DE102016010718A1

DE102016010718A1 - Buoyant power plant

Info

Publication number: DE102016010718A1
Application number: DE102016010718.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2016-09-05
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Auftriebskraftwerk zum Betreiben eines Auftriebskraftwerks. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Auftriebskraftwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen einfachen, prozessstabilen Energieerzeugungsprozess mit Auftriebskörpern in einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter (Turmkraftwerk) gestattet. Gelöst wird das dadurch, indem in einem mit einer Flüssigkeit 2 gefüllten Turmkraftwerk 1 ein Zugmittelgetriebe 3 mit einem endlos umlaufenden Zugmittel 6, 7 angeordnet ist. Das Zugmittelgetriebe 3 ist getriebetechnisch mit einem Generator gekoppelt. Weiterhin sind Auftriebskörper 10 vorgesehen, welche in einem Kreislauf innerhalb des Turmkraftwerks 1 bewegbar sind. Die Auftriebskörper 10 sind in Abständen an dem Zugmittelgetriebe 3 befestigt. Das Turmkraftwerk 1 weist einen Abdichtungsschacht 14 auf und dem Abdichtungsschacht 14 ist in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 eine Auftriebskammer 13 nachgeordnet und die Auftriebskörper 10 sind innerhalb des Abdichtungsschachtes 14 und innerhalb der Auftriebskammer 13 in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 bewegbar.The invention relates to a buoyancy power plant for operating a buoyancy power plant. The invention is based on the object to provide a buoyancy power plant of the type mentioned, which allows a simple, process-stable power generation process with buoyancy bodies in a container filled with a liquid (tower power plant). This is achieved by a traction mechanism 3 with an endlessly circulating traction means 6, 7 is arranged in a filled with a liquid 2 tower power plant 1. The traction mechanism 3 is coupled by transmission technology with a generator. Furthermore, buoyancy bodies 10 are provided, which are movable in a circuit within the tower power plant 1. The buoyancy bodies 10 are attached at intervals to the traction mechanism 3. The tower power plant 1 has a sealing shaft 14 and the sealing shaft 14 is downstream of a lift chamber 13 in the vertical conveying direction 24 of the load strand 7 and the buoyancy bodies 10 are movable within the sealing shaft 14 and within the buoyancy chamber 13 in the vertical conveying direction 24 of the load strand 7.

Description

Die Erfindung betrifft ein Auftriebskraftwerk nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.The invention relates to a buoyancy power plant according to the preamble of the independent claim.

Ein Auftriebskraftwerk ist eine Kraft- und Arbeitsmaschine, welche eine Flüssigkeit umfasst und den statischen Auftrieb, d. h. eine der Schwerkraft eines Körpers entgegengesetzte Kraft in der Flüssigkeit nutzt. Diese Verfahrensweise ist auch als „Archimedisches Prinzip” bekannt.A buoyancy plant is a power and work machine that includes a liquid and the static buoyancy, d. H. one uses the force of gravity of a body opposite power in the liquid. This procedure is also known as the Archimedes Principle.

DE 20 2014 005 703 U1 offenbart ein Auftriebskraftwerk mit einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Turmkraftwerk, einem Zugmittelgetriebe mit einem endlos, über ein erstes und ein zweites Umlenkelement umlaufenden Zugmittelgetriebe und mit daran in Abständen angeordneten Halteeinrichtungen für die temporäre Aufnahme von Auftriebskörpern, wobei das Zugmittelgetriebe überwiegend innerhalb des Turmkraftwerks angeordnet und von der Flüssigkeit umgeben ist und das zweite Umlenkelement des Zugmittelgetriebes außerhalb der Flüssigkeit angeordnet ist und die Auftriebskörper in einem Kreislauf von dem Turmkraftwerk über eine Zuführeinrichtung und von dieser einzeln über eine Schleusenkammer in das Turmkraftwerk transportierbar sind, wobei die Schleusenkammer dem mit Flüssigkeit gefüllten Turmkraftwerk vorgeordnet ist. Am Gehäuse des Auftriebskraftwerks ist eine Druckversorgungseinrichtung angeordnet, welche in das Innere des Auftriebskraftwerks einen Überdruck eines Gases einbringt. Während des Betriebs des Auftriebskraftwerks ist der Überdruck des Gases stets größer als der hydrostatische Druck innerhalb der Flüssigkeit des Turmkraftwerks. Die Zuführeinrichtung zur benachbarten Schleusenkammer weist eine erste Öffnung auf, welche mittels einer ersten Trennvorrichtung offenbar und verschließbar. Innerhalb der Schleusenkammer ist ein antreibbarer Schieber linear bewegbar und positionierbar angeordnet. Die Schleusenkammer weist zum benachbarten Turmkraftwerk eine zweite Öffnung auf, welche mittels einer zweiten Trennvorrichtung offenbar und verschließbar ist und an der Wandung zwischen der Zuführeinrichtung und der Schleusenkammer ist eine Druckausgleichsöffnung angeordnet. DE 20 2014 005 703 U1 discloses a buoyancy power plant with a liquid-filled tower power plant, a traction mechanism with an endless, about a first and a second deflecting circulating traction mechanism and arranged thereon at intervals holding means for the temporary inclusion of buoyancy bodies, the traction mechanism disposed predominantly within the tower power plant and of the liquid is surrounded and the second deflecting element of the traction mechanism is arranged outside the liquid and the buoyancy bodies in a circuit of the tower power plant via a feeder and from this individually via a lock chamber in the tower power plant are transportable, wherein the lock chamber is arranged upstream of the liquid-filled tower power plant , On the housing of the buoyancy power plant, a pressure supply device is arranged, which introduces an overpressure of a gas into the interior of the buoyancy power plant. During operation of the buoyancy power plant, the overpressure of the gas is always greater than the hydrostatic pressure within the fluid of the tower power plant. The feed device to the adjacent lock chamber has a first opening, which by means of a first separator apparent and closable. Within the lock chamber a drivable slide is arranged linearly movable and positionable. The lock chamber has to the adjacent tower power plant on a second opening, which is apparent and closable by means of a second separation device and on the wall between the feeder and the lock chamber is arranged a pressure equalization opening.

DE 169 481 A offenbart eine Auftriebsmaschine, bei welcher die Auftriebskraft von den in einem tiefsten Punkt eines Flüssigkeitsbehälters eingeführten Schwimmkörpern an eine über Leiträder laufende, endlose Kette abgegeben wird. Hierzu ist ein Rad vorgesehen, welches in einem möglichst dicht abschließenden Gehäuse drehbar gelagert ist und am Umfang Aussparungen aufweist. In diese Aussparungen werden zum Vereinzeln an einer mit der Außenluft in Verbindung stehenden Gehäuseöffnung Schwimmkörper eingelegt, die bei der Drehung des Rades vor eine Öffnung des Flüssigkeitsbehälters kommen, um in der Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters, gehalten an Schaufeln einer Triebkette aufwärts zu schwimmen. Das Gehäuse umfasst weiterhin einen Abfluss für eingedrungene Flüssigkeit, welche über einen oberhalb angeordneten Zufluss erneut in den Flüssigkeitsbehälter zuführbar ist. DE 169 481 A discloses a buoyancy machine in which the buoyant force is delivered from floats introduced at a lowest point of a liquid container to an endless chain passing over idler wheels. For this purpose, a wheel is provided, which is rotatably mounted in a close-fitting housing as possible and has recesses on the circumference. Floats are inserted into these recesses for separation on a housing opening communicating with the outside air, which come before the opening of the liquid container with the rotation of the wheel to float upwards in the liquid of the liquid container, held on blades of a drive chain. The housing further comprises a drain for penetrated liquid, which is fed via an upstream inflow again in the liquid container.

DE 93 04 916 U1 offenbart eine Gegenkraftantriebsvorrichtung, umfassend ein endlos über Umlenkelemente umlaufendes Antriebselement mit Mitnehmern. Das Antriebselement und ein unteres Umlenkelement befinden sich in einem Behälter mit Flüssigkeit und ein oberes Umlenkelement befindet sich außerhalb des Behälters. Die Mitnehmer führen in der Flüssigkeit an der Unterseite Hohlkörper, welche nach Verlassen der Flüssigkeit in einen Bevorratungsraum zugeführt werden. Weiterhin ist eine unterhalb des Bevorratungsraums angeordnete, sich in den Behälter mit Flüssigkeit erstreckende Beschickungseinrichtung vorgesehen, welche die über den Bevorratungsraum zugeführten Hohlkörper zum Vereinzeln aufnimmt und diese über eine Auslassöffnung einer Führungseinrichtung innerhalb des Behälters zuführt. Nach Öffnen einer Einlassöffnung können die Hohlkörper aus eigener Kraft in die Beschickungseinrichtung eintreten. Die Beschickungseinrichtung umfasst einen, mit einem Antrieb gekoppelten Kolben sowie die Einlassöffnung mit Einlassverschluss, eine Auslassöffnung mit Auslassverschluss und einer Auspressöffnung mit Auspressöffnungsventil. DE 93 04 916 U1 discloses a counter-force driving device, comprising an endlessly over deflecting elements driving element with drivers. The drive element and a lower deflecting element are located in a container with liquid and an upper deflecting element is located outside the container. The drivers lead in the liquid at the bottom of hollow body, which are supplied after leaving the liquid in a storage space. Furthermore, a feed device arranged below the storage space and extending into the container with liquid is provided, which receives the hollow body supplied via the storage space for separating and feeds this via an outlet opening to a guide device within the container. After opening an inlet opening, the hollow body can enter into the charging device by its own power. The charging device comprises a piston coupled to a drive and the inlet opening with inlet closure, an outlet opening with outlet closure and an outlet opening with outlet opening valve.

Mittels des antreibbaren Kolbens werden die Hohlkörper einzeln über die Beschickungseinrichtung zum Behälter mit Flüssigkeit transportiert. Die Beschickungseinrichtung erstreckt sich bis in den Behälter mit Flüssigkeit und jeder einzelne Hohlkörper wird bei geöffnetem Auslassverschluss in den Behälter mit Flüssigkeit zugeführt. Dabei dringt anteilig Flüssigkeit aus dem Behälter in die Beschickungseinrichtung, danach wird der Auslassverschluss geschlossen und der antreibbare Kolben transportiert die eingedrungene Flüssigkeit in Richtung des Auspressventils, so dass die eingedrungene Flüssigkeit wieder in den Behälter zugeführt wird. Über ein Regelsystem werden der Einlassverschluss und der Auslassverschluss entsprechend der jeweiligen Kolbenstellung vom Antrieb geregelt.By means of the driven piston, the hollow bodies are transported individually via the charging device to the container with liquid. The charging device extends into the container with liquid and each individual hollow body is supplied with an open outlet closure in the container with liquid. In this case, liquid from the container penetrates proportionately into the charging device, after which the outlet closure is closed and the drivable piston transports the liquid that has penetrated in the direction of the squeezing valve, so that the liquid that has penetrated is returned to the container. A control system controls the inlet seal and the outlet seal according to the respective piston position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Auftriebskraftwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen einfachen, prozessstabilen Energieerzeugungsprozess mit Auftriebskörpern in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter (Turmkraftwerk) gestattet.The invention is based on the object to provide a buoyancy power plant of the type mentioned, which allows a simple, process-stable power generation process with buoyancy bodies in a container filled with a liquid (tower power plant).

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Ausbildungsmerkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object is solved by the characterizing features of the independent claim. Further developments emerge from the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung ist darin begründet, dass das Auftriebskraftwerk einen einfachen Aufbau aufweist und für die Erzeugung von Energie, insbesondere elektrischer Energie, nutzbar ist. Das Auftriebskraftwerk, auf Grund der Bauform als Turmkraftwerk bezeichnet, umfasst einen geschlossenen Behälter, hier Gehäuse genannt, welcher in einem definierten Bereich, nämlich einer Auftriebskammer, mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, befällt ist oder (vor Inbetriebnahme) befüllt wird. A first aspect of the invention is based on the fact that the buoyancy power plant has a simple structure and can be used for the generation of energy, in particular electrical energy. The buoyancy power plant, called due to the design as a tower power plant, comprises a closed container, here called housing, which in a defined area, namely a buoyancy chamber, with a liquid, preferably water, is charged or (before startup) is filled.

Als zweiter Aspekt kann genannt werden, dass innerhalb des Turmkraftwerks ein Zugmittelgetriebe mit einem endlos, über ein erstes und ein zweites Umlenkelement umlaufenden Zugmittel mit Last- und Leertrum angeordnet ist.As a second aspect may be mentioned that within the tower power plant a traction mechanism is arranged with an endless, about a first and a second deflection element circulating traction means with load and idle strand.

In vorteilhafter Weise umfasst das Zugmittelgetriebe eine Vielzahl von daran, in Abständen angeordnete Auftriebskörper. Die Auftriebskörper sind geschlossen und an dem Zugmittel lösbar fixiert. Die Auftriebskörper weisen – in Laufrichtung des Lasttrum – eine an der oberen Ebene, d. h. der Oberseite, der Auftriebskörper angeordnete Dichteinrichtung auf.Advantageously, the traction mechanism comprises a plurality of spaced thereon buoyancy bodies. The buoyancy bodies are closed and releasably fixed to the traction means. The buoyancy bodies have - in the direction of the load strand - one on the upper level, d. H. the upper side, the buoyancy body arranged on sealing means.

Als dritter Aspekt kann aufgezeigt werden, dass das Turmkraftwerk einen Abdichtungsschacht und in vertikaler Richtung (des Lasttrum) die nachgeordnete Auftriebskammer umfasst, welche die jeweiligen Auftriebskörper aufnehmen. In Folge der Verbindung mit dem Zugmittelgetriebe verbleiben die Auftriebskörper im Kreislaufbetrieb stets in definierten Abständen zueinander angeordnet.As a third aspect, it can be shown that the tower power plant comprises a sealing shaft and in the vertical direction (of the load side) the downstream buoyancy chamber, which receive the respective buoyancy bodies. As a result of the connection with the traction mechanism, the buoyancy bodies always remain in circulation operation at defined intervals from one another.

Ein vierter Aspekt ergibt sich dadurch, dass das Auftriebskraftwerk die im Wesentlichen flüssigkeitsdichte Auftriebskammer umfasst. Innerhalb dieser Auftriebskammer sind die über den in vertikaler Förderrichtung vorgeordneten Abdichtungsschacht zugeführten Auftriebskörper aufgenommen, wobei je nach Baugröße der Auftriebskammer ein definierter hydrostatischer Druck (Wasser- bzw. Flüssigkeitsdruck, auch Wassersäule genannt) innerhalb der Flüssigkeit herrscht. Mittels des statischen Auftriebs in der mit Flüssigkeit gefüllten Auftriebskammer können die Auftriebskörper diese passieren und verlassen. Hierbei wird das Zugmittelgetriebe in Bewegung versetzt und an zumindest einem Umlenkelement ist über dessen Welle eine getriebetechnische Kopplung mit wenigstens einem Generator zur Energieerzeugung vorgesehen.A fourth aspect results from the fact that the buoyancy power plant comprises the substantially liquid-tight buoyancy chamber. Within this buoyancy chamber, the buoyancy bodies supplied via the sealing shaft arranged upstream in the vertical conveying direction are received, whereby, depending on the size of the buoyancy chamber, a defined hydrostatic pressure (water or liquid pressure, also called the water column) prevails inside the liquid. By means of the static buoyancy in the liquid-filled buoyancy chamber, the buoyancy bodies can pass and leave them. Here, the traction mechanism is set in motion and at least one deflecting element is provided via the shaft of a transmission technology coupling with at least one generator for generating energy.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. Here are shown schematically:

1 ein kompaktes Auftriebskraftwerk. 1 a compact buoyancy plant.

Das Auftriebskraftwerk umfasst zumindest ein mit einer Flüssigkeit 2, beispielsweise Wasser, gefülltes Turmkraftwerk 1 und ein Zugmittelgetriebe 3 mit einem endlos, über ein erstes (unteres) und ein zweites (oberes) Umlenkelement 4, 5 umlaufenden Zugmittel 6, 7 (Leertrum 6, Lasttrum 7), wobei das Zugmittelgetriebe 3 mit einem Generator getriebetechnisch gekoppelt ist. Die Umlenkelemente 4, 5 des Zugmittelgetriebes 3 umfassen wenigstens eine Achse, welche als Welle 15 ausgebildet mit wenigstens einem Generator zur Energieerzeugung gekoppelt ist.The buoyancy power plant comprises at least one with a liquid 2 , For example, water, filled tower power plant 1 and a traction mechanism 3 with an endless, over a first (lower) and a second (upper) deflecting element 4 . 5 circulating traction means 6 . 7 (slack side 6 , Load space 7 ), wherein the traction mechanism 3 is coupled with a generator gearbox technology. The deflecting elements 4 . 5 of the traction mechanism 3 comprise at least one axis, which as a shaft 15 formed coupled with at least one generator for generating energy.

Weiterhin sind Auftriebskörper 10 vorgesehen, welche in einem Kreislauf, fixiert am Zugmittel 6, 7, innerhalb des Turmkraftwerks 1 bewegbar sind. Das kompakte, als Turmkraftwerk 1 ausgebildete Auftriebskraftwerk weist ein Gehäuse 20 auf, in welches als wesentliche Baugruppen das Zugmittelgetriebe 3, ein Abdichtungsschacht 14 und eine Auftriebskammer 13 sowie die Auftriebskörper 10 integriert sind. Dabei ist das Gehäuse 20 flüssigkeitsdicht ausgebildet und weist am Boden eine Standfläche 27 für das Turmkraftwerk 1 auf.Furthermore, are buoyancy bodies 10 provided, which in a cycle, fixed on the traction means 6 . 7 , inside the tower power plant 1 are movable. The compact, as a tower power plant 1 trained buoyancy power plant has a housing 20 on, in which as essential components of the traction mechanism 3 , a sealing shaft 14 and a buoyancy chamber 13 as well as the buoyancy bodies 10 are integrated. Here is the case 20 formed liquid-tight and has a base on the ground 27 for the tower power plant 1 on.

Die Auftriebskörper 10 sind in einer Vielzahl und in Abständen an dem Zugmittelgetriebe 3 befestigt angeordnet. Bevorzugt ist jeder Auftriebskörper 10, speziell die dem Zugmittelgetriebe 3 benachbarte Seitenfläche jedes Auftriebskörpers 10, mittels Fixierungsmitteln 22 mit dem Zugmittelgetriebe 3 lösbar verbunden. In einfacher Ausbildung kann das Zugmittelgetriebe 3 als Kettentrieb oder Seiltrieb ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Zugmittelgetriebe 3 im Bereich des Abdichtungsschachtes 14 und der Auftriebskammer 13 gekapselt, so dass möglichst wenig Flüssigkeit 2 in den jeweiligen Bereich von Abdichtungsschacht 14 und Auftriebskammer 13 eindringen kann. Das Zugmittelgetriebe 3 ist bevorzugt schaltungs- und signaltechnisch mit einer Steuerungseinrichtung 23 gekoppelt.The buoyancy bodies 10 are in a variety and at intervals on the traction mechanism 3 attached arranged. Preferably, each buoyant body 10 , especially the traction mechanism 3 adjacent side surface of each buoyant body 10 , by means of fixatives 22 with the traction mechanism 3 releasably connected. In a simple training, the traction mechanism 3 be designed as a chain drive or rope drive. The traction mechanism is preferred 3 in the area of the sealing shaft 14 and the buoyancy chamber 13 encapsulated, leaving as little fluid as possible 2 in the respective area of sealing shaft 14 and buoyancy chamber 13 can penetrate. The traction mechanism 3 is preferably circuit and signaling technology with a control device 23 coupled.

Dabei ist jeder Auftriebskörper 10 als geschlossener Hohlkörper ausgebildet. Die Auftriebskörper 10 können bevorzugt würfelförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Jeder Auftriebskörper 10 weist eine Dichteinrichtung 11 auf, welche in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 an dessen oberen Ebene 26 (Oberseite) des Auftriebskörpers 10 angeordnet ist.Every buoyant body is here 10 designed as a closed hollow body. The buoyancy bodies 10 may preferably be cube-shaped or cuboid. Every buoyancy body 10 has a sealing device 11 on, which in the vertical conveying direction 24 of the load door 7 at its upper level 26 (Top) of the buoyancy body 10 is arranged.

Während des Kreislaufbetriebs in vertikaler Förderrichtung 25 des Leertrum 6 zeigt die Dichteinrichtung 11 temporär nach unten. Die würfelförmige oder quaderförmige Ausbildung jedes Auftriebskörpers 10 hat den Vorteil, dass die jeweilige Dichteinrichtung 11 flächenförmig sich in der oberen Ebene 26 erstreckt und sicher am Auftriebskörper 10 fixiert werden kann. Alternativ kann die obere Ebene 26 des Auftriebskörpers 10 direkt durch die Dichteinrichtung 11 gebildet sein und bildet somit den geschlossenen Hohlkörper des Auftriebskörpers 10 aus.During the circulation operation in the vertical conveying direction 25 the empty strand 6 shows the sealing device 11 temporarily down. The cubic or cuboid formation of each buoyant body 10 has the advantage that the respective sealing device 11 plane in the upper level 26 extends and safely on the buoyant body 10 can be fixed. Alternatively, the upper level 26 the buoyancy body 10 directly through the sealing device 11 be formed and thus forms the closed hollow body of the buoyant body 10 out.

Das Turmkraftwerk 1 weist weiterhin den Abdichtungsschacht 14 für die Auftriebskörper 10 auf und dem Abdichtungsschacht 14 ist in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 (auch Zugtrum genannt) des Zugmittels die Auftriebskammer 13 für die Auftriebskörper 10 nachgeordnet. Die Auftriebskörper 10 sind innerhalb des Abdichtungsschachtes 14 und innerhalb der Auftriebskammer 13 in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7, fixiert am Zugmittel 6, 7, im Kreislaufbetrieb bewegbar.The tower power plant 1 also has the sealing shaft 14 for the buoyancy bodies 10 on and the sealing shaft 14 is in the vertical conveying direction 24 of the load door 7 (Also called Zugtrum) of the traction device the buoyancy chamber 13 for the buoyancy bodies 10 downstream. The buoyancy bodies 10 are inside the sealing shaft 14 and within the buoyancy chamber 13 in the vertical conveying direction 24 of the load door 7 , fixed on the traction means 6 . 7 , can be moved in circulation mode.

Das Turmkraftwerk 1 umfasst dabei die mit der Flüssigkeit 2 bereits gefüllte oder noch zu befüllende Auftriebskammer 13, welche in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 die jeweiligen Auftriebskörper 10 aufnimmt. Zum Befüllen des Turmkraftwerks 1 mit Flüssigkeit 2 ist in das Gehäuse 20 eine Flüssigkeitszuführung 8 integriert, welche im Bereich der Auftriebskammer 13 einmündet. Die Auftriebskammer 13 ist oder wird auf ein definiertes Flüssigkeitsniveau 12 mittels Flüssigkeit 2 befüllt. In der Auftriebskammer 13 sind die Auftriebskörper 10 von der Flüssigkeit 2 umgeben und je nach Baugröße der Auftriebskammer 13 herrscht ein definierter hydrostatischer Druck vor (Wasser- bzw. Flüssigkeitsdruck, auch Wassersäule genannt). Dabei ist das Volumen der Auftriebskammer 13 stets spürbar größer als das des Abdichtungsschachtes 14.The tower power plant 1 includes with the liquid 2 already filled or still to be filled buoyancy chamber 13 , which in the vertical conveying direction 24 of the load door 7 the respective buoyancy bodies 10 receives. For filling the tower power plant 1 with liquid 2 is in the case 20 a liquid supply 8th integrated, which in the area of the buoyancy chamber 13 opens. The buoyancy chamber 13 is or will be at a defined liquid level 12 by means of liquid 2 filled. In the buoyancy chamber 13 are the buoyancy bodies 10 from the liquid 2 surrounded and depending on the size of the buoyancy chamber 13 prevails a defined hydrostatic pressure (water or liquid pressure, also called water column). Here is the volume of the buoyancy chamber 13 always noticeably larger than that of the sealing shaft 14 ,

Die Flüssigkeitszuführung 8 kann schaltungs- und signaltechnisch mit einer Steuerungseinrichtung 23 gekoppelt sein. Ebenso kann wenigstens ein Füllstandssensor (nicht gezeigt) für die Flüssigkeit 2 vorgesehen sein, welcher mit der Steuerungseinrichtung 23 gekoppelt ist.The liquid supply 8th can switching and signaling technology with a control device 23 be coupled. Likewise, at least one level sensor (not shown) for the liquid 2 be provided, which with the control device 23 is coupled.

Das Turmkraftwerk 1 weist u. a. die Standfläche 27 auf, welche ein Auffangbecken 9 für die Flüssigkeit 2 umfasst. Das Auffangbecken 9 ist bevorzugt über ein Leitungssystem 18 und eine zwischengeschaltete Pumpe 17 mit einem Sammelbecken 19 für die am Boden (Auffangbecken 9) angesammelte Flüssigkeit 2 verbunden. Von dem Sammelbecken 19 ist die Flüssigkeit 2 über das Leitungssystem 18 in den Abdichtungsschacht 14 einspeisbar. Dabei ist die Pumpe 17 vorzugsweise schaltungs- und signaltechnisch mit einer Steuerungseinrichtung 23 gekoppelt.The tower power plant 1 has, among other things, the stand area 27 on which a catch basin 9 for the liquid 2 includes. The catch basin 9 is preferably via a conduit system 18 and an intermediate pump 17 with a collection basin 19 for those on the ground (catch basin 9 ) accumulated liquid 2 connected. From the reservoir 19 is the liquid 2 over the pipe system 18 in the sealing shaft 14 fed. Here is the pump 17 preferably switching and signal technology with a control device 23 coupled.

Innerhalb des Turmkraftwerks 1 ist eine Leiteinrichtung 21 angeordnet, welche sich in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 im Bereich der Auftriebskammer 13 erstreckt. Die Leiteinrichtung 21 bildet mit dem Gehäuse 20 die Auftriebskammer 13.Inside the tower power plant 1 is a guide 21 arranged, which are in the vertical conveying direction 24 of the load door 7 in the area of the buoyancy chamber 13 extends. The guide 21 forms with the housing 20 the buoyancy chamber 13 ,

Innerhalb des Turmkraftwerks 1 ist zumindest ein Dichtkörper 16 angeordnet, welcher sich in vertikaler Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 im Bereich des Abdichtungsschachtes 14 erstreckt. Der Dichtkörper 16 ist am Gehäuse 20 befestigt und bildet mit dem Gehäuse 20 den Abdichtungsschacht 14. Bevorzugt sind mehrere Dichtkörper 16 am Gehäuse 20 angeordnet, welche allseitig im Inneren den Abdichtungsschacht 14 bilden. Der Abdichtungsschacht 14 ist – in Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 betrachtet – nach unten und nach oben offen, so dass ein Freiraum für die Passage im Kreislaufbetrieb der Auftriebskörper 10 gegeben ist. Jeder Dichtkörper 16 kann eine Beschichtung oder ein Dichtmaterial aufweisen, welches mit der jeweiligen Dichteinrichtung 11 am Auftriebskörper 10 während der Passage (im Kreislaufbetrieb) in vertikaler Förderrichtung 24 durch den Abdichtungsschacht 14 in Wirkverbindung sind.Inside the tower power plant 1 is at least a sealing body 16 arranged, which is in the vertical conveying direction 24 of the load door 7 in the area of the sealing shaft 14 extends. The sealing body 16 is on the case 20 attached and forms with the housing 20 the sealing shaft 14 , Preference is given to a plurality of sealing bodies 16 on the housing 20 arranged, which on all sides inside the sealing shaft 14 form. The sealing shaft 14 is - in the conveying direction 24 of the load door 7 considered - downwards and upwards open, leaving a free space for the passage in the circulation operation of the buoyancy bodies 10 given is. Every sealing body 16 may comprise a coating or a sealing material, which with the respective sealing device 11 on the buoyancy body 10 during the passage (in circulation mode) in the vertical conveying direction 24 through the sealing shaft 14 are in operative connection.

Dabei ist der Abdichtungsschacht 14 derart dimensioniert, dass der zwischen dem zumindest einen Dichtkörper 16 bzw. dem Gehäuse 20 gebildete Freiraum die Auftriebskörper 10 mit Dichteinrichtung 11 in vertikaler Förderrichtung 24 bei deren Passage aufnehmen kann. In einer bevorzugten Ausbildung bilden vier benachbarte Dichtkörper 16 den Bereich des Abdichtungsschachtes 14. Jede Dichteinrichtung 11 ist derart dimensioniert, dass im Freiraum ein möglichst geringes Spaltmaß 28 innerhalb des Abdichtungsschachtes 14 zur jeweiligen Dichteinrichtung 16 bzw. dem Gehäuse 20 (wenn kein Dichtkörper 16 vorhanden sein sollte) gewährleistet ist.Here is the sealing shaft 14 dimensioned such that between the at least one sealing body 16 or the housing 20 Free space formed the buoyancy bodies 10 with sealing device 11 in the vertical conveying direction 24 can take their passage. In a preferred embodiment form four adjacent sealing body 16 the area of the sealing shaft 14 , Every sealing device 11 is dimensioned such that in the free space as small as possible gap 28 inside the sealing shaft 14 to the respective sealing device 16 or the housing 20 (if no sealing body 16 should be available) is guaranteed.

Das Auffangbecken 9 und/oder das Sammelbecken 19 können bzw. kann mit je einem Füllstandssensor (nicht gezeigt) für die Flüssigkeit 2 versehen sein, wobei die Sensoren schaltungs- und signaltechnisch mit einer Steuerungseinrichtung 23 gekoppelt sein können.The catch basin 9 and / or the reservoir 19 can or can each with a level sensor (not shown) for the liquid 2 be provided, the sensors switching and signaling technology with a control device 23 can be coupled.

Die Wirkungsweise des Auftriebskraftwerks ist wie folgt. Das behälterförmige Turmkraftwerk 1, speziell die Auftriebskammer 13 wird über die Flüssigkeitszuführung 8 befüllt oder ist bereits befüllt. Die Befüllung mit der Flüssigkeit 2 erfolgt bis zum Erreichen eines definierten Flüssigkeitsniveaus 12. Das Erreichen des definierten Flüssigkeitsniveaus 12 kann mittels wenigstens eines Füllstandssensors (nicht gezeigt) erfasst werden. Infolge des in der Auftriebskammer 13 erzeugten Auftriebs werden die in der Auftriebskammer 13 sich befindenden Auftriebskörper 10 in vertikaler Förderrichtung 24 in Bewegung versetzt, d. h. die Auftriebskörper 10 steigen auf und versetzen das Zugmittelgetriebe 3 in Bewegung. Dabei werden die einzelnen Auftriebskörper 10 mit Dichteinrichtung 11 stets an dem Zugmittelgetriebe 3 geführt.The operation of the buoyancy plant is as follows. The container-shaped tower power plant 1 , especially the buoyancy chamber 13 is about the liquid supply 8th filled or is already filled. The filling with the liquid 2 takes place until a defined liquid level is reached 12 , The achievement of the defined liquid level 12 can be detected by means of at least one level sensor (not shown). As a result of in the buoyancy chamber 13 buoyancy that is generated in the buoyancy chamber 13 located buoyancy body 10 in the vertical conveying direction 24 set in motion, ie the buoyancy bodies 10 rise and put the traction mechanism 3 moving. In this case, the individual buoyancy bodies 10 with sealing device 11 always on the traction mechanism 3 guided.

Während der Bewegung der Auftriebskörper 10 (mit Dichteinrichtung 11) kann Flüssigkeit 2 über das zwischen Abdichtungsschacht 14, speziell die Dichtkörper 16 bzw. das Gehäuse 20, und Auftriebskörper 10 bestehende Spaltmaß 28 in den Bereich des Abdichtungsschachtes 14 eindringen und tropft bzw. fließt in Richtung des Auffangbeckens 9.During the movement of the buoyancy bodies 10 (with sealing device 11 ) can be liquid 2 over that between sealing shaft 14 , especially the sealing body 16 or the housing 20 , and buoyancy bodies 10 existing gap 28 in the area of the sealing shaft 14 penetrates and drips or flows in the direction of the catch basin 9 ,

Mittels der Pumpe 17 wird die Flüssigkeit 2 über das Sammelbecken 19 erneut in den Bereich des Abdichtungsschachtes 14 eingespeist.By means of the pump 17 becomes the liquid 2 over the reservoir 19 again in the area of the sealing shaft 14 fed.

Alternativ kann die aufgefangene Flüssigkeit 2 mittels Pumpe 17 auch im Bereich des Flüssigkeitsniveaus 12, beispielsweise über die Flüssigkeitszuführung 8, der Auftriebskammer 13 zugeführt werden.Alternatively, the collected liquid 2 by pump 17 also in the area of the liquid level 12 , for example via the liquid supply 8th , the buoyancy chamber 13 be supplied.

Im Bereich der Auftriebskammer 13 herrscht stets ein relativ hoher Druck, hingegen ist der Druck im Bereich des Abdichtungsschachtes 14 wesentlich geringer.In the area of the buoyancy chamber 13 There is always a relatively high pressure, however, the pressure is in the region of the sealing shaft 14 much lower.

Das Zugmittelgetriebe 3 führt jeden einzelnen Auftriebskörper 10 über das obere (zweite) Umlenkelement 5 in vertikaler Förderrichtung 25 des Leertrum 6 über das untere (erste) Umlenkelement 4 und anschließend wird jeder Auftriebskörper 10 im Kreislaufbetrieb in Förderrichtung 24 des Lasttrum 7 dem Abdichtungsschacht 14 zugeführt und passiert nachfolgend die Auftriebskammer 13.The traction mechanism 3 guides every single buoyant body 10 over the upper (second) deflecting element 5 in the vertical conveying direction 25 the empty strand 6 over the lower (first) deflection element 4 and then each buoyancy body 10 in circulation operation in the conveying direction 24 of the load door 7 the sealing shaft 14 fed and subsequently passes the buoyancy chamber 13 ,

Die oben beschriebene Wirkungsweise wird als Kreislauf ständig wiederholt, so dass das Zugmittelgetriebe 3 in Folge des statischen Auftriebs der Auftriebskörper 10 in Betrieb bleibt.The above-described mode of action is constantly repeated as a cycle, so that the traction mechanism 3 as a result of the static buoyancy of the buoyancy bodies 10 remains in operation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: TurmkraftwerkTower power plant
22: Flüssigkeitliquid
33: Zugmittelgetriebetraction drives
44: erstes Umlenkelementfirst deflecting element
55: zweites Umlenkelementsecond deflecting element
66: Leertrumloose side
77: Lasttrum (Zugtrum)Lasttrum (Zugtrum)
88th: Flüssigkeitszuführungliquid feed
99: Auffangbeckencatch basin
1010: Auftriebskörperbuoyancy
1111: Dichteinrichtungsealing device
1212: Flüssigkeitsniveauliquid level
1313: Auftriebskammerbuoyancy chamber
1414: Abdichtungsschachtseal bay
1515: Wellewave
1616: Dichtkörpersealing body
1717: Pumpepump
1818: Leitungssystemline system
1919: Sammelbeckenmelting pot
2020: Gehäusecasing
2121: Leiteinrichtungguide
2222: Fixierungsmittelfixative
2323: Steuerungseinrichtungcontrol device
2424: vertikale Förderrichtung (Lasttrum)vertical conveying direction (Lasttrum)
2525: vertikale Förderrichtung (Leertrum)vertical conveying direction (empty strand)
2626: obere Ebeneupper level
2727: Standflächefootprint
2828: Spaltmaßclearance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202014005703 U1 [0003]
DE 169481A [0004]
DE 9304916 U1 [0005]

Claims

Buoyancy plant with one with a liquid ( 2 ) filled tower power plant ( 1 ), a traction mechanism ( 3 ) with an endless, via a first and a second deflection element ( 4 . 5 ) circulating traction means ( 6 . 7 ) wherein the traction mechanism ( 3 ) is gear-coupled with a generator, further buoyancy bodies ( 10 ) provided in a circuit within the tower power plant ( 1 ) are movable, characterized in that the buoyancy bodies ( 10 ) in a plurality and at intervals on the traction mechanism ( 3 ) are arranged so that each buoyant body ( 10 ) is designed as a closed hollow body that the tower power plant ( 1 ) a sealing shaft ( 14 ) and the sealing shaft ( 14 ) in the vertical conveying direction ( 24 ) of the load strand ( 7 ) one, liquid ( 2 ) receiving buoyancy chamber ( 13 ) and that the buoyancy bodies ( 10 ) within the sealing shaft ( 14 ) and within the buoyancy chamber ( 13 ) in the vertical conveying direction ( 24 ) of the load strand ( 7 ) are movable.

Buoyancy power plant according to claim 1, characterized in that each buoyant body ( 10 ) is cube-shaped or cuboid.

Buoyancy power plant according to claim 1 and 2, characterized in that each buoyant body ( 10 ) a sealing device ( 11 ), which in the vertical conveying direction ( 24 ) of the load strand ( 7 ) is arranged at its upper level (top).

Buoyancy power plant according to claim 1, characterized in that the tower power plant ( 1 ) a stand area ( 27 ) having a catch basin ( 9 ) for the liquid ( 2 ).

Buoyancy power plant according to claim 1 and 4, characterized in that the catch basin ( 9 ) via a pipe system ( 18 ) and an intermediate pump ( 17 ) with a collection basin ( 19 ) for the liquid ( 2 ) and from the reservoir ( 19 ) the liquid ( 2 ) via the pipe system ( 18 ) in the sealing shaft ( 14 ) can be fed.

Buoyancy power plant according to claim 5, characterized in that the pump ( 17 ) in terms of circuitry and signaling with a control device ( 23 ) is coupled.

Buoyancy power plant according to claim 1, characterized in that within the tower power plant ( 1 ) a guiding device ( 21 ) is arranged, which in the vertical conveying direction ( 24 ) of the load strand ( 7 ) in the area of the buoyancy chamber ( 13 ).

Buoyancy power plant according to claim 1, characterized in that (within the tower power plant 1 ) at least one sealing body ( 16 ) is arranged, which in the vertical conveying direction ( 24 ) of the load strand ( 7 ) in the region of the sealing shaft ( 14 ).

Buoyancy power plant according to claim 1, characterized in that the traction mechanism ( 3 ) in terms of circuitry and signaling with a control device ( 23 ) is coupled.

Buoyancy power plant according to claim 1, characterized in that the liquid feed ( 8th ) in terms of circuitry and signaling with a control device ( 23 ) is coupled.