available.

So sind die Umlenkrollen, Räder oder Trommeln vorzugsweise vertikal übereinander angeordnet. Hierdurch ergibt sich die kompakteste Bauweise, da für die Energieumwandlung letztlich nur der Höhen unterschied maßgeblich ist, den die Becherelemente von oben nach unten zurücklegen. Dies schließt selbstverständlich nicht aus, dass die Vorrichtung dem Gelände angepasst werden kann und die beiden Umlenkrollen, Räder oder Trommeln als Umlenkelemente für ein schräg laufendes Zugmittel aus der Vertikalen versetzt zueinander angeordnet sind. Unter Umständen kann das Endlos-Zugmittel auch auf beliebig geformten Bahnen geführt werden.So are the pulleys, wheels or drums preferably arranged vertically above one another. hereby This results in the most compact construction, since ultimately for energy conversion only the heights difference significantly is that the cup elements cover from top to bottom. This concludes Of course not that the device can be adapted to the terrain and the two pulleys, wheels or drums as deflecting elements for an obliquely running traction means from the Vertical offset from each other. Under certain circumstances can the endless traction means are also guided on arbitrarily shaped tracks.

Als Zugmittel kann auf die bekannten Elemente wie Seil, Band oder Kette zurückgegriffen werden. Ggf. können auch zwei oder mehreren Seile, Bänder oder Ketten nebeneinander parallel gespannt sein.When Traction means may be on the known elements such as rope, belt or chain resorted become. Possibly. can also two or more ropes, bands or chains can be stretched side by side in parallel.

Letztere Ausführungsform hat den Vorteil, dass das zur Verfügung stehenden Bechervolumen entsprechend größer gewählt werden kann.Latter embodiment has the advantage that the available cup volume accordingly be chosen larger can.

Weiterhin vorzugsweise werden die Becherelemente in gleichem Abstand zueinander angeordnet. Jedes Becherelement besteht aus einem trogförmigen Behälter, der insbesondere lösbar am Zugmittel befestigt ist. Der Abstand, den die Behälter voneinander haben, kann von Fall zu Fall variieren und hängt (bei Ausnutzung von fließenden Gewässern) von der Fließgeschwindigkeit des Wassers, von dem Füllvermögen der einzelnen Becherelemente in Relation zu der maximalen Zugbelastbarkeit des Zugmittels sowie einer etwaig gewünschten gleichförmigen Lastaufgabe auf das becherwerkartige Zugmittel ab.Farther Preferably, the cup elements are equidistant from each other arranged. Each cup element consists of a trough-shaped container, the especially solvable attached to the traction means. The distance the containers from each other may vary from case to case and depends (when using flowing waters) by the flow rate of the water, of the filling capacity of the individual cup elements in relation to the maximum tensile strength the traction means and any desired uniform load task on the bucket-type traction device.

Nach einer beispielhaften Ausführungsvariante wird der Durchmesser der Räder oder Trommeln, zumindest der Durchmesser des oberen Rades bzw. der oberen Trommel relativ groß gewählt, insbesondere kann er mindestens 6 m betragen. Das untere Rad bzw. die untere Trommel kann einen gleich großen Radius wie das obere Rad bzw. die obere Trommel besitzen oder durchmesserkleiner ausgebildet sein, so dass sich durch das Verhältnis der beiden Durchmesser ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis wählen lässt.To an exemplary embodiment becomes the diameter of the wheels or drums, at least the diameter of the upper wheel or the upper drum chosen relatively large, in particular it can be at least 6 m. The lower wheel or the lower one Drum can be the same size Have radius as the upper wheel or the upper drum or formed smaller diameter be, so by the ratio of the two diameters to choose an appropriate gear ratio.

Vorzugsweise und um eine möglichst große Effizienz zu schaffen sollte der Abstand der Umlenkrollen, der Räder oder der Trommeln möglichst groß sein und zum Beispiel mindestens 10 m betragen.Preferably and one as possible great efficiency To create the distance between the pulleys, wheels or the drums as possible be great and for example at least 10 m.

Bei Bedarf kann eine der Umlenkrollen, eines der Räder oder der Trommeln als Stromgenerator ausgebildet sein oder mit einem Generator verbunden sein. Prinzipiell ist es gleichgültig, von welchem der über das Endlos-Zugmittel angetriebenen Räder die Drehenergie ausgenutzt wird, ggf. wird man die höhere Drehzahl des kleineren Rades zur Energieverwertung bevorzugen.at Demand may be one of the pulleys, one of the wheels or drums designed as a power generator be or be connected to a generator. In principle it is indifferent, from which the over the endless traction driven wheels take advantage of the rotational energy becomes, if necessary one becomes the higher one Prefer the speed of the smaller wheel for energy utilization.

Nach einer alternativen Lösung besitzt die Vorrichtung ein Rohr, in dem tellerförmige Becherelemente oder Teller bewegbar sind, die sich zumindest im wesentlichen, vorzugsweise bis auf ein geringes Spiel über den gesamten Rohrdurchmesser erstrecken und die an mindestens einem Endlos-Zugmittel befestigt sind, das in oder am Rohr auf einer geschlossenen Bahn verläuft. Die tellerförmigen Becherelemente oder Teller werden entweder entsprechend ihrer Aufnahmekapazität befüllt oder dienen als Boden einer Gefäß-Führung mit den Rohrwänden als Seitenwänden. Das an einem höheren Ort eingelassene Wasser bewegt jedenfalls die tellerförmigen Becherelemente oder Teller nach unten, wo sie an einem tieferen Ort des Rohres bzw. dem unteren Umkehrpunkt, gegebenenfalls durch Schwenken entleert werden und durch das seitlich dieses Rohres geführte Zugmittel wieder zum Ausgangspunkt befördert werden, an die das Wasser aufgegeben wird. Unter Umständen kann das verwendete Rohr ein geschlossener Endlos-Körper sein, der lediglich zwei Öffnungen, nämlich einen Wasserzulauf und einen Wasserablauf in unterschiedlichen Höhen besitzt. Vorzugsweise ist jedoch nur ein als Führungsmittel der tellerförmigen Becherelemente oder Teller bei der Abwärtsbewegung dienendes Rohr vorgesehen, wohingegen die tellerförmigen Becherelemente bei ihrer Aufwärtsbewegung nicht in einem geschlossenen Rohr geführt werden müssen, so dass außerhalb des Rohres leicht Wartungsarbeiten durchführbar sind. Die tellerförmigen Becherelemente können unter Umständen auch als reine Scheiben ausgebildet sein, die bis auf einen geringen Gleitspalt in einem Rohr geführt werden.To an alternative solution the device has a tube in the plate-shaped cup elements or plates are movable, at least substantially, preferably except for a minor game over extend the entire pipe diameter and at least one Endless traction means are fixed in or on the pipe on a closed Railway runs. The plate-shaped Cup elements or plates are either filled according to their capacity or serve as the bottom of a vessel guide with the pipe walls as Sidewalls. That at a higher In any case, sunken water moves the dish-shaped cup elements or plate down where they are at a deeper place of the pipe or the lower reversal point, possibly emptied by panning be and by the side of this tube guided traction means back to the starting point promoted to which the water is given up. Under certain circumstances can the tube used is a closed, endless body having only two openings, namely has a water inlet and a water outlet at different heights. Preferably However, only one as a guide of the dished Cup elements or plates in the downward movement serving pipe whereas the plate-shaped cup elements are in their upward movement do not have to be guided in a closed tube, so that outside Maintenance of the pipe is easy to carry out. The plate-shaped cup elements can in certain circumstances Also be designed as pure slices, which except for a small Sliding gap guided in a tube become.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawings. Show it:

1 und 2 jeweils eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung in zwei verschiedenen Seitenansichten, 1 and 2 in each case a schematic diagram of the device according to the invention in two different side views,

3 und 4 jeweils Becherelemente in verschiedenen Seitenansichten, 3 and 4 each cup elements in different side views,

5 eine alternative Führungsbahn für die Becherelemente und 5 an alternative guideway for the cup elements and

6 bis 8 alternative Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 6 to 8th alternative embodiments of the device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nach der Art eines Becherwerkes aufgebaut, allerdings mit der Maßgabe, dass die schwerkraftbedingte Abwärtsbewegung der mit Wasser gefüllten Becherelemente ausgenutzt wird. Die Vorrichtung besitzt nach 1 zwei Räder 10 und 11, die vertikal übereinander angeordnet sind und beispielsweise einen Durchmesser D von 8 m haben. Die Räder sind über eine entsprechende Wellenlagerung drehbar aufgehängt. Um die Räder ist ein Zugmittel 12 geschlungen, das aus einem Seil, ggf. einem Drahtseil, einer Kette oder einem Riemen, ggf. auch einem Zahnriemen bestehen kann. Wesentlich ist, dass das Zugmittel reib- oder formschlüssig auf die Räder 10 und 11 einwirken kann und als Endlos-Zugmittel eine Drehbewegung auf beide Räder überträgt. An dem Zugmittel sind äquidistant aneinandergereiht Becherelemente 13 befestigt, die auf der einen Seite mit ihrer Öffnung nach oben weisen und auf der anderen Seite mit ihrer Öffnung nach unten. Hierdurch bedingt wird bei einer Abwärtsbewegung der Becherelement in Richtung des Pfeils 14 die entsprechende Gewichtskraft des Wassers ausgenutzt, das insgesamt in den Becherelementen 13 gesammelt ist, die sich abwärts bewegen. Am unteren Umlenkpunkt des Rades 11 schwenken die Becher und entleeren sich.The device according to the invention is constructed in the manner of a bucket elevator, but with the proviso that the gravity-induced downward movement of the water-filled cup elements is utilized. The device has after 1 two wheels 10 and 11 , which are arranged vertically one above the other and, for example, have a diameter D of 8 m. The wheels are rotatably suspended via a corresponding shaft bearing. To the wheels is a traction device 12 looped, which may consist of a rope, possibly a wire rope, a chain or a belt, possibly also a toothed belt. It is essential that the traction means friction or form-fitting on the wheels 10 and 11 can act and transmits as endless traction means a rotational movement on both wheels. At the traction means are equidistantly strung together cup elements 13 fastened with their opening facing upwards on one side and with their opening facing down on the other side. This is due to a downward movement of the cup element in the direction of the arrow 14 exploited the corresponding weight of the water, the total in the cup elements 13 collected, moving downwards. At the lower turning point of the wheel 11 swing the cups and empty.

Da die Becher, welche in Richtung des Pfeils 15 aufwärts bewegt werden, leer sind, wird das Zugmittel 12 in einer Drehrichtung so lang betätigt wie von oben Wasser in einzelne Becherelemente gelenkt wird. Um eine ausreichende Gewichtskraft, die für die Drehbewegung der Räder auslösend ist, zu schaffen, sollten die Drehachsen der beiden Räder 10 und 11 relativ weit, zum Beispiel 10 m, voneinander entfernt liegen. Hierdurch ergibt sich bei einem Durchmesser D von 8 m für jedes Rad eine Bauhöhe H von 18 m.Because the cups, which are in the direction of the arrow 15 are moved upward, are empty, the traction means 12 in one direction of rotation actuated as long as from above water is directed into individual cup elements. In order to create a sufficient weight force, which is responsible for the rotational movement of the wheels, should the axes of rotation of the two wheels 10 and 11 relatively far, for example, 10 m, away from each other. This results in a diameter D of 8 m for each wheel height H of 18 m.

Bei der in 3 und 4 dargestellten Becherelementanordnung ist an einem Drahtseil 16 über ein Befestigungsmittel 17 jeweils in einer Schwalbenschwanzaufnahme 18 ein Becherelement 19, 20 befestigt, das im seitlichen Querschnitt (siehe 3) dreieckförmig und in der Draufsicht (siehe 4) quadratisch ausgebildet ist. Das Becherelement kann beispielsweise eine Kantenlänge a von 0,3 m und eine Höhe h von 0,4 m besitzen. Der Drahtseildurchmesser d ist im vorliegenden Beispiel mit 12 mm gewählt. Alternativ können auch Gleitschienen verwendet werden.At the in 3 and 4 illustrated cup element assembly is on a wire rope 16 via a fastener 17 each in a dovetail recording 18 a cup element 19 . 20 attached, in the lateral cross-section (see 3 ) triangular and in plan view (see 4 ) is square. The cup element may for example have an edge length a of 0.3 m and a height h of 0.4 m. The wire diameter d is selected in the present example with 12 mm. Alternatively, slide rails can also be used.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Etwa wie durch Pfeil 21 angedeutet wird im oberen Bereich Wasser auf die dort befindlichen Becherelemente 13 gegeben. Hierdurch entsteht auf der in 1 dargestellten linken Seite ein höheren Gewicht, das schwerkraftbedingt das Zugmittel in Richtung des Pfeils 14 bzw. auf der anderen Seite in Richtung des Pfeils 15 treibt. Durch die Übertragung dieser Bewegung des Endlos-Zugmittels 12 (bzw. 16) drehen sich die Räder 10 und 11, so dass an einem oder beiden Rädern die Drehbewegung als Antriebsenergie für andere Maschinen bzw. für einen Stromgenerator verwendet werden kann.The operation of the device described is the following:
About as by arrow 21 In the upper area, water is indicated on the cup elements located there 13 given. This creates on the in 1 shown left side a higher weight, the force of gravity, the traction means in the direction of the arrow 14 or on the other side in the direction of the arrow 15 drives. By the transmission of this movement of the endless traction means 12 (respectively. 16 ) turn the wheels 10 and 11 , so that on one or both wheels, the rotational movement can be used as drive energy for other machines or for a power generator.

Selbstverständlich sind auch Abwandlungen der in 1 bis 4 lediglich schematisch dargestellten Anordnung möglich. Beispielsweise kann das Zugmittel 12 schräg liegend angeordnet sein, wenn dies die Geländetopographie erfordert. Ähnlich wie bei Endlos-Förderern im Prinzip bekannt, können auch weitere Stützräder oder Trommeln zwischen den Rädern 10 und 11, die als Umlenkräder dienen, vorgesehen sein.Of course, there are also variations in 1 to 4 only schematically illustrated arrangement possible. For example, the traction means 12 be arranged obliquely, if required by the terrain topography. Similar to endless conveyors known in principle, other support wheels or drums between the wheels 10 and 11 , which serve as deflecting wheels, be provided.

Allerdings soll deren Anzahl so gering wie möglich gewählt werden, um die entstehenden Reibungsverluste minimal zu halten.Indeed their number should be chosen as small as possible to the resulting Minimize friction losses.

Zur Optimierung des Erfindungsgedankens können auch besondere Leitschaufeln, Dosiereinrichtungen oder ähnliches verwendet werden, welche den dem oberen Wasserreservoir entnommenen Wasserstrom gezielt in die Becherelemente lenken.to Optimization of the concept of the invention may also include special vanes, Dosing devices or the like used, which the water stream taken from the upper water reservoir directed into the cup elements.

5 verdeutlicht, dass die geschlossene Bahn, entlang der das Endlos-Zugmittel mit den Becherelementen geführt wird, nicht nur zwei Endpunkte besitzen kann. Im dargestellten Fall sind mehrere einzelne Umlenkrollen 21 oder auch auf Körpern 22 oder 23 angeordnete Umlenkrollen 24 bzw. 25 unterschiedlicher Größe dargestellt, entlang denen das Zugmittel 12 geführt ist. Wesentlich bei der Endlosbahn ist lediglich, dass die in 5 nicht dargestellten Becherelemente einen Höhenunterschied durchlaufen können, bei dem die über das gestaute Wasser gespeicherte potentielle Energie in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Alternativ zu der dargestellten Ausführungsvariante können auch die einzelnen Becherelemente der Körper, an denen jeweils mindestens ein Becherelement angeordnet ist, mit Laufrollen ausgestattet sein, die entlang einer Führungsbahn, die der Bahn des dargestellten Zugmittels 12 entspricht, geführt werden. 5 illustrates that the closed path along which the endless traction means is guided with the cup elements, not only can have two endpoints. In the case shown, several individual pulleys 21 or on bodies 22 or 23 arranged pulleys 24 respectively. 25 shown different sizes along which the traction means 12 is guided. Essential in the endless track is only that in 5 not shown cup elements can undergo a difference in height, in which the potential energy stored on the dammed water is converted into kinetic energy. As an alternative to the illustrated embodiment variant, the individual cup elements of the bodies, on each of which at least one cup element is arranged, can also be equipped with rollers which run along a guide track, that of the path of the traction means shown 12 corresponds, be led.

6 zeigt eine Prinzipskizze mit einer alternativen Ausführungsform, die ein Fallrohr 26 aufweist, dass, wie in der Darstellung gewählt, schräg verläuft oder auch vertikal angeordnet sein kann. In einem oberen Bereich besitzt dieses Fallrohr einen Wassereinlaufschacht 27, worüber kontinuierlich oder diskontinuierlich Wasser in Richtung des dargestellten Pfeils 28 eingeführt werden kann. In dem Rohr 26 sind tellerförmige Becherelemente 29, die mit einem Endlos-Zugmittel 12 verbunden sind, derart geführt, dass das über den Wasserzulauf 27 eingeführte Wasser sich oberhalb der tellerförmigen Becherelemente 29 staut und aufgrund der potentiellen Energie die Becherelemente nach unten treibt. Im unteren Teil des Rohres ist ein Wasserauslauf vorgesehen, über den das Wasser, gegebenenfalls nach Verschwenkung der tellerförmigen Becherelemente in eine vertikale Richtung, ablaufen kann. 6 zeigt, dass prinzipiell die erfindungsgemäße Vorrichtung auch ohne Räder, Umlenkrollen oder Trommeln ausgebildet sein kann, wenn ein Rohr als Führungsmittel gewählt wird. 6 shows a schematic diagram with an alternative embodiment, the downpipe 26 has, as selected in the representation, obliquely or may also be arranged vertically. In an upper area this downpipe has a Water inlet shaft 27 what about continuously or discontinuously water in the direction of the arrow shown 28 can be introduced. In the pipe 26 are plate-shaped cup elements 29 that with an endless traction device 12 are connected, so guided that the over the water inlet 27 introduced water above the plate-shaped cup elements 29 dams and due to the potential energy drives the cup elements down. In the lower part of the tube, a water outlet is provided, via which the water, possibly after pivoting of the plate-shaped cup elements in a vertical direction, can proceed. 6 shows that in principle the device according to the invention can also be designed without wheels, pulleys or drums when a tube is selected as a guide means.

Die in 7 dargestellte Ausführungsform zeigt ein Rohr 30, in dem tellerförmige Elemente 31 oder 32 über Roll- oder Gleiteinrichtungen nach unten bewegt werden können. Hierzu wird über eine obere Rohröffnung das Wasser, veranschaulicht durch Pfeil 33 zugegeben, das sich oberhalb eines Tellers 31 bzw. 32 aufstaut und durch das aufgestaute Gewicht den Teller 31 oder 32 als Teil einer Reihe von Tellern herabbewegt. Bei dem in dem Rohrausschnitt 34 dargestellten Teller ist die Vorrichtung 35, an der der Teller 31 befestigt ist, gleitend oder rollend an der Rohrinnenwand geführt, wohingegen die Gleit- oder Rollvorrichtung, dargestellt im Ausschnitt 37, an der Rohraußenwand geführt ist, wobei die Rohrwand einen Schlitz aufweisen muss, durch den eine Halterung für den Teller 32 greift, der im Unterschied zu dem Teller 31 sich im wesentlichen vollständig über die Querschnittsfläche des Rohres 30 erstreckt. Die Vorrichtungen 35 oder 36 sind als Endloszug 38 rund um die geschlossene Führungsbahn 42 hintereinander angeordnet, wobei jede der Vorrichtungen 35, 36 entsprechend der Prinzipskizze in 8 mit einer benachbarten Vorrichtung 35, 36 über Verbindungsglieder 39 verbunden ist. Die Vorrichtungen können auf Schienen 40 über Rollen oder Kufen 41 reibungsarm entlang der geschlossenen Führungsbahn 42 geführt werden. Auch bei dieser Anordnung wird die potentielle Energie des aufgestauten Wassers ausgenutzt, indem die Bewegungsenergie zum Antrieb einer Rolle oder Walze bzw. zur Generierung von Strom verwendet wird. Das in 7 dargestellte Rohr ist im einfachsten Fall unten offen, so dass das jeweils aufgestaute Wasser nach Abschwenken des Tellers 31 oder 32 in Richtung des dargestellten Pfeils 43 abfließt.In the 7 illustrated embodiment shows a tube 30 in which plate-shaped elements 31 or 32 can be moved down via rolling or sliding devices. For this purpose, the water is through an upper pipe opening, illustrated by arrow 33 admitted, that is above a plate 31 or 32 dammed and the pent-up weight the plate 31 or 32 moved down as part of a series of plates. When in the pipe cut 34 The illustrated plate is the device 35 where the plate is 31 is fixed, sliding or rolling led to the pipe inner wall, whereas the sliding or rolling device, shown in the cutout 37 , is guided on the tube outer wall, wherein the tube wall must have a slot through which a holder for the plate 32 attacks, in contrast to the plate 31 essentially completely over the cross-sectional area of the tube 30 extends. The devices 35 or 36 are as an endless train 38 around the closed guideway 42 arranged one behind the other, with each of the devices 35 . 36 according to the outline sketch in 8th with an adjacent device 35 . 36 via connecting links 39 connected is. The devices can be on rails 40 over rollers or skids 41 low friction along the closed guideway 42 be guided. Also in this arrangement, the potential energy of the dammed water is exploited by the kinetic energy is used to drive a roll or roller or for the generation of electricity. This in 7 shown tube is open at the bottom, so that the pent-up water after pivoting the plate in the simplest case 31 or 32 in the direction of the arrow shown 43 flows.

9 zeigt in einer vereinfachten Skizze übereinander angeordnete Becken 44, 45, 46, die jeweils nacheinander durch zulaufendes Wasser befüllbar sind. Diese Becken sind mittels Ketten oder ähnlichen Haltemitteln 47 jeweils mit den benachbarten Becken verbunden und ferner in einer nicht dargestellten Weise auf einer geschlos senen Bahn als Endloskette von Becken geführt, die auf der einen Seite eine Abwärtsbewegung der Becken 44, 45, 46 erlaubt, die an einem unteren Punkt angekommen entleert werden und als geleerte Becken wieder in die Ausgangsposition nach oben gefördert werden können, wo sie erneut mit zulaufendem Wasser befüllbar sind. Das jeweils zugelaufene Wasser kann aus einem Flusslauf, Bachlauf oder durch eine Gezeitenströmung bei Flut aufgestaut sein, wobei die zur Verfügung stehende potentielle Energie entweder unmittelbar nach dem Aufstauen oder zeitlich versetzt ausgenutzt wird. 9 shows in a simplified sketch superimposed pelvis 44 . 45 . 46 , which are each successively filled by inflowing water. These basins are made using chains or similar means of holding 47 each connected to the adjacent basins and also performed in a manner not shown on a closed-end trajectory as an endless chain of basins, on the one hand, a downward movement of the pool 44 . 45 . 46 allowed, which arrived at a lower point emptied and can be promoted as emptied pool back to the starting position up, where they can be filled again with inflowing water. The respectively accrued water can be dammed up from a river, creek or by a tidal current at high tide, whereby the available potential energy is used either immediately after the damming or temporally staggered.

1010: Radwheel
1111: Radwheel
1212: Zugmitteltraction means
1313: Becherelementecup members
1414: Pfeil (aufwärts)arrow (Upward)
1515: Pfeil (abwärts)arrow (down)
1616: DrahtseilWire rope
1717: Befestigungsmittelfastener
1818: Schwalbenschwanzaufnahmedovetail mount
1919: Becherelementcup member
2020: Becherelementcup member
2121: Umlenkrolleidler pulley
2222: Körperbody
2323: Körperbody
2424: Umlenkrollenguide rollers
2525: UmienkrollenUmienkrollen
2626: Fallrohrdownspout
2727: WasserzulaufschachtWater supply shaft
2828: Pfeilarrow
2929: tellerförmige Becherelementeplate-shaped cup elements
3030: Rohrpipe
3131: TellerPlate
3232: TellerPlate
3333: Pfeilarrow
3434: Rohrausschnittpipe cutting
3535: Vorrichtungcontraption
3636: Vorrichtungcontraption
3737: Ausschnittneckline
3838: Endloszugendless train
3939: VerbindungsgliederConnectors
4040: Schienenrails
4141: Rollen, KufenRoll, skids
4242: Führungsbahnguideway
4343: Pfeilarrow
4444: Beckenpool
4545: Beckenpool
4646: Beckenpool
4747: Haltemittelholding means
DD: Durchmesserdiameter
HH: Bauhöheheight
aa: Kantenlängeedge length
hH: Höhe eines BecherelementesHeight of one cup element
dd: DrahtseildurchmesserCable diameter

Claims

Apparatus for energy conversion utilizing the potential energy of water, characterized in that a plurality of cup elements, plates or basins are attached to an endless traction means, which is guided on a track with locations at different heights, via a water inlet, the cup elements, plates or Basins can be completely or partially filled to a higher location and emptied to a lower location.

Apparatus according to claim 1, characterized in that two at different heights rotatably arranged pulleys, wheels ( 10 . 11 ) or drums via an endless traction means ( 12 . 16 ) are connected to each other, the several cup elements ( 13 ), Plates or basins, which move after filling with water due to gravity and empty at the lowest achievable point, so that the endless traction means ( 13 ) and with him the wheels ( 10 . 11 ) or drums are drivable.

Device according to claim 2, characterized in that the pulleys, wheels ( 10 . 11 ) or drums are arranged vertically one above the other.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the traction means a rope ( 16 ), a band or a chain or consists of several parallel running of the aforementioned means.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that each of the preferably equidistantly arranged cup elements ( 13 ) a trough-shaped container ( 19 . 20 ), which is preferably releasably secured.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the wheels ( 10 . 11 ) or drums, at least the upper wheel ( 10 ) or the upper drum, has a diameter (D) of at least 6 m.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the axial spacing of the deflection rollers, the wheels ( 10 . 11 ) or the drums is at least 10 m.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that one of the deflection rollers, one of the wheels ( 10 . 11 ) or drums is designed as a power generator or is rotatably connected to a generator or connected via a transmission.

Device according to claim 1, characterized in that that movable in a tube, plate or plate-shaped cup elements are, at least in essence, preferably to a lesser extent Play, practice extend the entire pipe diameter and at least one Endless traction means are attached, which are guided in or on the pipe and further runs on a closed track.