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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Energiegewinnung.
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Das Leitbild ist 2 Elemente mit einem größtmöglichen Hebelarm zu koppeln, die allesamt auf einen Nenner „Energiegewinnung” gebracht sind.
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Die Erkenntnis und der Grundgedanke ist der von Natur aus bekannte bzw. gegebene Auftrieb des Wassers in Verbindung mit dem Hebelarm. Beide Kräfte hat Archimedes vor über 2000 Jahren schon ergründet. Die Koppelung dieser Kräfte ist aber neu und Grundlage dieser Erfindung. Sie ist durch 4 Figuren hinterlegt. Es spielt keine Rolle, ob das Auftriebsgerät bzw. die gesamte Anlage in einem eigens dafür geschlossenen Wasserbehälter untergebracht wird oder aber in einem freien Gewässer mit entsprechender Größe bzw. Tiefe zu stehen kommt.
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Die Grundüberlegung der Erfindung besteht in der Nutzung bzw. Umwandlung bekannter und vorhandener Auftriebsenergie, welche mit Hebelarm über eine Antriebsachse zum Generatorantrieb hergenommen wird. (s. Fig. Nr. 1, Nr. 2)
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Der Erfindung liegt zugrunde die bekannte Aufwärtsbewegung der Materie Luft in zylinderförmigen oder kugelförmigen Trichtern zu fassen und über einen größtmöglichen Hebelarm in kreisende Energiebewegung zu bündeln. Dies in eine Hochrad ähnliche Konstruktion bzw. Anlage, 1, 2 und 3
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Demnach wird der Auftrieb dadurch verfügbar, dass er in Bewegungsenergie umgesetzt wird mit zusätzlicher größtmöglicher Ausnutzung des Hebelarmes, welcher die Auftriebs-Energie vergrößert, bündelt und vervielfacht.
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Die Energie wird auf die Welle gebracht und diese betreibt den Generator (3, Perspektive). In 1 und 2 zeigen sich verschiedene Ausführungs-Möglichkeiten. Die Zeichnungen der 1 und 2 zeigen, wie einfach und wichtig dieser Hebelarm ist.
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Die entstehende Bewegungskraft errechnet sich aus dem Volumen der verdrängten Wassermenge + Hebelarm (1 Nr. 2 und 2 im Hebelarm Nr. 9). Eine solche Anlage könnte z. B. im unbrauchbar gewordenen Kühlturm eines Kernkraftwerkes als neue Energiequelle hergenommen werden und die dortige Maschinerie voll in Anspruch nehmen bis zur Stromherstellung.
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Zu Fig. 1:
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Der Luftauftrieb im Wasser füllt die nach unten offenen Zylinder des Kraftwerkes. Der Auftrieb treibt in kreisender Bewegung die Kraftachse über den Hebelarm an. Für die Luftzufuhr mit Muffen und Dichtungsringen durch den Ventilator, der die Luft über ein Druckrohr System P. R. oder PE H. D. Polypropylen oder gleichwertig nach Stand der Technik nach unten drückt bzw. befördert. Die Luftrohre sind zu sichern, abzuhängen bzw. zu festigen wegen des Auftriebs derselben.
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Um den Wasserdruck des Transportwegs am Auslass entgegenzuwirken bzw. zu neutralisieren, wird dieses sog. Lufttransportrohr in einer Hülle geführt im Druck dem Wasserdruck am Auslass angepasst bzw. angeglichen. Die Luft wird vom Ventilator bis zum Ausblasen an die Zylinder bzw. in die Zylinder geführt.
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Mit dieser Luftzufuhrtechnik verbunden mit dem Hebelarm werden in Koppelung des heutigen Wissensstands die Kräfte neu und anders gebündelt. D. h. Reibung bzw. Wasserwirbel und Kräfteverlust wird überlistet in dieser Technik durch den Hebelarm und durch ein doppelt geführtes Druckrohr. Wasserwirbel und Reibungsverlust werden durch Verkleidung der gesamten Außenfläche des Hochrads vermieden.
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Der am Zenit befindliche Zylinder wird luftentleert (Nr. 5). Klappen öffnen den Zylinder im Zenit. Dann im freien Fall nach unter gleicht er einem sinkenden Schiff. Im freien Fall komjmt eine Energiegewinnung zusätzlich an den Hebelarm, beschleunigen diese Energiegewinnung zusätzlich (d. h. Eigengewicht ist in freien Fall).
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Die eingeblasene Luft zum Füllen der Zylinder wird erzeugt von einem Ventilator nach Stand der Technik, an dem ein Druckrohr Nr. 6 + Nr. 10 + Nr. 11 für den Transport angeflanscht ist. Evtl. kann ein Ventilator auch direkt mit entsprechenden Zahnrädern gekoppelt direkt von der sog. Kraftwelle betrieben werden. Die Luft verdrängt in den Zylindern die dort befindlichen Wässer und gibt durch den Auftrieb dem Kraftwerk die Bewegung. Durch das beschriebene Druckrohr lässt sich die gepresste Luft schneller in die zu füllenden Zylinder blasen.
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Ist einmal die Anlage in Betrieb gesetzt, so läuft sie rund um die Uhr, Tag und Nacht, kontinuierlich ohne Schwankung weiter. Drei von Natur aus gegebene Elemente sind notwendig: Luft, Wasser, Hebelarm.
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Bei der Lösung 1 und 2 in Nr. 5 ist an der Oberseite der Zylinder ein Ventil bzw. eine Klappe angebracht.
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Diese Klappe öffnet sich an der Oberseite bei der kreisenden Bewegung und schließt sich an der Unterseite.
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Wenn an der Oberseite die Luft ausgetreten ist, befindet sich der restliche sog. Kolben bzw. das gesamte halbseitige Zylinderelement in freiem Fall nach unten und beschleunigt und verstärkt noch dazu die Energie auf die Welle.
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Das Eigengewicht bzw. der Reibungsverlust pendelt sich demnach auf ±0 ein.
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Mit dem Aufstieg der gefüllten kreisenden Zylinder wird der Wasserdruck geringer.
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Folge:
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Die Luft dehnt sich aus.
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Der sog. Zylinder hat deshalb seitliche Auffangbehälter (z. B. 1 Nr. 4), die jene Luft aufnehmen, die sich durch den schwindenden Wasserdruck ausbreitet.
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Diese Kleinbehälter haben die gleiche Funktion und Verschleißtechnik wie die Großbehälter.
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Für den Auftrieb, d. h. bis zum Füllen der ersten Auftriebsbehälter ist eine Fremdenergie nötig.
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D. h. im Anlauf bis zum Füllen einiger Kolben ist der Ventilator von Fremdenergie anzukurbeln und Luft in den Zylinder zu pumpen.
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Diese Luft verdrängt dort das Wasser, füllt die Zylinder und setzt den Auftrieb in Gang bzw. die Kreisbewegung des Kraftwerkes in Gang. Nach diesem Anlauf von Minuten ist das ganze ein CO2 freier Selbstläufer.
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Insgesamt ist der Sache Rechnung getragen und das Problem der Aufhebung der Kräfte ist gelöst.
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Standort:
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Die gesamte Anlage kann komplett unter Wasser montiert sein. Sie läuft Tag und Nacht und unabhängig von Wind und Wetter.
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Die Anlage ist aber auch geeignet, dass ein oberer Bereich ca. 20% aus dem Wasser ragen kann. Die Funktionalität ist so oder so gesichert. An der Welle bzw. am Generator werden größere Geschwindigkeiten zur Stromerzeugung benötigt. Mit einer Zahnraddifferenzierung ist die bestmögliche bzw. größere Geschwindigkeit für einen optimalen Wirkungsgrad des jeweiligen Generators angedacht.
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Interessant wird die Anlage, wenn Sie Reihe an Reihe als sog. Energie Kreisel Kraftwerk an der Achse angeordnet werden und in tiefen und großen Gewässern ihren Standort finden und mit großen Hebelarmen zur Vervielfachung der Kraft versehen sind (s. Perspektive 3).
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Im Kühlturm eines stillgelegten Atomkraftwerkers würden sich Hebelarme mit ca. 50–100 m durchaus anbieten bzw. anbringen lassen und den nutzlosen Kühlturm in einer neuen Zeit mit einer neuen Funktion erfüllen (s. hierzu auch den speziellen Erläuterungsbericht zur technischen Umsetzung und Mechanik des Kraftwerkes).
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Die 4 zeigt die Idealanlage, die in 1, 2 und 3 gezeigten Elemente sind Kraftwerke, die in sich geschlossen bereits funktionieren. Bekannte 2 Taktmotoren bei Schiffen und Lokomotiven sind als Groß-Dieselmotoren mit hohem Wirkungsgrad bekannt. Die dieser Erfindung vorhandenen Kräfte durch den Wasserauftrieb und deren Anwendung nach 1 und 2 finden ihre optimale Entwicklungsfortsetzung in dem nach 4 aufgezeigten Zwei-Hebelarm-Zylindern aus der in 1 und 2 beschriebenen Energie.
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Die im Zwei-Zylindertakt erzeugte Energie benötigt keinen Auspuff, sondern ein Druckgeladenes Rohr, welches am Auslass des Zylinders (4, Nr. 44) dem Druck Auslass verschafft und in das Kurbelwellengehäuse Nr. 45 einbläst. Dort ergibt sich durch die analoge Kreisbewegung die Kraftübertragung auf die Kurbelwelle, welche mit der Turbine wie auch in 1 und 2 verbunden ist.
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Aus 4 Nr. 45, d. h. nach dem Durchlauf des Kurbelwellengehäuses Nr. 45 drückt die Luft den vorausgegangenen Kolben 4 Nr. 50 darin die Nr. 49 in die Ausgangsposition zurück.
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Der Luftaustritt erfolgt zum zweiten Zylinder und drückt den dortigen Kolben wieder zurück in die Ausgangsposition.
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Das Element hat wenig aufwändige Teile und ist verglichen zu anderen Energieerzeugern wie z. B. Benzin oder Dieselkonstruktionen wesentlich Wartungs-freundlicher und robuster.
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Die in den Kolben befindliche Materie ist jedoch nichts anderes als Luft, die sich zudem auch pressen lässt, schwindet und ausdehnt, und für einen einwandfreien Betrieb innerhalb des Kurbelwellengehäuses vorzüglich ist. Die Luft als anvisiertes Element, das die beiden Zylinder wechselweise füllt, ist eine problemlose billige Füllmasse. Es ist aber nicht ausgeschlossen, diese Füllmasse auch in anderer Materie zu wählen, wie z. B. Oel.
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Diese Luft wird von einem zum anderen Zylinder wechselweise gebracht und ist letztendlich nur im Kreislauf das ideale Medium dieser Erfindung. Der Bewegungszyklus entsteht durch den Auftrieb nach 1 und 2. An den Auftriebsrädern der 1 und 2 sind wie in 4 gezeigt, sog. Auffangbügel (Nr. 41) für die Betätigung des zweiten Hebelarmes angebracht.
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Diese kreisenden Auffangbügel (Nr. 41) nehmen eine Hebelstange (Nr. 51) in kreisender Bewegung an deren Spitze mit. Die Hebelstange wird in diesem Falle nach oben bewegt bis durch die kreisende Bewegung dieser Bügel sich wieder weiter entfernt und diesen Hebelarm den freien Fall wieder auf den nachfolgenden Bügel überlässt, bzw. den Weg zurück frei gibt durch den folgenden Füllvorgang, der durch die Bewegung des zweiten Zylinders bzw. Kolben in Gang gesetzt wird.
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Die Kurbelwelle (4 Nr. 46) kann sowohl als eigenes Element zu einer Turbine gebracht werden oder aber als Anhängsel mit der in 1 und 2 gezeichneten Elementachse verbunden werden.
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Der Standort der Kurbelwelle (Nr. 46) bzw. des Kurbelwellengehäuses (Nr. 45) kann komplett unter Wasser platziert sein oder wenn es wirtschaftlich vernünftiger erscheint auch an Land angeordnet sein.
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Die Druckleitung kann entsprechend geführt werden. Zwischen Hochrad der 1 und 2 und dem Gehäuse in dem sog. Zweitaktergehäuse (Nr. 50) befindet sich das Hebelarmgelenk (Nr. 51), welches wieder mit den bereits zitierten alten Hebelgesetz ausgestattet den Kolben im Zylinder bewegt.
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Stand der Technik ist nachfolgender, auf die nicht näher eingegangen wird, jedoch abrundend der Sachlichkeit halber erwähnenswert scheint.
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Das Ansaugen von Luft in dem einen und dem anderen Zylinder bzw. das Ausströmen durch die Tätigkeit des Kolbens kann wie beim Otto-Zweitaktmotor oder durch Membranen erfolgen. Es ist ein Resonanzsystem, dessen Leistung und Entfaltung von dem Druck auf die verwendete Luft, Gase oder Oel abhängig ist.
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Die Luft strömt während der Pressbewegung des Kolbens aus dem Gehäuse in die Luftleitungen und sorgt dafür, dass die Kraft an die Kurbelwelle über dessen Gehäuse gebracht wird. Von dort wiederum wird dieselbe in den nächsten Zylinder (Nr. 50) gedrückt und veranlasst dort den Kolben (Nr. 49) in die Ausgangsposition, d. h. Null-Position zurück zu kehren.
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Ist dies geschehen, schließt die Zuluftklappe (Nr. 43) am Zylindereingang, wobei dort durch den zeitlich abgestimmten Druck auf diesen die Kolbenbewegung kontinuierlich wieder beginnt.
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Ein wechselnder Kreislauf mit Einschaltung des Hebelarmes führt durch die neuartige Umsetzung bei der Ausnutzung des Auftriebes zur mechanischen Kraftbewegung, die zudem mit den Kräften des Hebelgesetzes zu einer gigantischen Energiepumpe wird.
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ERLÄUTERUNGSBERICHT ZUR TECHNISCHEN UMSETZUNG UND MECHANIK DES KRAFTWERKS
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Technischer Nachweis zur Funktionalität
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An der sogenannten Kraftachse werden beliebig viele Krafthochräder angeflanscht. Das Hochrad die einfachste Form der Kraftübertragung zum Generator. Die 1 + 2 stellen jeweils eines der Triebwerke vor. Die 3 zeigt eine Koppelung mit dem Kraftweg über den Generator zum Transformator in das Stromnetz.
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Der angegliederte Ventilator ist separat mit der Kraftwelle verbunden und bringt die Luft an die Auftriebselemente bzw. Kolben in
1 und
2.
| Auftriebskraft = | Volumen der verdrängten Wassermenge plus Hebelarm |
| Beispiel: | je nach Kolbengröße, z. B. ca. 7,3 ml × 7,3 mb × 6,0 mh = „×” Tonnen |
1 Kraftelement = Hochrad bringt mehr als 1000 Tonnen auf die Achse. Die Perspektive 3 mal mehr.
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Ein sehr wichtiger Bestandteil ist der Hebelarm, d. h. die Kraft, welche vervielfacht wird durch das Hebel, welches aus der Achse zum Schwerpunkt des Kolbens bzw. Zylinders führt. Kraft × Kraftarm = Last × Lastarm
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Das ist das Ergebnis einer relativ „kleinen Anlage”. Wird ein Hebelarm von ca. 50 m möglich, z. B. in großen Gewässern, so würden viele Tausend Tonnen Schubkraft für die Turbine zur Verfügung stehen.
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Anmerkung:
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Der Auftrieb insgesamt ist das Streichholz, der Kraftarm ist das Feuer!
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Bezugszeichenliste
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Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3:
- 1
- Kolben, bez. Zylinder
- 2
- Hebelarm (2)
- 3
- Kraftachse bzw. Kraftwelle
- 4
- Reservebehälter wirkt bei Ausdehnung der Luft für den oberen Bereich
- 5
- Luftklappe zum Auffangen und zum Schließen des Auftriebs Luftklappe zum Ablassen der Luft im Zenit
- 6
- Luft tritt ein, kommt vom Ventilator längs der Kraftachse geblasen als Alternative zu 1
- 7
- Richtungspfeil für Auftriebsbewegung
- 8
- Richtungspfeil für Abtriebsbewegung
- 9
- Hebelarm in 2
- 10
- Umhüllung des Luftrohrs, dazwischen Medium unter Druck – angepasst an die jeweilige Wassertiefe (d. h. Wasserdruckanpassung)
- 11
- Luftrohr
Fig. 4: - 40
- Pleuelstange
- 41
- Bügel
- 42
- Pleuelgelenk
- 43
- Einblasventil
- 44
- Ausblasventil
- 45
- Kurbelwellengehäuse
- 46
- Kurbelwelle
- 47
- Lamellen
- 48
- Hebelarmwendegelenk
- 49
- Kolben
- 50
- Zylindergehäuse
- 51
- Hebelarmgelenk
