DE102009060919A1

DE102009060919A1 - Rohrschnecke

Info

Publication number: DE102009060919A1
Application number: DE102009060919A
Authority: DE
Inventors: Ludger 91207 Glosemeyer; Knut 91207 Hahn
Original assignee: RITZ-ATRO GmbH; RITZ ATRO GmbH; Ritz-Atro 90471 GmbH
Current assignee: RITZ-ATRO GmbH; RITZ ATRO GmbH; Ritz-Atro 90471 GmbH
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-30

Abstract

Die Wasserkraftschnecke erzeugt elektrische Energie durch die Einwirkung der Schwerkraft auf das am oberen Ende der Schnecke zugeführten Wasser. Durch das sich abwärts bewegende Wasser wird die Schnecke in Drehung versetzt und so die Energie der Lage in Bewegungsenergie umgewandelt (siehe DE 41 39 134 C2). Diese erzeugt über eine Getriebe-/Generatoreinheit (3) elektrischen Strom, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten obere Lagerung (2), Getriebe und Generator (3) in das Basisrohr (1) (Trog und Maschinenträger) integriert sind. Das Zulaufrohr (5) in dem eine Absperreinheit (7) und eine Abweiseinheit (8) für Treibgut integriert werden kann, ist Bestandteil der Anlage. So entsteht eine komplette, einteilige Anlage.

Description

Die Erfindung ist in der Energietechnik anzuwenden, insbesondere zur Wasserkraftnutzung in kleineren Anlagen. Kleine Wasserkräfte mit niedriger Fallhöhe und geringer Wasserführung eignen sich nicht zum Betrieb von Turbinen. Die Erfindung erzeugt elektrische Energie durch die Einwirkung der Schwerkraft auf das am oberen Ende der Schnecke zugeführten Wasser. Durch das sich abwärts bewegende Wasser wir die Schnecke in Drehung versetzt und so die Energie der Lage in Bewegungsenergie umgewandelt (siehe DE 41 39 134 C2 ).
Im derzeitigen Stand der Technik bauen sich die Wasserkraftschnecken aus Schneckenkörper mit Stahltrog (geschlossen oder offen), obere und untere Lagerung sowie Getriebe mit Generator auf. Bauseitig notwendig ist ein Grobrechen zum Rückhalt von Treibgut sowie ein Abschlussschieber zum Absperren des Wassers bei Netzabschaltung des Generators zur mechanischen Sicherung der Schnecke gegen Beschädigung. Diese Baugruppen werden auf der Baustelle einzeln montiert.
Um diesen hohen Aufwand auf der Baustelle zu verkürzen wurden bei kleinen bis mittleren Leistungen Komplettsysteme (Rohrschnecken und Kompaktschnecken) entwickelt und gebaut. Der grundsätzliche Aufbau wurde aber beibehalten. Um die obere Lagerung, das Getriebe mit dem Generator mit dem Trog oder Rohr zu einem Ganzen zu verbinden, wurden Rahmen- oder Kastenkonstruktionen an den Rohr- oder Stahltrog angeschweißt oder geschraubt.
Dieser Stand der Technik ist von Seite der Konstruktion und Fertigung nicht gänzlich zufriedenstellend.
Die Erfindung fußt auf der Idee, auf Basis einer Rohrschnecke, eine komplette Integration der Komponenten untere Lagerung, obere Lagerung und Getriebe-, Motor-/Generator-Einheit in die Fortsetzung des Außenrohrs zu erreichen. Das heißt die Wasserkraftschnecke besteht aus einem rohrförmigen Grundkörper, welcher aus einem oder mehreren Rohrstücken, gleichen oder verschiedenen Durchmessern, mit gemeinsamer Längsachse besteht. Die notwendigen Aussparungen für Wasserzulauf und Wartungsöffnungen werden in das Rohr eingebracht.
Ein entsprechend beschnittenes Rohr, wird als vollintegrierter Zulauf. Darin integriert ist eine Verschlusseinheit und ein Grobrechen. Alternativ kann diese Integration modular über Flanschverbindungen am freistehenden Ende des Zulaufrohrs ausgeführt werden. Zwischen der Verschlusseinheit und dem Grobrechen kann auch eine Aufweitung des Rohrquerschnitts, zur Anpassung an das Gewässer, integriert werden. Dies kann auch mit einer Änderung von der runden Form einhergehen.
Aufgrund der Positionierung der Absperreinheit hinter und unter dem Hauptrohr der Schnecke sind alle möglichen Ausführungen von Absperrungen, wie senkrechte Schieber nach oben öffnend oder horizontale Schieber, sowie einteilige oder mehrteilig Drehklappen integrierbar, da nach oben keinerlei Bauraumbeschränkung besteht. Auch kann an dieser Stelle eine Absperreinheit mit zusätzlicher Ausleitung in einen Bypass-Kanal integriert werden.
Der Grobrechen kann senkrecht vor den Einlauf eingebaut werden. Alternativ kann der Rechen schräg eingebaut werden um so eine Aufstauung von Festkörpern zu verringern.
Die Punkte [0006], [0007] und [0008] sind alternativ und können je nach Bedarf verwendet werden.
Die obere Lagerung und die Getriebe-/Generatoreinheit sind auf einer Maschinenplattform aufgebaut, welche als komplette Einheit in das Zentralrohr eingeführt und daran befestigt wird. In dieser Maschinenplattform ist eine Ölauffangwanne unter dem Getriebeblock integriert. Am tiefsten Punkt kann ein Ablasshahn eingebaut werden. Diese Maschinenplattform ist so ausgeführt, dass sie sämtliche Kräfte aus der oberen Lagerung und dem Getriebe-/Generatoreinheit aufnehmen kann und auf das Basisrohr überträgt.
Die untere Lagerung wird durch eine nicht im Wasserablauf der Schnecke liegende Konstruktion gehalten.
Die Notwendige elektrische Schaltanlage wird in das Rohr seitlich oder hinter der Maschinenplattform integriert. Sollte die Schaltanlage so groß sein, dass sie nicht komplett im Rohr zu platzieren ist, kann sie so eingebaut werden, dass sie teilweise oder ganz außerhalb des Rohres montiert wird.
Durch diesen Anbau ist dieses System von baulichen Maßnahmen, außer einer Basis für den Aufbau, unabhängig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4139134 C2 [0001]

Claims

Die Erfindung erzeugt elektrische Energie durch die Einwirkung der Schwerkraft auf das am oberen Ende der Schnecke zugeführten Wasser. Durch das sich abwärts bewegende Wasser wir die Schnecke in Drehung versetzt und so die Energie der Lage in Bewegungsenergie umgewandelt (siehe DE 41 39 134 C2 ) und diese über eine Getriebe-/Generatoreinheit (3) in elektrischen Strom, dadurch gekennzeichnet, dass alle Komponenten so in das Basisrohr (1) (Trog und Maschinenträger) und dem Zulaufrohr (5) integriert sind, dass daraus eine komplette, einteilige Anlage entsteht.
Schnecke nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem rohrförmigen Grundkörper besteht, welcher aus einem oder mehreren Rohrstücken, gleichen oder verschiedenen Durchmessern, mit gemeinsamer Längsachse besteht, der zusätzlich zum Schneckenkörper auch die obere Lagerung (2) und die Getriebe-/Generatoreinheit (3) aufnimmt.
Schnecke nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (5) aus einem beschnittenem, an das Basisrohr (1) angesetztem Rohr, besteht.
Schnecke nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Zulauf (5) nach Anspruch 3 eine Verschlusseinheit (7) integriert ist. Die Absperrung (7) ist als senkrechter oder horizontaler Schieber, sowie als einteilige oder mehrteilige Drehklappen machbar. Auch kann an diese Stelle ist eine Absperreinheit (7) mit zusätzlicher Ausleitung in einem Bypasskanal integriert werden.
Schnecke nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Zulauf (5) nach Anspruch 3 und 4 ein Grobrechen (8) vor dem Einlauf eingebaut wird. Zwischen dem Grobrechen (8) und der Verschlusseinheit (7) kann eine Aufweitung des Rohrquerschnitts oder eine Änderung von der runden Form zur Anpassung an das Gewässer ausgebildet werden.
Schnecke nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lagerung (2) der Rotoreinheit, sowie die Getriebe-/Generatoreinheit (3) auf einer gemeinsamen Maschinenplattform (6) aufgebaut ist. Diese wird als komplette Einheit in das Basisrohr (1) eingeführt und daran befestigt. Diese Maschinenplattform (6) ist so ausgeführt, dass sie sämtliche Kräfte aus der oberen Lagerung (2) und dem Getriebe-/Generatoreinheit (3) aufnehmen kann auf das Basisrohr (1) überträgt.
Schnecke nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass Maschinenplattform (6) nach Anspruch 6 eine Ölauffangwanne unter dem Getriebeblock integriert ist. Am tiefsten Punkt kann ein Ablasshahn eingebaut werden.
Schnecke nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lagerung (4) durch eine nicht im Wasserablauf der Wasserkraftschnecke liegende Konstruktion gehalten wird.
Schnecke nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die notwendige elektrische Schaltanlage in das Basisrohr (1) seitlich oder hinter der Maschinenplattform (6) ganz oder teilweise (bei zunehmender Größe der Schaltanlage) integriert wird.
Schnecke nach 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Punkte 3 bis 5 alternativ gesamt oder teilweise entfallen können.