DE102007002122A1 - Potential energy converting method for transportation of e.g. goods, involves compressing fluid or gas by generation of pressure of platform such that utilized energy is produced and portion of pressure is utilized as recycle force - Google Patents
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- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung von potentieller Energie in kinetische Energie zur Energieerzeugung und/oder Energiespeicherung. Die potentielle Energie wird durch eine Gewichtskraft dargestellt, die beispielsweise aus Gütern, Medien und/oder Personen (Verkehrsströmen) besteht und die auf großen Flughäfen, in Warenhäusern oder in anderen Einrichtungen nutzbringend in einer Richtung mobilisierbar ist.The The invention relates to a method and a device for conversion of potential energy into kinetic energy for energy production and / or Energy storage. The potential energy is given by a weight force represented, for example, from goods, media and / or Persons (traffic flows) exists and those on large Airports, department stores or other facilities beneficially mobilizable in one direction.
[Stand der Technik][State of the art]
Grundsätzlich
ist bekannt, z. B. aus der
Aus
der
Ferner
beschreibt die
Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass nicht die gesamte Gewichtskraft zur Energieerzeugung genutzt wird. Ein schwenkbares mechanisches System und eine zusätzliche Gegenkraft, um die unbelastete Plattform wieder auf das höhere Niveau zu bringen, sind erforderlich.Of the Disadvantage of this arrangement is that not the entire Weight is used to generate energy. A swiveling mechanical system and an additional drag to the unloaded platform back to the higher level to bring are required.
[Aufgabe der Erfindung]OBJECT OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung von potentieller Energie in kinetische Energie zur Energieerzeugung und/oder Energiespeicherung zu schaffen, bei der vorhandene oder organisierte Verkehrsströme zur Energiegewinnung ausgenutzt werden. Ferner soll die Vorrichtung möglichst einfach und mit einem geringen Materialeinsatz aufgebaut sein, um bei einem geringen Verbrauch an Eigenenergie eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erreichen.task The invention is a method and apparatus for conversion from potential energy to kinetic energy for energy production and / or to create energy storage in the existing or exploited organized traffic flows for energy production become. Furthermore, the device should be as simple and as possible be constructed with a low material input, at a low consumption of own energy a high economic efficiency to reach.
Die Aufgabe wird in bezug auf das Verfahren mit den Merkmalen des 1. Patentanspruchs und für die Vorrichtung mit den Merkmalen des 2. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The This object is achieved with respect to the method having the features of FIG. Patent claim and for the device with the features of the second claim. Advantageous further developments and embodiments are the subject of the dependent claims.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Umwandlung von potentieller Energie in kinetische Energie nutzt zur Energieerzeugung und/oder Energiespeicherung Verkehrsströme, die in einer Richtung verlaufen oder organisierbar sind. Solche Verkehrsströme können Waren, Güter, Personen oder Medien, wie z. B. Wasser oder fließfähiger Sand, sein, die eine Gewichtskraft darstellen und mittels einer Vorrichtung von einem höheren Niveau auf ein niederes Niveau verbracht werden.The Method and device for converting potential energy in kinetic energy uses for power generation and / or energy storage Traffic flows that run in one direction or can be organized are. Such traffic flows can be goods, goods, People or media, such as As water or flowable Sand, which represent a weight and by means of a Device from a higher level to a lower level be spent.
Dadurch wird vorzugsweise ein Druck erzeugt, der direkt der Gewinnung von Wärme oder Elektrizität dient.Thereby Preferably, a pressure is generated directly to the extraction of Heat or electricity is used.
Die Vorrichtung besitzt dazu, ähnlich einem Fahrstuhl, eine Plattform, die auf dem höheren Niveau beladen und auf dem niederen Niveau entladen wird, wobei ein Teil der erzeugten Energie dazu genutzt wird, die Plattform nach Entladung wieder auf das höhere Niveau zu bringen.The Device has, similar to an elevator, a Platform loaded at the higher level and on the low level is discharged, with part of the energy generated is used to return the platform to the higher one after unloading To bring the level.
Die Plattform ist zur Energieerzeugung und/oder Energiespeicherung beispielsweise mit einer druckerzeugenden Einrichtung gekoppelt, die mittels hydraulischer oder andersartiger Maschinen Wärme oder Elektrizität erzeugt.The Platform is for power generation and / or energy storage, for example coupled to a pressure generating device by means of hydraulic or other machines heat or electricity generated.
Für ein optimales Verhältnis zwischen eingesetzter Gewichtskraft und notwendiger Rückstellkraft ist unter Vorraussetzung der erfindungsgemäßen Bauweise eine Gewichtskraft von ca. 25 000 kg bis 30 000 kg notwendig. Das entspricht etwa 300 erwachsenen Personen.For an optimal ratio between weight used and necessary restoring force is a prerequisite the construction according to the invention a weight from approx. 25,000 kg to 30,000 kg. That's about 300 adult persons.
Um eine derart große Anzahl von Personen transportieren zu können, ist es zweckmäßig, die Plattform mit mehreren Etagen auszustatten, beispielsweise 5 Etagen a 60 Personen. Um dafür die Bauhöhe der Vorrichtung zu begrenzen, ist es weiterhin vorteilhaft, die Personen im Sitzen zu transportieren.Around to transport such a large number of people can, it is expedient, the platform equipped with several floors, for example, 5 floors a 60 people. In order to limit the height of the device, it is also advantageous to transport the persons sitting down.
Grundlage der Vorrichtung bildet für die Konstruktion der Plattform ein Tragegerüst in Leichtbauweise, das von einer dreieckigen Grundform ausgeht und aus bekannten Materialien hergestellt ist, die beispielsweise im Flugzeug- oder Raketenbau eingesetzt werden und stabil genug sind, um eine Masse von 30 000 kg tragen zu können. Als ein besonders leichtes und mit hohem Druck belastbares Material bietet sich für viele Teile der Vorrichtung der Stoff Aerogel anThe basis of the device is for the construction of the platform, a lightweight supporting structure, which starts from a triangular basic shape and is made of known materials, which are used for example in aircraft or rocket construction and are stable enough to a mass of 30 000 kg. As a particularly lightweight material which can be loaded under high pressure, the fabric airgel is suitable for many parts of the device
Bei mehrstufiger Ausführung der Plattform ist zu berücksichtigen, dass die Stabilität der Träger proportional der zu belastenden Masse in den einzelnen Etagen auszuführen ist.at multi-level execution of the platform has to be considered, that the stability of the carrier is proportional to the to be loaded mass in the individual floors is.
Optimal ist eine Ausführung als druckerzeugende Vorrichtung, die zur Kompression eines Gases und/oder zur Strömungsbeschleunigung einer Flüssigkeit oder eines Gases dient. Damit wird sowohl eine Federung gewährleistet, als auch die Fallgeschwindigkeit gedämpft, ein Teil des Druckes wird als Rückführkraft genutzt und der Druck wird durch den Einsatz bekannter Maschinen zur Erzeugung und Speicherung von Elektrizität, Wärme oder anderen Energieformen genutzt.Optimal is an embodiment as a pressure-generating device, the for compression of a gas and / or flow acceleration a liquid or a gas is used. This will be both a Suspension ensures, as well as the fall speed damped, part of the pressure is called return force used and the pressure is through the use of known machines for the generation and storage of electricity, heat or other forms of energy.
Als optimales Transportmittel wird für die Vorrichtung ein Tragegestell vorgeschlagen, das aus mindestens einer Plattform besteht, die an einer zentralen Säule befestigt ist. Die Plattform wird vorteilhaft aus drei Trägerarmen gebildet, die sternförmig, ausgehend von der zentralen Säule, im Abstand von 120° ausgerichtet sind. Damit bildet die Grundform des Tragegestells in der Draufsicht ein gleichschenkliges Dreieck.When optimal means of transport is used for the device Supporting frame proposed, which consists of at least one platform, which is attached to a central pillar. The platform is advantageously formed of three support arms which are star-shaped, starting from the central column, spaced 120 ° apart are. Thus forms the basic shape of the support frame in plan view an isosceles triangle.
Die äußeren Enden der Trägerarme sind über Schienen reibungsarm in drei Säulen geführt, die ein äußeres Gestell bilden und über die der Zugang zu der Plattform gewährleistet ist.The outer ones Ends of the support arms are low friction over rails led in three columns, the one outer Frame and over which the access to the platform is guaranteed.
Über die zentrale Säule wird mit der belasteten Plattform zur Energiegewinnung ein Druck auf ein Medium (Gas oder Flüssigkeit) ausgeübt und eine hydraulische Federung drückt von unten das leere Gerüst wieder in seine Ausgangsposition zurück.about the central pillar becomes with the loaded platform to the Energy production a pressure on a medium (gas or liquid) exercised and presses a hydraulic suspension from below the empty scaffold back to its starting position back.
Zur Energiegewinnung werden bekannte Mechanismen eingesetzt. Eine Gewichtskraft wird von einem höheren Niveau auf ein niederes Niveau bewegt, so dass gewinnbringend Elektroenergie oder Wärme erzeugt werden kann.to Energy generation known mechanisms are used. A weight is moved from a higher level to a lower level, so that generates profitable electrical energy or heat can be.
Darüber hinaus lässt sich diese Anordnung vorteilhaft an Staudämmen installieren. Neben der Nutzung des Wasserdruckes zum Antrieb von Turbinen wird überschüssiges ins Tal abfließendes Wasser am oberen Niveau des Staudammes in einen Behälter gefüllt und der volle Wasserbehälter bewegt sich, ähnlich den Verkehrsströmen in Form von Waren oder Personen, in einem senkrecht vor der Staumauer angeordnetem Gerüst oder Röhre durch seine Gravitationskraft nach unten.About that In addition, this arrangement can be advantageous to dams to install. In addition to the use of water pressure to drive Turbines will drain excess into the valley Water at the upper level of the dam into a container filled and the full water tank moves, similar the traffic flows in the form of goods or persons, in a vertically arranged in front of the dam wall or Tube by its gravitational force down.
Durch die Gewichtskraft des Behälters wird eine druckerzeugende Einrichtung betätigt. Am unteren Ende wird der Behälter entleert und der leere Behälter durch eine relativ zum Gewicht des vollen Behälters geringe Gegenkraft zum erneuten Befüllen wieder auf das höhere Niveau gebracht.By the weight of the container becomes a pressure-generating Device operated. At the bottom is the container emptied and the empty container by a relative to Weight of full container low drag to renew Filling brought back to the higher level.
Neben der Nutzung des Druckes zur Energiegewinnung ist es auch denkbar, zwischen dem Behälter und dem Haltegerüst Linearmotoren anzuordnen, über die direkt oder zusätzlich Elektroenergie erzeugt wird.Next It is also possible to use the pressure for energy between the container and the holding frame linear motors to arrange, via the direct or additional electrical energy is produced.
Eine weitere nutzbringende Anordnung ergibt sich beispielsweise beim Umschlag von Containern oder anderen schweren Gütern von Schiffen auf die Straße, auf Schienen oder umgekehrt.A further beneficial arrangement results, for example, in Handling of containers or other heavy goods of Ships on the road, on rails or vice versa.
Auf der Grundlage der erfinderischen Idee und dem Grundaufbau der Vorrichtung lassen sich zahlreiche weitere Anwendungsbeispiele ableiten, bei denen durch Ausnutzung von Gewichtskräften potentielle Energie in kinetische Energie nutzbar umgewandelt werden kann.On the basis of the inventive idea and the basic structure of the device Numerous other application examples can be derived those through the use of weight forces potential Energy can be converted into kinetic energy usable.
[Beispiele][Examples]
An Hand von Zeichnungen werden der Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert.At Hand of drawings are the structure and operation of the Invention explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Für
den Transport von Personen ist in
Die
Plattform
Die äußeren
Enden der Trägerarme
Die
Tragesäulen
Zwischen
den äußeren Stützsäulen
Ausgehend
von einer normalen Geschosshöhe in Gebäuden können
somit zwei Ebenen in der Plattform
Zur
Sicherheit der zu transportierenden Personen wird das Tragegerüst
Bewegt
sich die Plattform
Durch
die Konstruktion des Tragegerüstes
Ferner
ist die Plattform
Es
ist aber auch möglich, die Arretierung im Zusammenhang
mit dem Schließen der Zugänge
Durch
die Gewichtskraft der Personen entsteht in der Ebene A eine druckerzeugende
Last (Arbeit). In der Ebene B findet eine Umkehr des Vorganges statt
und die Plattform
In der Ebene A kommen, beispielsweise wie auf einem Flugterminal, immer neue Personen an oder die Personen gelangen aus der Ebene B über eine Treppe oder energiearm über einen Paternoster wieder in die Ebene A.In Level A, for example, as on an air terminal, always new people or people will come from level B over one Stair or low energy via a paternoster back in the level A.
In
Ausgehend
von einem Träger
An
ihren äußeren Enden sind die Trägerarme
Die
Tragesäulen
Die
in
An
der trockenen Seite
Der
Wasserbehälter
Beim
Herunterfahren des Wasserbehälters
Bei
Anordnung des Wasserbehälters
Das
Fassungsvermögen des Behälters
Eine
Möglichkeit der Nutzung der Gewichtskraft beim Verladen
von Gütern, insbesondere große Container
Beim
Umschlag von Containern
Beim
Absenken der Last, beispielsweise für einen logistisch
notwendigen Stopp, erzeugt die Gewichtskraft des vollen Containers
- 11
- Plattformplatform
- 22
- Druckerzeugende HauptsäulePrinter Compelling mainstay
- 33
- Trägerarmesupport arms
- 44
- Tragedreieck, gleichschenkliges DreieckCarrying triangle isosceles triangle
- 55
- Vertikale Tragesäulenvertical support columns
- 66
- VerbindungsstützringeConnection support rings
- 77
- Äußere StützsäulenOuter support columns
- 88th
- ZugängeAdditions
- 99
- Verbindungsankertie-anchors
- 1010
- Staudammdam
- 1111
- Trockene Staudammseitedry dam page
- 1212
- Rohr oder Gestellpipe or rack
- 1313
- Wasserbehälterwater tank
- 1414
- ÜberlaufrohrOverflow pipe
- 1515
- Entleerungsklappendrop door
- 1616
- Kolbenpiston
- 1717
- Druckwandelnde EinrichtungWandering pressure Facility
- 1818
- ContainerContainer
- 1919
- Krancrane
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 2618046 A1 [0003] - DE 2618046 A1 [0003]
- - WO 02/103201 A1 [0004] WO 02/103201 A1 [0004]
Claims (21)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007002122A DE102007002122A1 (en) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Potential energy converting method for transportation of e.g. goods, involves compressing fluid or gas by generation of pressure of platform such that utilized energy is produced and portion of pressure is utilized as recycle force |
PCT/DE2007/000068 WO2007079742A1 (en) | 2006-01-16 | 2007-01-15 | Method and device for converting potential energy in kinetic energy for producing energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
DE102007002122A1 true DE102007002122A1 (en) | 2008-07-24 |
Family
ID=39530698
Family Applications (1)
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DE102007002122A Ceased DE102007002122A1 (en) | 2006-01-16 | 2007-01-10 | Potential energy converting method for transportation of e.g. goods, involves compressing fluid or gas by generation of pressure of platform such that utilized energy is produced and portion of pressure is utilized as recycle force |
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Country | Link |
---|---|
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Legal Events
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---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |