DE102018003241A1 - Apparatus and method for generating usable energy - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einer Einrichtung zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids und mit einer Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische oder elektrische Energie, wobei ein schwerkraftbetriebenes Verdrängerkolbenteil mit einem durch sein Eigengewicht aus einer Ausgangslage heraus sinkbaren Sinkkörper, wobei das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil zu einem Auftriebskörper umschaltbar ist, so dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil mittels hierauf wirkende Fluidauftriebskräfte wieder in Richtung der Ausgangslage verlagerbar ist.

Figure DE102018003241A1_0000
The invention relates to a device for generating usable energy with a device for increasing a potential energy of a fluid and with a device for converting kinetic energy into usable energy, in particular into mechanical or electrical energy, wherein a gravity driven Verdrängerkolbenteil with a by its own weight an initial position sink sinkable sinker, wherein the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is switchable to a buoyant body, so that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is displaceable by means acting thereon fluid buoyancy forces back towards the starting position.
Figure DE102018003241A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einer Einrichtung zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids und mit einer Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische oder elektrische Energie.The invention relates to a device for generating usable energy with a device for increasing a potential energy of a fluid and with a device for converting kinetic energy into usable energy, in particular into mechanical or electrical energy.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erzeugen von nutzbarer Energie, bei welchem ein Fluid von einem niedrigeren Höhenniveau auf ein höheres Höhenniveau gebracht wird, so dass dem Fluid eine höhere potentielle Energie innewohnt, welche anschließend in kinetische Energie und in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische und/oder elektrische Energie, umgewandelt wird.The invention further relates to a method for generating usable energy, in which a fluid is brought from a lower height level to a higher height level, so that the fluid has a higher potential energy, which then in kinetic energy and usable energy, in particular in mechanical and / or electrical energy is converted.

Gattungsgemäße Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik etwa als Pumpspeicherkraftwerke bekannt, bei welchen Wasser mittels einer Pumpeneinrichtung von einem niedrigeren Höhenniveau mit einer potentiellen Ausgangsenergie auf ein höheres Höhenniveau gebracht wird, wodurch dem Wasser dann eine höhere potentielle Energie innewohnt. Das hochgepumpte Wasser ist somit auf dem höheren Höhenniveau zwischengespeichert, wobei die diesbezügliche höhere potentielle Energie bei Bedarf in kinetische Energie umgewandelt werden kann, wenn das Wasser wieder auf ein niedrigeres Höhenniveau zurückgeführt wird. Die hierbei gewonnene kinetische Energie kann somit in für den Menschen nutzbare Energie umgewandelt werden, insbesondere in mechanische oder elektrische Energie. Dieser Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass hierfür in der Regel große Speicherbecken oder dergleichen erforderlich sind, mit welchen das Wasser auf dem höheren Höhenniveau zwischen zu speichern.Generic devices are known from the prior art as pumped storage power plants, in which water is brought by means of a pumping device from a lower height level with a potential output energy to a higher height level, which then the water inherent in a higher potential energy. The pumped-up water is thus cached at the higher level, and the higher potential energy involved can be converted into kinetic energy when needed, as the water is returned to a lower level. The kinetic energy thus obtained can thus be converted into usable energy for humans, in particular in mechanical or electrical energy. However, this prior art has the disadvantage that this usually large reservoirs or the like are required with which to store the water at the higher height level between.

Darüber hinaus sind auch noch andere Wasserkraftwerke bekannt, welche etwa als Fließgewässer-, Wellenkraft-, Gezeitenströmungs-Kraftwerke oder dergleichen ausgestaltet sein können.In addition, other hydroelectric power plants are known, which may be designed as a river, wave power, tidal current power plants or the like.

Nachteilig bei einer derartigen regenerativen Stromerzeugung sind jedoch die relativ großen und aufwendigen Bauweisen solcher Wasserkraftwerke, welche oftmals mit tiefeingreifenden baulichen Maßnahmen in die Natur einhergehen.The disadvantage of such a regenerative power generation, however, are the relatively large and expensive construction of such hydroelectric power plants, which often go hand in hand with deep-going construction measures in nature.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Vorrichtungen weiterzuentwickeln, um insbesondere die vorgenannten Nachteile bei Erzeugung von nutzbarer bzw. regenerativer Energie zu überwinden.The invention has for its object to further develop generic devices, in particular to overcome the aforementioned disadvantages in the production of usable or regenerative energy.

Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einer Einrichtung zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids und mit einer Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische oder elektrische Energie, gelöst, wobei sich die Vorrichtung durch ein schwerkraftbetriebenes Verdrängerkolbenteil mit einem durch sein Eigengewicht aus einer Ausgangslage heraus sinkbaren Sinkkörper auszeichnet, wobei das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil zu einem Auftriebskörper umschaltbar ist, so dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil mittels hierauf wirkende Fluidauftriebskräfte wieder in Richtung der Ausgangslage verlagerbar ist.The object of the invention is achieved by a device for generating usable energy with a device for increasing a potential energy of a fluid and with a device for converting kinetic energy into usable energy, in particular into mechanical or electrical energy, wherein the device passes through a gravity driven Verdrängerkolbenteil with a sinkable by its own weight from a starting position sink body, wherein the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is switchable to a buoyancy body, so that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is displaceable by means acting thereon fluid buoyancy forces back towards the starting position.

Vorteilhafterweise ist durch die vorliegende Vorrichtung eine konstruktiv äußerst einfache und nahezu überall einsetzbare Möglichkeit geschaffen, für den Menschen nutzbare Energie zu erzeugen, und zwar allein mittels der vorhandenen Schwerkraft, also regenerativ.Advantageously, created by the present device is a structurally extremely simple and almost everywhere usable possibility to generate usable energy for humans, and only by means of the existing gravity, so regenerative.

Insbesondere gelingt vorliegend somit eine sehr vorteilhafte regenerative Stromerzeugung.In particular, in the present case, therefore, a very advantageous regenerative power generation is possible.

Dies liegt im Wesentlichen an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil, da hiermit ausschließlich durch die auf das Verdrängerkolbenteil wirkende Schwerkraft eine potentielle Energieerhöhung des Fluids bewerkstelligt wird, welche anschließend zum Antreiben der Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie genutzt werden kann. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass durch einfaches Absinken des einerseits als Sinkkörper konzipierten Verdrängerkolbenteils im direkten Gegenzug das Fluid auf ein höheres Höhenniveau gebracht wird.This is essentially due to the gravity-driven positive displacement piston part, as this will only effect potential energy increase of the fluid by the force of gravity acting on the positive displacement piston part, which can then be used to drive the kinetic energy conversion device into usable energy. In other words, this means that the fluid is brought to a higher height level by simply lowering the one hand designed as a sinker Verdrängerkolbenteils in direct return.

Folglich wird hierbei die dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil anfänglich innewohnende potentielle Energie durch dessen schwerkraftinitiiertes Absinken dazu genutzt, die potentielle Energie des Fluid zu erhöhen, und zwar vorzugsweise in direktem Gegenzug.Thus, the potential energy initially inherent in the gravity driven displacer part is utilized by its gravitationally initiated descent to increase the potential energy of the fluid, preferably in direct return.

Damit ist die der Erfindung zugrundliegende Idee beschrieben.Thus, the idea underlying the invention is described.

Ferner ist der Sinkkörper bzw. das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil zugleich bevorzugt als schaltbarer Auftriebskörper konzipiert. Auch hierin ist ein weiterer wesentlicher Clou der Erfindung zu sehen.Furthermore, the sinking body or the gravity-driven displacement piston part is at the same time preferably designed as a switchable buoyant body. Again, another important feature of the invention is to be seen.

Gerade diese Kombination erlaubt es, die Vorrichtung derart zu betreiben, dass mit Hilfe der Schwerkraft für den Menschen nutzbare Energie erzeugt werden kann.It is this combination in particular that makes it possible to operate the device in such a way that energy which can be used by man for human energy can be generated by means of gravity.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil kann zum Schalten bzw. Umschalten zwischen dem Sinkkörper und dem Auftriebskörper als Umschalteinrichtung beispielsweise einen manipulierbaren Evakuierungsraum umfassen.The gravity-driven Verdrängerkolbenteil can be used for switching or switching between the sinker and the buoyant body as Switching, for example, include a manipulated evacuation space.

Dieser manipulierbare Evakuierungsraum ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass aus ihn heraus ein Fluid evakuiert werden kann, so dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil an Masse verliert und hierdurch von einem ursprünglichen Sinkkörper zu einem Auftriebskörper umschaltbar ist.This manipulatable evacuation space is preferably configured such that a fluid can be evacuated out of it so that the gravity-driven displacement piston part loses its mass and can thus be switched from an original sinking body to a buoyancy body.

Der manipulierbare Evakuierungsraum kann hierbei bevorzugt mit einem Expansionsraum eines Expansionselements des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils wirkverbindbar sein, wobei mit dem Expansionselement ein Dichtungselement realisiert ist, um eine Dichtung zwischen dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil und dem Zylinderteil etablieren zu können.The manipulatable evacuation space may in this case preferably be operatively connected to an expansion space of an expansion element of the gravity-driven displacement piston part, with the expansion element a sealing element being realized in order to be able to establish a seal between the gravity-driven displacement piston part and the cylinder part.

Ein Überdruck innerhalb eines solchen Expansionselement kann bevorzugt in Abhängigkeit von Reibungseffekten zwischen dem Expansionselement und dem Zylinderteil der Vorrichtung eingestellt werden.An overpressure within such an expansion element may preferably be adjusted in dependence on frictional effects between the expansion element and the cylinder part of the device.

Kumulativ oder alternativ kann der Überdruck in Abhängigkeit von Dichtungseffekten zwischen dem Expansionselement und dem Zylinderteil der Vorrichtung eingestellt werden.Cumulatively or alternatively, the overpressure can be adjusted depending on sealing effects between the expansion element and the cylinder part of the device.

Beispielsweise kann zwischen dem Evakuierungsraum und dem Expansionsraum des dichtenden Expansionselements Druckluft oder dergleichen hin und her ausgetauscht werden, je nachdem, ob das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil in einem Schwerkraftbetriebszustand (Druckluft in dem Expansionsraum) oder in einem Auftriebsbetriebszustand (Druckluft in dem Evakuierungsraum) betrieben werden soll.For example, compressed air or the like may be exchanged between the evacuation space and the expansion space of the sealing expansion member, depending on whether the gravity-driven Verdrängerkolbenteil in a gravity mode (compressed air in the expansion space) or in a buoyancy mode (compressed air in the evacuation space) to be operated.

Die Einrichtung zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids kann im Wesentlichen durch das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil realisiert sein, der in einem geeigneten Zylinderteil bewegliche gelagert ist.The means for increasing a potential energy of a fluid may be substantially realized by the gravity-driven Verdrängerkolbenteil which is movably mounted in a suitable cylinder part.

Die Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie ist beispielsweise durch einen Generator konstruktiv simpel bereitgestellt.The device for converting kinetic energy into usable energy is provided structurally simple, for example, by a generator.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil weist vorliegend einen Verdrängerhub zwischen einem oberen Totpunkt (Ausganglage) und einem unteren Totpunkt auf, wobei der Verdrängerhub in entgegengesetzter Richtung einem Auftriebshub entspricht.In the present case, the gravity-operated displacement piston part has a displacement stroke between a top dead center (initial position) and a bottom dead center, wherein the displacement stroke corresponds in the opposite direction to a lift stroke.

Es versteht sich, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil unterschiedlichst ausgestaltet sein kann, damit im Sinne der Erfindung Energie gewonnen werden kann.It is understood that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil can be designed differently, so that energy can be obtained in the context of the invention.

Hierbei kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil sowohl einen in dem Fluid sinkbaren Sinkkörper als auch einen in dem Fluid aufsteigenden Auftriebskörper verkörpern, sei es in einem einzigen Bauteil, oder aber aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt.In this case, the gravity-driven displacement piston part can embody both a sinkable body sinkable in the fluid and a buoyant body ascending in the fluid, be it in a single component or composed of several components.

Bei geeigneter Ausgestaltung kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil, der Sinkkörper und der Auftriebskörper sehr kompakt als ein einziges, mehrfunktionales Bauteil ausgeführt sein, also einteilig.In a suitable embodiment, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil, the sinker and the buoyant body can be made very compact as a single, multi-functional component, so one-piece.

Konstruktiv einfach lässt sich das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil sehr kompakt realisieren, wenn das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil einen Dichte manipulierbaren Grundkörper aufweist. Hierdurch kann ein Umschalten zwischen einem Sinkkörper und einem Auftriebskörper konstruktiv einfach gelöst werden.In terms of design, the gravity-driven displacement piston part can be realized in a very compact manner if the gravity-operated displacement piston part has a density-manipulatable basic body. In this way, a switch between a sinker and a buoyancy body can be solved structurally simple.

Alternativ kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil mehrteilig zusammengesetzt sein.Alternatively, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil be composed of several parts.

Gedacht sei hierbei daran, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil etwa ein Scheibenelement oder dergleichen umfasst, mittels welchem der eigentliche Fluidverdrängungsprozess erfolgt.It should be remembered that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil comprises approximately a disc element or the like, by means of which the actual fluid displacement process takes place.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil kann ferner einen zusätzlichen Sinkkörper aufweisen, mittels welchem die zum Sinken des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils erforderliche Gewichtsmasse eingebracht werden kann. Der Sinkkörper kann dann in geeigneter Weise an dem Scheibenelement oder dergleichen befestigt sein.The gravity-driven Verdrängerkolbenteil may further comprise an additional sink body, by means of which the weight mass required for sinking the gravity-driven Verdrängerkolbenteils can be introduced. The sinker may then be suitably secured to the disc member or the like.

Des Weiteren kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil einen zusätzlichen Auftriebskörper aufweisen, welcher insbesondere in Wechselwirkung mit dem Fluid den erforderlichen Auftrieb an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil erzeugen kann.Furthermore, the gravity-driven displacement piston part can have an additional buoyancy body which, in particular in interaction with the fluid, can generate the required lift on the gravity-driven displacement piston part.

Es versteht sich, dass entweder der Sinkkörper oder der Auftriebskörper aktivierbar sein kann, um das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil im Sinne der Erfindung antreiben zu können. Es ist alternativ aber auch möglich, dass sowohl der Sinkkörper als auch der Auftriebskörper entsprechend aktivierbar sind, um die erforderlichen Effekte zu ermöglichen.It is understood that either the sinker or the buoyant body can be activated in order to drive the gravity driven Verdrängerkolbenteil according to the invention can. Alternatively, it is also possible that both the sinker and the buoyant body are activated accordingly to allow the required effects.

Es versteht sich, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil auch aus einer Kombination hieraus bereitstellen lässt. It will be appreciated that the gravity operated displacer piston member may also be provided from a combination thereof.

Auf weitere unterschiedliche Konstruktionen des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils wird später noch genauer eingegangen werden.Further different constructions of the gravity-driven positive displacement piston part will be discussed in more detail later.

Jedenfalls wird die potentielle Energie des Fluids anschließend in kinetische Energie umgewandelt und hierbei direkt die Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie angetrieben.In any event, the potential energy of the fluid is subsequently converted to kinetic energy, directly driving the means for converting kinetic energy into usable energy.

An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung der Ausdruck „insbesondere“ immer so zu verstehen sei, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck ist nicht als „und zwar“ und nicht als „nämlich“ oder dergleichen zu verstehen.It should be noted that in the context of the present patent application, the expression "in particular" should always be understood to mean that this expression introduces an optional, preferred feature. The term is not to be understood as "and" and not as "namely" or the like.

Ferner sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und unbestimmte Zahlenangaben wie „ein...“, „zwei...“ usw. im Regelfall als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht etwa aus dem Kontext oder dem konkreten Text einer bestimmten Stelle ergibt, dass etwa dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein soll.Furthermore, it should be noted that in the context of the present patent application indefinite articles and indefinite figures such as "a ...", "two ...", etc. should be understood as a rule as at least-information, ie as "at least one. .. "," at least two ... ", etc., unless it is clear from the context or the specific text of a particular passage that there is only" exactly one ... "," exactly two ... ", etc should be meant.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil in einem mit dem Fluid zumindest teilweise befüllten Zylinderteil vertikal beweglich angeordnet ist, wobei das Zylinderteil mittels des Verdrängerkolbenteils in einen Fluidverdrängerbereich und in einen Fluidrücklaufbereich unterteilt ist.A preferred embodiment provides that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is arranged vertically movable in a cylinder part at least partially filled with the fluid, the cylinder part is divided by the Verdrängerkolbenteils in a Fluidverdrängerbereich and in a fluid return area.

Durch diese vertikale Beweglichkeit kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil optimal mithilfe der Schwerkraft einerseits und durch Auftriebskräfte andererseits angetrieben werden.By this vertical mobility, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil can be optimally driven by gravity on the one hand and by buoyancy forces on the other hand.

Insofern ist das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil sowohl als ein Sinkkörper als auch als ein Auftriebskörper konzipiert.In this respect, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is designed both as a sinker and as a buoyancy body.

Das Zylinderteil kann hierbei unterschiedlichst ausgebildet sein. Es kann einen kreisrunden, ovalen, eckigen Körper oder dergleichen aufweisen. Oder offen oder geschlossen ausgebildet sein.The cylinder part can be designed differently. It may have a circular, oval, angular body or the like. Or be open or closed.

Bevorzugt sollte die Längsachse des Zylinderteils senkrecht, also vertikal, ausgerichtet angeordnet sein, damit sich das schwerkraftbetriebe Verdrängerkolbenteil optimal in dem Zylinderteil auf und ab bewegen kann.Preferably, the longitudinal axis of the cylinder part should be arranged perpendicularly, ie vertically, aligned, so that the gravitational force displacement piston part can move optimally up and down in the cylinder part.

Vorteilhafterweise ist die Zylinderform bzw. der Querschnitt des Zylinderteils in Abhängigkeit der Bauteilform des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils, oder vice versa, gewählt.Advantageously, the cylindrical shape or the cross section of the cylinder part is selected depending on the component shape of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils, or vice versa.

Jedenfalls unterteilt das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil den Zylinderteil in eine Verdrängerseite bzw. Druckseite bzw. Ablaufseite (Fluidverdrängerbereich) und in eine Zulaufseite bzw. Rücklaufseite (Fluidrücklaufbereich).In any case, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil divides the cylinder part in a Verdrängerseite or discharge side (Fluidverdrängerbereich) and in an inlet side and the return side (fluid return area).

Es versteht sich, dass das Fluid mittels der hier vorgeschlagenen Vorrichtung unterschiedlichst von dem Fluidverdrängerbereich auf ein höheres Höhenniveau gebracht werden kann. Beispielsweise kann das Fluid nach dem Antreiben einer Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie in die Umgebung abgeleitet werden. Der Fluidverdrängerbereich könnte hierbei wieder mit neuem Fluid befüllt werden.It is understood that the fluid can be brought by means of the device proposed here very different from the Fluidverdrängerbereich to a higher height level. For example, after driving a means to convert kinetic energy into usable energy, the fluid can be diverted into the environment. The Fluidverdrängerbereich this could be filled again with new fluid.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Fluidverdrängerbereich und der Fluidrücklaufbereich fluidisch miteinander wirkverbunden sind, so dass ein aus dem Fluidverdrängerbereich verdrängtes Fluid in den Fluidrücklaufbereich geleitet und somit letztendlich wieder in das Zylinderteil zurückgeleitet werden kann. Hierdurch kann die Vorrichtung besonders ökologisch betrieben werden, da das Fluid mehrfach verwendbar ist, bevorzugt im Sinne eines geschlossenen Kreislaufs, insbesondere zwischen dem Fluidverdrängerbereich und dem Fluidrücklaufbereich.It is particularly expedient if the fluid displacer region and the fluid return region are fluidically connected to one another so that a fluid displaced from the fluid displacer region can be guided into the fluid return region and thus ultimately returned to the cylinder part. In this way, the device can be operated particularly ecologically, since the fluid is reusable, preferably in the sense of a closed circuit, in particular between the Fluidverdrängerbereich and the fluid return area.

Ferner kann das Fluid aus dem Fluidverdrängerbereich heraus baulich mit sehr geringen Aufwand auf ein erforderliches höheres Höhenniveau gebracht werden, wenn die Vorrichtung bzw. das Zylinderteil wenigstens ein Steigrohr umfasst, welches mit dem Zylinderteil derart fluidisch wirkverbunden ist, dass das in dem Zylinderteil befindliche Fluid mittels des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils zumindest teilweise in das wenigstens eine Steigrohr hinein und bis auf ein höheres potentielles Energieniveau verdrängbar ist, wobei die hierbei gewonnene potentielle Energie des Fluids in kinetische Energie umwandelbar ist, um die Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie anzutreiben.Furthermore, the fluid can be brought out of the Fluidverdrängerbereich structurally with very little effort to a required higher height level, if the device or the cylinder part comprises at least one riser, which is fluidly operatively connected to the cylinder part such that the fluid located in the cylinder part means at least partially displaceable into the at least one riser and up to a higher potential energy level, the potential energy of the fluid thereby obtained being convertible to kinetic energy to drive the means for converting kinetic energy into usable energy.

Bevorzugt ist die untere Öffnung des Steigrohrs im unteren Bereich des Zylinderteils derart angeordnet, dass das Steigrohr fluidisch mit einem Innenraum, insbesondere mit dem Fluidverdrängerbereich, des Zylinderteils wirkverbunden ist.Preferably, the lower opening of the riser pipe is arranged in the lower region of the cylinder part such that the riser pipe is operatively connected to an interior space, in particular to the fluid displacement area, of the cylinder part.

Hierdurch kann das mittels des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils aus dem Zylinderteil heraus verdrängte Fluid baulich einfach durch die untere Öffnung, also die Eingangsöffnung des Steigrohrs, hindurch in das Steigrohr hinein und auf ein höheres Höhenniveau verdrängt werden.As a result, the fluid displaced out of the cylinder part by means of the gravity-driven displacer piston part can be structurally simply passed through the lower opening, that is to say the inlet opening of the Riser, through into the riser into and displaced to a higher height level.

Die obere Öffnung - Ausgangsöffnung - des Steigrohrs ist hingegen zweckmäßigerweise oberhalb des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils angeordnet und ragt bevorzugt bis über das Zylinderteil der Vorrichtung hinaus, um so eine ausreichende Förderhöhe für das Fluid zu gewinnen.The upper opening - outlet opening - of the riser, however, is conveniently located above the gravity driven Verdrängerkolbenteils and preferably protrudes beyond the cylinder part of the device, so as to obtain a sufficient head for the fluid.

Vorteilhafterweise ist die Förderhöhe des Steigrohrs in Abhängigkeit von dem Gewicht des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils gewählt, wodurch gewährleistet ist, dass das Fluid mithilfe des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils betriebssicher aus der oberen Öffnung des Steigrohrs heraus verdrängt werden kann.Advantageously, the delivery height of the riser is selected in dependence on the weight of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils, thereby ensuring that the fluid can be reliably displaced using the gravity-driven Verdrängerkolbenteils from the upper opening of the riser out.

Es versteht sich, dass das vorliegende Steigrohr unterschiedlichst ausgebildet sein kann.It is understood that the present riser can be formed very different.

Um die Reibung zwischen dem Fluid und der Innenseite des Steigrohrs möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Innenseite besonders glatt ausgebildet ist.In order to keep the friction between the fluid and the inside of the riser as low as possible, it is advantageous if the inside is designed to be particularly smooth.

Die Innenseite kann kumulativ oder alternativ auch eine reibungsreduzierende Beschichtung oder dergleichen aufweisen, oder das Material des Steigrohrs ist entsprechend ausgewählt.The inside may cumulatively or alternatively also have a friction-reducing coating or the like, or the material of the riser is selected accordingly.

Eine Beschichtung kann beispielsweise mit Teflon oder ähnlichem erfolgen.A coating can be done for example with Teflon or the like.

Vorteilhafterweise ist das an der vorliegenden Vorrichtung eingesetzte Fluid auf die Beschichtung der Innenseite oder auf das Material des Steigrohrs abgestimmt.Advantageously, the fluid used in the present device is matched to the coating on the inside or on the material of the riser.

Ferner können mehrere Steigrohre vorgesehen sein, welche umfangsverteilt um das Zylinderteil herum an der Vorrichtung angeordnet sind.Furthermore, a plurality of riser pipes may be provided, which are arranged circumferentially distributed around the cylinder part on the device.

Um mit dem Fluid genügend potentielle Energie zum Betreiben der Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie bereitstellen zu können, ist die obere Öffnung des Steigrohrs vorzugsweise oberhalb des Zylinderteils bzw. des Fluidrücklaufbereichs angeordnet.In order to be able to provide enough potential energy with the fluid to operate the device for converting kinetic energy into usable energy, the upper opening of the riser pipe is preferably arranged above the cylinder part or the fluid return region.

Insbesondere eine Antriebseinheit der Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie kann baulich sehr gut und effektiv mit einer dem Fluid innewohnenden kinetischen Energie betrieben werden, wenn die obere Öffnung des Steigrohrs und/oder das höhere Höhenniveau des Fluids mit einem Höhenabstand von dem oberen Totpunkt des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils angeordnet ist, wobei dieser Höhenabstand größer ist als der Verdrängerhub der vorliegenden Vorrichtung, insbesondere der Einrichtung zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids bzw. des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils.In particular, a drive unit of the means for converting kinetic energy into usable energy can be structurally very well and effectively operated with a kinetic energy inherent in the fluid when the upper opening of the riser and / or the higher height level of the fluid is at a height distance from top dead center of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils, this height distance is greater than the Verdrängerhub the present device, in particular the means for increasing a potential energy of a fluid or the gravity-driven Verdrängerkolbenteils.

Die Vorrichtung lässt sich besonders effektiv betreiben, wenn der Höhenabstand mehr als das 1,5-fache oder das 2-fache des Verdrängerhubs beträgt.The device can be operated particularly effectively when the height distance is more than 1.5 times or twice the displacement stroke.

Eine weitere sehr gute Ausführungsvariante sieht vor, dass die Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie zwischen der oberen Öffnung des Steigrohrs und dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil wirksam angeordnet ist, so dass das aus der oberen Öffnung des Steigrohrs herausströmende Fluid bevorzugt direkt zum Antreiben der Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie bzw. zum Antreiben der Antriebseinheit hiervon verwendet werden kann.Another very good embodiment provides that the means for converting kinetic energy into usable energy between the upper opening of the riser and the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is effectively arranged, so that the flowing out of the upper opening of the riser fluid preferably directly to drive the device can be used for converting kinetic energy into usable energy or for driving the drive unit thereof.

Wie eingangs bereits beschrieben, ist es vorteilhaft, wenn das Verdrängerkolbenteil dazu eingerichtet ist, zwischen einem schwerkraftbetriebenen Sinkkörper zum Sinken des Verdrängerkolbenteils in dem Fluid und einem Auftriebskörper zum Steigen umschaltbar zu sein.As already described above, it is advantageous if the displacement piston part is set up to be switchable between a gravity-driven sink body for sinking the displacement piston part in the fluid and a buoyancy body for ascending.

Bevorzugt ist das Verdrängerkolbenteil dazu eingerichtet, dass der Sinkkörper allein aufgrund seines Eigengewichts in dem Fluid nach unten sinken kann.Preferably, the positive displacement piston part is set up so that the sinker can sink downwards due to its own weight in the fluid alone.

Ein im Sinne der Erfindung schaltbares Verdrängerkolbenteil kann hierbei auf sehr verschiedene Weise bereitgestellt werden, wenn das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil eine schaltbare Einrichtung zum Verhindern oder Ermöglichen eines Fluidflusses durch das Verdrängerkolbenteil hindurch und/oder an dem Verdrängerkolbenteil vorbei umfasst.A positive displacement piston part switchable according to the invention can in this case be provided in a very different way if the gravity driven displacement piston part comprises a switchable device for preventing or allowing fluid flow through the displacement piston part and / or past the displacement piston part.

Eine derartige schaltbare Einrichtung kann baulich unterschiedlichst realisiert werden.Such a switchable device can be realized structurally different.

Eine diesbezügliche vorteilhafte Ausführungsvariante kann eventuell derart ausgestaltet sein, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil einen veränderbaren Außendurchmesser aufweist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil in seinem Schwerkraftbetriebszustand, also wenn das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil mithilfe seines Eigengewichts aufgrund der Schwerkraft in dem Fluid nach unten sinkt, an seinem Umfang mit dem Zylinderteil einerseits ausreichend dichtend wechselwirkt.A related advantageous embodiment variant may possibly be configured such that the gravity-driven displacement piston part has a variable outer diameter. In this way, it can be ensured that the gravity-driven displacement piston part, in its gravity operating state, that is, when the gravity-driven displacement piston part, due to its own weight, sinks downwards in the fluid due to gravity, interacts on its circumference with the cylinder part with sufficient sealing effect.

In einem sehr einfachen Fall, kann der veränderbare Außendurchmesser durch ein zumindest partiell aufblasbares schwerkraftbetriebenes Verdrängerkolbenteil realisiert sein.In a very simple case, the variable outer diameter can be replaced by an at least partially inflatable gravity driven Verdrängerkolbenteil be realized.

Der hierfür erforderliche Überdruck kann in Abhängigkeit von einem Reibungseffekt zwischen dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil und dem Zylinderteil gewählt werden.The excess pressure required for this purpose can be selected as a function of a frictional effect between the gravity-driven displacement piston part and the cylinder part.

Der Begriff „ausreichend dichtend“ bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der Fluidverdrängerbereich mittels des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils gegenüber dem Fluidrücklaufbereich räumlich derart getrennt ist, dass das Fluid durch das wenigstens eine Steigrohr hinein bis auf ein gewünschtes höheres Höhenniveau verdrängt werden kann.The term "sufficiently sealing" in the sense of the invention means that the fluid displacer area is spatially separated from the fluid return area by means of the gravity-driven displacement piston part so that the fluid can be displaced through the at least one riser into a desired higher height level.

Andererseits kann mit einem entsprechend reduzierten Außendurchmesser auch ein reduzierter Umfang des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils und somit ein Spalt zwischen dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil und dem Zylinderteil erzielt werden, wodurch in einem Auftriebsbetriebszustand des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils der Fluidverdrängerbereich und der Fluidrücklaufbereich räumlich und fluidisch miteinander verbunden werden können.On the other hand, with a correspondingly reduced outer diameter, a reduced circumference of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils and thus a gap between the gravity-driven Verdrängerkolbenteil and the cylinder part can be achieved, whereby in a buoyancy operating state of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils the Fluidverdrängerbereich and the fluid return area can be spatially and fluidly interconnected.

Mittels des veränderbaren Außendurchmessers ist das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil also zwischen einem Sinkkörper zu einem Auftriebskörper umschaltbar.By means of the variable outer diameter, the gravity-driven displacement piston part can therefore be switched between a sinker body and a buoyant body.

Kumulativ oder alternativ kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil einen schließbaren und öffenbaren Fluiddurchlass aufweisen, um den Fluidverdrängerbereich von dem Fluidrücklaufbereich räumlich hinreichend zu trennen oder beide miteinander zu verbinden.Cumulatively or alternatively, the gravity-driven displacer member may include a closable and openable fluid passage for spatially isolating or both interconnecting the fluid displacer portion from the fluid return portion.

Auch mittels des schließbaren und öffenbaren Fluiddurchlasses ist das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil zwischen einem Sinkkörper zu einem Auftriebskörper umschaltbar.Also by means of the closable and openable fluid passage, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil is switchable between a sink body to a buoyant body.

Kumulativ oder alternativ kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil zumindest bereichsweise für das Fluid semipermeabel ausgestaltet sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass das Fluid während des Schwerkraftbetriebszustands von dem Fluidverdrängerbereich durch das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil hindurch nicht in den Fluidrücklaufbereich gelangen kann, im Auftriebsbetriebszustand umgekehrt aber schon.Cumulatively or alternatively, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil be designed at least partially for the fluid semipermeable. In this way it can be ensured that the fluid can not get into the fluid return region from the fluid displacement region through the gravity-driven displacement piston part during the gravity operating state, but vice versa in the buoyancy operating state.

Im Allgemeinen ist vorliegend darauf zu achten, dass die Reibung zwischen dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil und dem Zylinderteil optimiert ist, so dass eine schwerkraftinitiierte bzw. auftriebskräfteinitiierte Bewegung des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils gegenüber dem Zylinderteil durch möglichst geringe Reibungseffekte eingebremst wird.In general, care should be taken in the present case that the friction between the gravity-driven Verdrängerkolbenteil and the cylinder part is optimized, so that a gravitational initiated or buoyancy-induced movement of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils is braked against the cylinder part by the lowest possible friction effects.

Es versteht sich, dass es eine Reihe an konstruktiven Möglichkeiten gibt, um solche Reibungseffekte signifikant zu reduzieren, beispielsweise durch besonders glatte Oberflächen der miteinander reibenden Bauteiloberflächen.It is understood that there are a number of design possibilities to significantly reduce such friction effects, for example, by means of particularly smooth surfaces of the component surfaces rubbing against each other.

Derartige glatte Oberflächen können beispielsweise polierte oder beschichtete Oberflächen sein. Gedacht sei hierbei an eine Teflon beschichtete Oberfläche oder dergleichen.Such smooth surfaces may be, for example, polished or coated surfaces. It is intended to a Teflon coated surface or the like.

Vorteilhaftweise können gattungsgemäße Beschichtungen sowohl an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil als auch an dem Zylinderteil, oder eben nur an einem dieser Bauteile, vorgesehen sein.Advantageously, generic coatings can be provided both on the gravity-driven displacement piston part and on the cylinder part, or just on one of these components.

Bevorzugt kann aber auch ein geringer Spalt zwischen der Umfangsfläche des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils und der Innenseite des Zylinderteils vorhanden sein, um Reibungseffekte zu reduzieren.Preferably, however, a small gap between the peripheral surface of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils and the inside of the cylinder part may be present in order to reduce friction effects.

Dieser geringe Spalt beträgt beispielsweise mehr als 0,1 mm oder 0,5 mm, wodurch zum einen ein ausreichend großer Abstand zur Verfügung gestellt ist, um kritische Reibungseffekte zu vermeiden. Zum anderen können Leckageverluste von dem Fluidverdrängerbereich zu dem Fluidrücklaufbereich hin gut beherrscht werden.This small gap, for example, more than 0.1 mm or 0.5 mm, whereby on the one hand a sufficiently large distance is provided to avoid critical friction effects. On the other hand, leakage losses from the fluid displacement area to the fluid return area can be well controlled.

Bevorzugt beträgt der geringe Spalt weniger als 1 mm, um zu negativ wirkende Leckageverluste zwischen dem Fluidverdrängerbereich und dem Fluidrücklaufbereich möglichst auszuschließen.Preferably, the small gap is less than 1 mm in order to rule out any negative leakage losses between the Fluidverdrängerbereich and the fluid return area as possible.

Vorteilhafterweise kann der Betrag des geringen Spalts in Abhängigkeit von dem Außendurchmesser des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils und/oder von der mit dem Steigrohr erzielbaren Förderhöhe gewählt sein, wodurch besonders gut aufeinander abgestimmte Bedingen erreicht werden können.Advantageously, the amount of the small gap depending on the outer diameter of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils and / or be selected from the achievable with the riser head, whereby particularly well matched conditions can be achieved.

Um das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil geordnet gegenüber dem Zylinderteil bewegen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Führungseinrichtung umfasst, mittels welcher das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil an dem Zylinderteil beweglich gelagert ist.In order to be able to move the gravity-operated displacement piston part in an ordered manner relative to the cylinder part, it is advantageous if the device comprises a guide device by means of which the gravity-driven displacement piston part is movably mounted on the cylinder part.

Eine derartige Führungseinrichtung kann hierbei ein Schienensystem umfassen, bei welchem das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil etwa als Schlitten an Schienenelementen des Zylinderteils gelagert ist.Such a guide device may in this case comprise a rail system in which the gravity-driven displacement piston part is mounted approximately as a slide on rail elements of the cylinder part.

Oder die Führungseinrichtung weist Rollen- oder Kugelelemente auf, mittels welchen sich das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil zumindest partiell an der Innenseite des Zylinderteils abstützen kann. Or the guide device has roller or ball elements, by means of which the gravity-driven Verdrängerkolbenteil can be at least partially supported on the inside of the cylinder part.

Vorteilhafterweise kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil an seinem Außenumfang bauchig ausgebildet sein, so dass eine Dichtungsfläche zwischen dem und dem Zylinderteil möglichst nur linienförmig ausgestaltet ist, wobei sich diese linienförmige Dichtungsfläche in Umfangsrichtung einer äußeren Mantelfläche des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils erstreckt.Advantageously, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil may be formed bulbous on its outer circumference, so that a sealing surface between the cylinder and the part is designed as possible only line-shaped, with this line-shaped sealing surface extends in the circumferential direction of an outer circumferential surface of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils.

Durch die vorliegend derart eingerichtete Vorrichtung gelingt trotz einiger Reibungswiderstände ein effektiver Betrieb.By the presently furnished device succeeds despite some frictional resistance, an effective operation.

Gemäß der Erfindung einsetzbare spezifisch ausgerüstete Vorrichtungen können unabhängig voneinander die vorliegende Aufgabe vorteilhaft lösen, nämlich:Independently equipped devices which can be used according to the invention can, independently of one another, advantageously achieve the present object, namely:

Eine Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einem Zylinderteil, welches ein Fluid umfasst, mit einem Verdrängerkolbenteil, welches in dem Zylinderteil durch die Schwerkraft antreibbar angeordnet ist, mit wenigstens einem Steigrohr, welches mit dem Zylinderteil derart fluidisch wirkverbunden ist, dass das sich in dem Zylinderteil befindliche Fluid zumindest teilweise in das Steigrohr hinein auf ein höheres potentielles Energieniveau verdrängbar ist, und mit einem Generator, mittels welchem die potentielle Energie des Fluids in kinetische Energie umwandelbar ist, wobei das Verdrängerkolbenteil einen aktivierbaren Auftriebskörper umfasst, um in dem Fluid entgegen der Schwerkraft aufzusteigen.A device for generating usable energy with a cylinder part, which comprises a fluid, with a Verdrängerkolbenteil which is arranged drivable in the cylinder part by gravity, with at least one riser, which is fluidly operatively connected to the cylinder part, that in the Cylinder part is displaceable at least partially into the riser into a higher potential energy level, and with a generator by means of which the potential energy of the fluid is convertible into kinetic energy, wherein the Verdrängerkolbenteil comprises an activatable buoyant body in the fluid against gravity ascend.

Allein durch einen als aktivierbaren Auftriebskörper ausgestaltetes Verdrängerkolbenteil kann eine gattungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft weiterentwickelt werden, so dass diese Merkmalskombination bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft ist.A generic device can advantageously be further developed by a displacer piston part designed as activatable buoyant body alone, so that this feature combination is already advantageous without the other features of the invention.

Eine Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einem Zylinderteil, welches ein Fluid umfasst, mit einem Verdrängerkolbenteil, welches in dem Zylinderteil durch die Schwerkraft antreibbar angeordnet ist, mit wenigstens einem Steigrohr, welches mit dem Zylinderteil derart fluidisch wirkverbunden ist, dass das sich in dem Zylinderteil befindliche Fluid zumindest teilweise in das Steigrohr hinein auf ein höheres potentielles Energieniveau verdrängbar ist, und mit einem Generator, mittels welchem die potentielle Energie des Fluids in kinetische Energie umwandelbar ist, wobei das Verdrängerkolbenteil einen veränderbaren Durchmesser aufweist.A device for generating usable energy with a cylinder part, which comprises a fluid, with a Verdrängerkolbenteil which is arranged drivable in the cylinder part by gravity, with at least one riser, which is fluidly operatively connected to the cylinder part, that in the Cylinder part fluid is at least partially displaced into the riser into a higher potential energy level, and with a generator by means of which the potential energy of the fluid is converted into kinetic energy, wherein the Verdrängerkolbenteil has a variable diameter.

Beispielsweise ist das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil hierzu schlicht aufblasbar ausgestaltet, zumindest partiell.For example, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil this is simply designed inflatable, at least partially.

Allein durch einen mit einem veränderbaren Außendurchmesser ausgestaltetes Verdrängerkolbenteil kann eine gattungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft weiterentwickelt werden, so dass diese Merkmalskombination bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft ist.A generic device can advantageously be further developed by a displacer piston part designed with a variable outer diameter alone, so that this feature combination is already advantageous without the other features of the invention.

Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einem Zylinderteil, welches ein Fluid umfasst, mit einem Verdrängerkolbenteil, welches in dem Zylinderteil durch die Schwerkraft antreibbar angeordnet ist, mit wenigstens einem Steigrohr, welches mit dem Zylinderteil derart fluidisch wirkverbunden ist, dass das sich in dem Zylinderteil befindliche Fluid zumindest teilweise in das Steigrohr hinein auf ein höheres potentielles Energieniveau verdrängbar ist, und mit einem Generator, mittels welchem die potentielle Energie des Fluids in kinetische Energie umwandelbar ist, wobei das Verdrängerkolbenteil einen fluiddurchlässig aktivierbaren Körper aufweist.Device for generating usable energy with a cylinder part, which comprises a fluid, with a Verdrängerkolbenteil which is arranged drivable in the cylinder part by gravity, with at least one riser, which is fluidly operatively connected to the cylinder part, that in the cylinder part located fluid can be displaced at least partially into the riser to a higher potential energy level, and with a generator by means of which the potential energy of the fluid is converted into kinetic energy, wherein the Verdrängerkolbenteil has a fluid-permeable activated body.

Allein durch ein fluiddurchlässig aktivierbaren Verdrängerkolbenteil kann eine gattungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft weiterentwickelt werden, so dass diese Merkmalskombination bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft ist.Just by a fluid-permeable activatable positive displacement piston part, a generic device can advantageously be further developed, so that this combination of features is already without the other features of the invention is advantageous.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Verfahren zum Erzeugen von nutzbarer Energie gelöst, bei welchem ein Fluid von einem niedrigeren Höhenniveau (Ausgangslageniveau) auf ein höheres Höhenniveau (höheres Lageniveau) gebracht wird, so dass dem Fluid eine höhere potentielle Energie innewohnt, welche anschließend in kinetische Energie und in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische und/oder elektrische Energie, umgewandelt wird, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass das Fluid zumindest teilweise mittels eines in diesem Fluid aufgrund der Schwerkraft sinkenden Sinkkörpers auf ein höheres Höhenniveau gebracht wird, um eine Einrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie aus kinetischer Energie anzutreiben, wobei der Sinkkörper nach dem Absinken aus seiner ursprünglichen Ausgangslage heraus mittels von dem Fluid auf den Sinkkörper wirkenden Auftriebskräfte wieder in Richtung Ausgangslage des Sinkkörpers verlagert wird.The object of the invention is also achieved by a method for generating usable energy in which a fluid is brought from a lower level (initial level) to a higher level (higher level), so that the fluid has a higher potential energy, which subsequently in kinetic energy and in usable energy, in particular in mechanical and / or electrical energy is converted, wherein the method is characterized in that the fluid is at least partially brought to a higher height level by means of a sinking in this fluid due to gravity sinking to drive a device for generating usable energy from kinetic energy, wherein the sinking body is displaced after descending from its original starting position out by means of the buoyancy of the fluid acting on the sinking buoyancy forces back towards the initial position of the sinker.

Mittels dieses Verfahrens kann allein durch Ausnutzung der Schwerkraft und durch Ausnutzung von Auftriebskräften für den Menschen nutzbare Energie erzeugt werden.By means of this method, usable energy can be generated solely by utilizing gravity and by utilizing buoyancy forces for human beings.

Bei einer alternativen Lösung könnte das Fluid auch nur als Auftriebshilfsmittel für den schwerkraftbetriebenen Sinkkörper eingesetzt werden. Hierbei kann dann dieser schwerkraftbetriebene Sinkkörper direkt mechanisch mit einer Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische oder elektrische Energie, wirkverbindbar sein, so dass diese Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie von dem schwerkraftbetriebenen Sinkkörper auch unter Umgehung einer Einrichtung zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids antreibbar ist. Hierzu ist der schwerkraftbetriebene Sinkkörper mit einer Antriebseinheit der Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie mechanisch wirkverbunden, wenn der schwerkraftbetriebene Sinkkörper in dem Fluid nach unten sinkt. Vor, während oder nach dem Umschalten des schwerkraftbetriebene Sinkkörpers in einen Auftriebskörper kann die mechanische Wirkverbindung zwischen der Antriebseinheit und dem schwerkraftbetriebenen Sinkkörper beispielsweise gelöst werden und der schwerkraftbetriebene Sinkkörper steigt aufgrund der auf ihn wirkenden Auftriebskräfte wieder nach oben usw.In an alternative solution, the fluid could also be used only as a buoyancy aid for the gravity-driven sinker. In this case, this gravitational sinking body can then be directly mechanically operatively connected to a device for converting kinetic energy into usable energy, in particular into mechanical or electrical energy, so that this device for converting kinetic energy into usable energy from the gravity-driven sinker also bypasses a Device for increasing a potential energy of a fluid is drivable. For this purpose, the gravity-driven sinker is mechanically operatively connected to a drive unit of the means for converting kinetic energy into usable energy when the gravity-driven sinker sinks downwardly in the fluid. Before, during or after the switching of the gravity-driven sinking body into a buoyant body, the mechanical operative connection between the drive unit and the gravity-driven sinker can be released, for example, and the gravity-driven sinker rises again due to the buoyancy forces acting on it.

Vorteilhafterweise wird vorliegend der Sinkkörper in geeigneter Weise in einen Auftriebskörper umgeschaltet.Advantageously, in the present case, the sink body is switched over in a suitable manner into a buoyant body.

Zweckmäßigerweise weist zur einfachen Umsetzung des vorliegenden Verfahrens eine Einrichtung zum Erhöhen der potentiellen Energie somit einen schwerkraftbetriebenen Sinkkörper auf, welcher bevorzugt zu einem Auftriebskörper schaltbar ist, wobei mittels des Sinkkörpers jedoch ein Fluid zumindest teilweise auf eine höhere potentielle Energie bringbar ist, um die Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie anzutreiben.Expediently, for the simple implementation of the present method, a device for increasing the potential energy thus has a gravitational sinking body, which is preferably switchable to a buoyant body, wherein by means of the sinker, however, a fluid at least partially to a higher potential energy can be brought to the device for Turning kinetic energy into usable energy.

Ein Umschalten des Sinkkörpers kann dadurch gelingen, dass der Sinkkörper beispielsweise seinen Außendurchmesser derart verändert, dass eine Wechselwirkung gegenüber einem Zylinderteil manipuliert werden kann.A switching over of the sinking body can be achieved by the sinker, for example, changing its outside diameter such that an interaction with respect to a cylinder part can be manipulated.

Ein derart veränderbarer Außendurchmesser kann zum Beispiel durch einen aufblasbaren Sinkkörper realisiert werden, welcher hinsichtlich seines mit einem Zylinderteil wechselwirkbaren Außendurchmessers veränderbar ist.Such a variable outer diameter can be realized for example by an inflatable sink body, which is variable with respect to its interacting with a cylinder part outer diameter.

Vorteilhafterweise wird der aufblasbare Sinkkörper oder ein entsprechend ausgestaltetes schwerkraftbetriebenes Verdrängerkolbenteil mit einem Überdruck aufgeblasen, welcher in Abhängigkeit von einer Reibung gegenüber dem Zylinderteil gewählt ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil bzw. ein diesbezüglicher Sinkkörper allein aufgrund des Schwerkrafteinflusses bzw. von Auftriebskräften vertikal innerhalb des Zylinderteils der vorliegenden Vorrichtung bewegbar ist.Advantageously, the inflatable sinker or a suitably designed gravity driven Verdrängerkolbenteil is inflated with an overpressure, which is selected in dependence on a friction with respect to the cylinder part. This makes it possible to ensure that the gravity-driven displacement piston part or a sinking body in this respect is movable vertically within the cylinder part of the present device solely on account of the influence of gravity or buoyancy forces.

Kumulativ oder alternativ kann der Sinkkörper mittels Dichteänderung in einen Auftriebskörper transformiert werden.Cumulatively or alternatively, the sinking body can be transformed by means of density change into a buoyant body.

Jedenfalls ist es vorliegend besonders vorteilhaft, wenn durch schwerkraftbedingtes Absinken des Sinkkörpers Arbeit an einer Einrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie aus kinetischer Energie verrichtet wird, da das Verfahren hierbei besonders effektiv betrieben werden kann.In any case, it is presently particularly advantageous if work is performed on a device for generating usable energy from kinetic energy by gravitational lowering of the sinking body, since the method can be operated particularly effectively.

Außerdem ist es zweckmäßig, dass nutzbare Energie erzeugt wird, wenn der schwerkraftbetriebene Sinkkörper schwerkraftbedingt nach unten sinkt.In addition, it is expedient that usable energy is generated when the gravity-driven sinking body decreases due to gravity down.

Um etwaige Energieverluste an der vorliegenden Vorrichtung so gering wie möglich zu halten, ist es zweckmäßig, wenn dies mit einem Energiekreislauf betrieben wird, in welchem ein schwerkraftbedingtes Absinken des Sinkkörpers eine potentielle Energieerhöhung des Fluids bewirkt, wobei die potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird, so dass mittels der kinetischen Energie eine Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie angetrieben werden kann.In order to minimize any energy losses in the present device, it is expedient if this is operated with an energy cycle in which a gravitational sinking of the sinker causes a potential increase in energy of the fluid, wherein the potential energy is converted into kinetic energy, such that by means of the kinetic energy a means for converting kinetic energy into usable energy can be driven.

Wie eingangs bereits beschrieben, ist der Sinkkörper zweckmäßigerweise als Verdrängerkolbenteil ausgestaltet.As already described, the sinker is expediently configured as a displacement piston part.

Somit sieht eine einfach umzusetzende Verfahrensvariante vor, dass das Fluid mittels eines schwerkraftbetriebenen, in einem Zylinderteil angeordneten Verdrängerkolbenteils in wenigstens ein Steigrohr hinein verdrängt und hierbei auf ein gegenüber dem Ausgangslageniveau höheres Lageniveau gebracht wird, wobei die dem auf das höhere Lageniveau gebrachte Fluid innewohnende potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird, wobei mittels der kinetischen Energie eine Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in mechanische oder elektrische Energie angetrieben wird.Thus, an easily implemented method variant provides that the fluid is displaced into at least one riser by means of a gravity-driven displacer part arranged in a cylinder part and brought to a higher level than the initial layer level, the potential energy inherent in the fluid being at the higher level is converted into kinetic energy, wherein means of the kinetic energy means for converting kinetic energy into mechanical or electrical energy is driven.

Das Verdrängerkolbenteil ist dazu eingerichtet, von einem Sinkkörper in einen Auftriebskörper oder vice versa schaltbar zu sein.The displacer piston part is adapted to be switchable from a sinker into a buoyant body or vice versa.

Vorteilhafterweise verfügt das Verdrängerkolbenteil über einen aktivierbaren Auftriebskörper, um in dem Fluid entgegen der Schwerkraft aufsteigen zu können.Advantageously, the positive displacement piston part has an activatable buoyant body in order to be able to ascend in the fluid against gravity.

Die Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in für den Menschen nutzbare Energie, insbesondere in mechanische oder elektrische Energie, kann einen Generator umfassen, mittels welchem die kinetische Energie entsprechend umwandelbar ist.The device for converting kinetic energy into human-usable energy, in particular into mechanical or electrical energy, may comprise a generator by means of which the kinetic energy can be correspondingly converted.

Vorteilhafterweise kann mittels der vorliegenden Vorrichtung und des vorliegenden Verfahrens insbesondere auf Speicherbecken, stehende Gewässer, Fließgewässer, Wellenkräfte, Gezeitenströmungen oder dergleichen verzichtet werden kann. Advantageously, by means of the present device and the present method, it is possible in particular to dispense with reservoirs, stagnant waters, flowing waters, wave forces, tidal currents or the like.

Im Sinne der Erfindung werden mittels der ortsunabhängig stets vorhandenen Schwerkraft potentielle Energie bzw. kinetische Energie bereitgestellt, welche in nutzbare Energie umgewandelt werden können.For the purposes of the invention, potential energy or kinetic energy, which can be converted into usable energy, is provided by means of gravity, which is always present independently of the location.

Je nach Größe der Vorrichtung können unterschiedliche Leistungsabgaben realisiert werden, wobei diese unterschiedlichen Leistungsabgaben in Abhängigkeit von der Wechselwirkung zwischen Schwerkraftswirkung und Auftriebswirkung stehen.Depending on the size of the device, different power outputs can be realized, these different power outputs depending on the interaction between gravity effect and buoyancy effect.

Die vorliegende Vorrichtung ist vorteilhafterweise nahezu überall und jederzeit emissionsfrei einsetzbar, insbesondere unabhängig von zur Verfügung stehender Wind- bzw. Sonnenenergie, also 24 Stunden an jedem Tag.The present device is advantageously almost everywhere and at any time emission-free applicable, in particular independent of available wind or solar energy, ie 24 hours every day.

Vorteilhafterweise kann eine Erzeugung von elektrischer Energie unmittelbar an einem Verbraucherort erfolgen, so dass aufwendige Netzanlagen, Umspannwerke mit teils störanfälligen Transformatoren oder dergleichen entfallen können.Advantageously, a generation of electrical energy can be carried out directly at a consumer location, so that expensive network systems, substations with partly interference-prone transformers or the like can be omitted.

Auch oftmals aufwendige Genehmigungsverfahren, wie etwa bei Wind- oder Wasserkraftanlagen, können durch die vorliegende Vorrichtung vermieden werden.Also often consuming approval procedures, such as in wind or hydroelectric plants, can be avoided by the present device.

Über den modularen Aufbau kann beispielsweise eine elektrische Leistung von ca. 0,5 KW bis über 350 KW abgedeckt werden.By way of example, the modular design makes it possible to cover an electrical power of approximately 0.5 KW to over 350 KW.

Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte entsprechend kumuliert umsetzen zu können.It is understood that features of the solutions described above or in the claims can optionally also be combined in order to implement the presently achievable advantages and effects in a cumulative manner.

Vorliegend ist insofern nicht auszuschließen, dass ein besonders effektiver Betrieb der vorliegenden Vorrichtung durch eine Kombination einer Vielzahl der hier beschriebenen Merkmale erzielbar ist.In the present case, it can not be ruled out that a particularly effective operation of the present device can be achieved by a combination of a multiplicity of the features described here.

Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine Auswahl an Ausführungsbeispielen der vorliegenden Vorrichtung dargestellt und beschrieben ist.Other features, effects, and advantages of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description that follows, in which is shown and described by way of example a selection of embodiments of the present device.

Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.Components which in the individual figures at least substantially coincide with respect to their function may in this case be identified by the same reference symbols, the components not having to be numbered and explained in all the figures.

In der Zeichnung zeigen:

  • 1 schematisch eine Ansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil mit einem Sinkkörper, wobei der schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil in einen Auftriebskörper umschaltbar ist;
  • 2 schematisch eine Ansicht der in der 1 gezeigten Vorrichtung mit einem schwerkraftbetriebenen und Außendurchmesser manipulierbaren Verdrängerkolbenteil;
  • 3 schematisch eine Ansicht der in der 1 gezeigten Vorrichtung mit einem alternativen schwerkraftbetriebenen und Außendurchmesser manipulierbaren Verdrängerkolbenteil; und
  • 4 schematisch eine Ansicht der in der 1 gezeigten Vorrichtung mit einem alternativen schwerkraftbetriebenen und schaltbar fluiddurchlässigen Verdrängerkolbenteil.
In the drawing show:
  • 1 1 schematically shows a view of a device for generating usable energy with a gravity-driven displacement piston part with a sink body, wherein the gravity-driven displacement piston part is switchable into a buoyancy body;
  • 2 schematically a view of the in the 1 shown device with a gravity-driven and outer diameter manipulatable Verdrängerkolbenteil;
  • 3 schematically a view of the in the 1 shown device with an alternative gravity-driven and outer diameter manipulatable Verdrängerkolbenteil; and
  • 4 schematically a view of the in the 1 shown device with an alternative gravity-driven and switchable fluid-permeable Verdrängerkolbenteil.

Die in den 1 bis 4 in verschiedenen Ausführungen gezeigte Vorrichtung 1 dient in erster Linie der Erzeugung von für den Menschen nutzbarer Energie unter Zuhilfenahme der ortunabhängig stets vorhandenen Schwerkraft G.The in the 1 to 4 shown in various embodiments device 1 Primarily serves to generate energy that can be used by humans with the aid of gravity, which is always independent of the location G ,

Hierzu weist die Vorrichtung 1 im Wesentlichen eine Einrichtung 2 zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids 3 sowie eine Einrichtung 4 zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie auf.For this purpose, the device 1 essentially a facility 2 for increasing a potential energy of a fluid 3 as well as a facility 4 for converting kinetic energy into usable energy.

Das Fluid 3 kann hierbei im einfachsten Fall Wasser sein. Es sind aber auch andere Flüssigkeiten einsetzbar, beispielsweise reibungsreduziert wirkende Flüssigkeiten.The fluid 3 this can be water in the simplest case. But there are also other liquids used, for example, friction-reducing acting liquids.

Die Einrichtung 2 zum Erhöhen einer potentiellen Energie des Fluids 3 weist ein schwerkraftbetriebenes Verdrängerkolbenteil 5, welcher in einem Zylinderteil 6 entlang der Längsachse 7 der Zylinderteils 6 vertikal beweglich gelagert ist.The device 2 for increasing a potential energy of the fluid 3 has a gravity driven Verdrängerkolbenteil 5 which is in a cylinder part 6 along the longitudinal axis 7 the cylinder part 6 is mounted vertically movable.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 besitzt einen derartigen Außendurchmesser 8, dass er sich in dem Zylinderteil 6 problemlos abwärts und aufwärts bewegen kann.The gravity-driven displacement piston part 5 has such an outer diameter 8th that he is in the cylinder part 6 can easily move down and up.

Das Zylinderteil 6 ist mittels des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 in einen Fluidverdrängerbereich 10 und in einen Fluidrücklaufbereich 11 unterteilt.The cylinder part 6 is by means of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 in a fluid displacement area 10 and in a fluid return area 11 divided.

Während der Fluidverdrängerbereich 10 stets oberhalb des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 angeordnet ist, liegt der Fluidrücklaufbereich 11 entsprechend stets unterhalb des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5. During the fluid displacement area 10 always above the gravity driven Verdrängerkolbenteils 5 is arranged, the fluid return area is located 11 accordingly always below the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 ,

Aufgrund der Tatsache, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 entlang der Längsachse 7 des Zylinderteils 6 beweglich ist, sind der Fluidverdrängerbereich 10 und der Fluidrücklaufbereich 11 hinsichtlich ihres jeweiligen Volumens (nicht gesondert beziffert) variabel.Due to the fact that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 along the longitudinal axis 7 of the cylinder part 6 is movable, are the Fluidverdrängerbereich 10 and the fluid return area 11 variable in terms of their respective volumes (not separately quantified).

Im Kopfbereich 15 des Zylinderteils 7 befindet sich die obere Ausgangslage 16 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5, in welcher sich das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 am Anfang eines Schwerkraftbetriebszustands 18 (siehe insbesondere auch 2 bis 4) der Vorrichtung 1, insbesondere des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5, befindet, also bevor das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 allein aufgrund seines Eigengewichts innerhalb des Fluids 3 nach unten sinkt.In the head area 15 of the cylinder part 7 is the upper starting position 16 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 , in which the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 at the beginning of a gravity mode of operation 18 (see in particular also 2 to 4 ) of the device 1 , in particular the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 , ie, before the gravity-driven displacement piston part 5 solely due to its own weight within the fluid 3 goes down.

Die obere Ausgangslage 16 stellt hierbei sogleich den oberen Totpunkt (nicht nochmals beziffert) des Hubweges 19 (siehe insbesondere auch 2 bis 4) des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 dar.The upper starting position 16 hereby immediately sets the top dead center (not numbered again) of the stroke 19 (see in particular also 2 to 4 ) of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 represents.

In einem Fußbereich 21 des Zylinderteils 7 befindet sich die untere Endlage 22 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5, in welcher sich das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 am Ende des Schwerkraftbetriebszustands 18 und am Anfang eines Auftriebsbetriebszustands 23 der Vorrichtung 1 bzw. des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 befindet, bevor das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 aufgrund von Auftriebskräften wieder innerhalb des Fluids 3 nach oben steigt, wobei hierbei das Fluid 3 als Auftriebshilfsmedium dient.In a foot area 21 of the cylinder part 7 is the lower end position 22 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 , in which the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 at the end of the gravity mode 18 and at the beginning of a lift operating condition 23 the device 1 or the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 located before the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 due to buoyancy forces back inside the fluid 3 rises to the top, in which case the fluid 3 serves as a buoyancy aid medium.

Dementsprechend ist die untere Endlage 22 der untere Totpunkt (nicht nochmals beziffert) des Hubweges 19 (siehe insbesondere auch 2 bis 4) des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5.Accordingly, the lower limit position 22 the bottom dead center (not numbered again) of the stroke 19 (see in particular also 2 to 4 ) of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 ,

In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Fußbereich 21 einen seitliche weiter ausladenden Bodenbereich 25, an dessen Oberseite 26 Eingangsöffnungen 27 (nur exemplarisch beziffert) von Steigrohren 28 (nur exemplarisch zur Gänze eingezeichnet und beziffert) angeordnet sind.In this embodiment, the foot area includes 21 a laterally wider floor area 25 at the top 26 entry ports 27 (only quoted as an example) of riser pipes 28 (only shown by way of example in their entirety and numbered) are arranged.

Das Zylinderteil 6 kann je nach Ausgestaltung mehrere an seinem Umfang verteilte Steigrohre 28 aufweisen, wenigstens jedoch ein Steigrohr 28, um das mittels des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 aus dem Fluidverdrängerbereich 10 verdrängte Fluid 3 hochwärts entlang eines durch ein Steigrohr 28 bereitgestellten Förderweges 29 von einem niedrigeren Höhenniveau 30 auf ein höheres Höhenniveau 31 zu bringen.The cylinder part 6 can depending on the design of several distributed on its circumference risers 28 have, but at least one riser 28 to that by means of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 from the fluid displacer area 10 displaced fluid 3 upwards along a through a riser 28 provided funding path 29 from a lower height level 30 to a higher height level 31 bring to.

Insofern besitzt das auf das höhere Höhenniveau 31 verdrängte Fluid 3 eine höhere potentielle Energie, und dies allein unter Zuhilfenahme der Schwerkraft.In this respect, this has on the higher height level 31 displaced fluid 3 a higher potential energy, and this only with the help of gravity.

Von diesem höheren Höhenniveau 31 kann das Fluid 3 aus einer Ausgangsöffnung 32 des jeweiligen Steigrohrs 28 heraus wieder runterwärts in Richtung Zylinderteil 6 strömen und hierbei eine Antriebseinheit 34 der Einrichtung 4 zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie antreiben, bevor das Fluid 3 zumindest in diesem Ausführungsbeispiel wieder in den Fluidrücklaufbereich 11 gelangt.From this higher height level 31 can the fluid 3 from an exit opening 32 of the respective riser 28 back down towards the cylinder part 6 flow and in this case a drive unit 34 the device 4 to convert kinetic energy into usable energy before the fluid 3 at least in this embodiment again in the fluid return area 11 arrives.

Die Antriebseinheit 34 ist hierzu zwischen den oberen Ausgangsöffnungen 32 und insbesondere dem Fluidrücklaufbereichs 11 angeordnet.The drive unit 34 this is between the upper outlet openings 32 and in particular the fluid return area 11 arranged.

Durch das zusätzliche Gewicht des wieder in den Fluidrücklaufbereich 11 zurückfließenden Fluids 3, welches nun zusätzlich auf das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 wirken, wird letzterer zusätzlich nach unten in Richtung untere Endlage 22 beschleunigt.Due to the extra weight of the back in the fluid return area 11 backflowing fluid 3 , which now also on the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 act, the latter is additionally down towards the lower end position 22 accelerated.

Durch die hier beschriebene Konstruktion ist hinsichtlich des Fluids 3 ein geschlossener Kreislauf verwirklicht, da das Fluid 3 mittels des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 durch die Steigrohre 28 hindurch einerseits von dem Fluidverdrängerbereich 10 in den Fluidrücklaufbereich 11 und andererseits anschließend durch das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 hindurch bzw. an diesem vorbei von dem Fluidrücklaufbereich 11 wieder in den Fluidverdrängerbereich 10 gelangt.By the construction described here, with regard to the fluid 3 a closed circuit realized as the fluid 3 by means of the gravity-driven displacement piston part 5 through the riser pipes 28 on the one hand by the Fluidverdrängerbereich 10 in the fluid return area 11 and then on the other hand, by the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 through or past the fluid return area 11 again in the Fluidverdrängerbereich 10 arrives.

Die Vorrichtung 1 kann hierbei sehr effektiv betrieben werden, da hier ein Höhenabstand 35 zwischen der oberen Ausgangslage 16 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 und dem höheren Höhenniveau 31 besteht, welcher größer ist als der Hubweg 19 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5.The device 1 This can be operated very effectively, since here is a vertical distance 35 between the upper starting position 16 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 and the higher height level 31 which is greater than the stroke 19 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 ,

In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Höhenabstand 35 den 1,5-fachen Hubweg 19.In this embodiment, the height distance is 35 1.5 times the stroke 19 ,

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 ist vorliegend als schwerkraftbetriebener Sinkkörper 40 konzipiert, so dass er allein aufgrund seines Eigengewichts und der auf ihn wirkenden Schwerkraft innerhalb des Zylinderteils 6 nach unten sinken kann. The gravity-driven displacement piston part 5 is present as a gravitational sinker 40 designed so that it is solely due to its own weight and the gravity acting on it inside the cylinder part 6 can sink down.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 ist aber auch derart konzipiert, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 bzw. insbesondere der schwerkraftbetriebene Sinkkörper 40 zu einem Auftriebskörper 41 umschaltbar ist, so dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 nach einer Funktionsumschaltung entgegen der Schwerkraft mithilfe von Auftriebskräften wieder hochwärts steigen kann.The gravity-driven displacement piston part 5 but is also designed so that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 or in particular the gravity-driven sinker 40 to a buoyancy body 41 is switchable, so that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 after a function switch over against gravity with the help of buoyancy forces can rise again upwards.

Diese Funktionsumschaltung kann technisch auf unterschiedliche Weise erfolgen, wie beispielsweise auch noch mit den in den weiteren 2 bis 4 beispielhaft gezeigten Ausführungen angedeutet ist.This function switching can be done technically in different ways, such as with the other in the other 2 to 4 indicated embodiments shown is indicated.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 weist einen an die Form des Zylinderteils 6 angepassten zylindrischen Außenumfang 43 auf.The gravity-driven displacement piston part 5 has a to the shape of the cylinder part 6 adapted cylindrical outer circumference 43 on.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 stützt sich mittels einiger an seinem Außenumfang 43 vorhandenen Gleitelementen 44, welche alternativ auch als Rollenelementen ausgestaltet sein können, punktuell an der Innenseite 45 des Zylinderteils 6 ab.The gravity-driven displacement piston part 5 is supported by some on its outer circumference 43 existing sliding elements 44 which may alternatively be configured as roller elements, punctually on the inside 45 of the cylinder part 6 from.

Hierbei verbleibt ein geringer Spalt 47 von ca. 0,5 mm zwischen dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil 5 und dem Zylinderteil 6, so dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 gegenüber dem Zylinderteil 6 reibungsoptimiert geführt ist.This leaves a small gap 47 of about 0.5 mm between the gravity driven Verdrängerkolbenteil 5 and the cylinder part 6 , so that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 opposite the cylinder part 6 friction optimized is performed.

Der geringe Spalt 47 kann hierbei unterschiedlichst ausgenbildet sein, beispielsweise kann er im Wesentlichen unterbrechungsfrei umlaufend ausgestaltet sein.The small gap 47 In this case, it can be designed to have a wide variety of forms, for example, it can essentially be configured to be circulating without interruption.

Gemäß der in der 1 gezeigten Ausführung gelangt das in dem Fluidrücklaufbereich 11 temporär befindliche Fluid 3 nach dem Absinken des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 in die untere Endlage 22 hinein über eine hier nicht gezeigte Bypassleitung wieder in den Fluidverdrängerbereich 10 zurück, während das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 nach einer Funktionsumschaltung wieder hochwärts in seine Ausgangslage 16 steigt.According to the in the 1 The embodiment shown in the fluid return area 11 temporary fluid 3 after the sinking of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 in the lower end position 22 into the fluid displacement area via a bypass line (not shown here) 10 back while the gravity-driven displacement piston part 5 after a function switch back up to its starting position 16 increases.

Die Funktionsumschaltung des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 beinhaltet hierbei eine Evakuierung eines an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil 5 vorhandenen Evakuierungsraums 48 von Fluid 3 oder dergleichen.The function switching of the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 this involves an evacuation of one of the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 existing evacuation room 48 of fluid 3 or similar.

Dadurch ist der ursprüngliche Sinkkörper 40 in den Auftriebskörper 41 umgeschaltet und das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 kann in dem sich in dem Zylinderteil 6 befindlichen Fluid 3 wieder hochwärts steigen.This is the original sinker 40 in the buoyancy body 41 switched and the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 can be in which in the cylinder part 6 located fluid 3 climb up again.

In der oberen Ausgangslage 16 wieder angelangt, wird der Evakuierungsraum 48 wieder mit Fluid 3 oder dergleichen geflutet und der Prozess beginnt erneut.In the upper starting position 16 Once again, the evacuation room 48 again with fluid 3 or the like flooded and the process starts again.

Die Einrichtung 4 zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen hier nicht weiter dargestellten Generator (hier nicht nochmals beziffert) realisiert, mittels welchem elektrische Energie erzeugt wird.The device 4 for converting kinetic energy into usable energy is realized in this embodiment by a generator not shown here (not numbered here again), by means of which electrical energy is generated.

Gemäß der Darstellung nach der 2 ist die Vorrichtung 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei die in der 2 gezeigte Vorrichtung 1 hier bis auf die vorstehend beschriebene Bypassleitung und ein alternatives schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 im Wesentlichen identisch aufgebaut sind, so dass dementsprechend lediglich die Unterschiede beschrieben sind. Insofern wird auf eine nochmalige Erläuterung gleicher oder gleichwirkender Komponenten verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden.As shown by the 2 is the device 1 shown in a further embodiment, wherein in the 2 shown device 1 here except for the above-described bypass line and an alternative gravity driven Verdrängerkolbenteil 5 are constructed essentially identical, so that accordingly only the differences are described. In this respect, it is dispensed with a repeated explanation of the same or equivalent components to avoid repetition.

Der wesentliche Unterschied besteht aber darin, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 7 nun eine schaltbare Einrichtung 50 zum Verhindern oder Ermöglichen eines Fluidflusses an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil 5 vorbei umfasst.The main difference, however, is that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 7 now a switchable device 50 for preventing or allowing fluid flow at the gravity driven displacement piston part 5 includes.

Diese schaltbare Einrichtung 50 umfasst ein aufspannbares bzw. faltbares Membranelement 51, welches im Schwerkraftbetriebszustand 18 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 aufgespannt ist, so dass das Membranelement 51 bzw. das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 mit einem umlaufenden Dichtring 52 federnd an der Innenseite 45 des Zylinderteils anliegt.This switchable device 50 comprises a clampable or foldable membrane element 51 which is in the gravity mode 18 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 is clamped, so that the membrane element 51 or the gravity-driven displacement piston part 5 with a circumferential sealing ring 52 springy on the inside 45 the cylinder part is applied.

Insofern kann das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 beim schwerkraftbedingten Absinken in Richtung untere Endlage 22 Fluid 3 in zuvor beschriebener Weise verdrängen.In this respect, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 in the case of gravitational descent in the direction of the lower end position 22 fluid 3 displace in the previously described manner.

In der unteren Endlage 22, also in dem Auftriebsbetriebszustand 23, wird das faltbares Membranelement 51 gefaltet und somit eine räumliche Verbindung von Fluidverdrängerbereich 10 und Fluidrücklaufbereich 11 vorbei an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil 5 hergestellt.In the lower end position 22 , ie in the buoyancy mode 23 , becomes the foldable membrane element 51 folded and thus a spatial connection of Fluidverdrängerbereich 10 and fluid return area 11 past the gravity-driven displacement piston part 5 produced.

Wird nun zusätzlich das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 geschaltet, so dass der Evakuierungsraum 48 wie vorstehend bereits erläutert evakuiert wird, steigt das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 wieder hochwärts, das Fluid 3 strömt aus dem Fluidrücklaufbereich 11 heraus und vorbei an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil 5 hinein in den Fluidverdrängerbereich 10.Now also the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 switched, leaving the evacuation room 48 As already explained above evacuated, increases the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 back up, the fluid 3 flows out of the fluid return area 11 out and past the gravity-driven positive displacement part 5 into the fluid displacer area 10 ,

Wieder in der oberen Ausgangslage 16 angekommen, wird das Membranelement 51 wieder aufgefaltet und der Evakuierungsraum 48 wird wieder mit Fluid 3 geflutet, so dass der Prozess erneut beginnt.Again in the upper starting position 16 arrived, the membrane element 51 unfolded again and the evacuation room 48 will be back with fluid 3 flooded, so that the process starts again.

Das Auffalten des Membranelements 51 kann beispielsweise mittels eines Expansionselement 52 in Gestalt eines aufpumpbaren Dichtrings bewerkstelligt werden.The unfolding of the membrane element 51 For example, by means of an expansion element 52 be accomplished in the form of an inflatable sealing ring.

Beispielsweise kann hierfür Druckluft aus dem Evakuierungsraum 48 verwendet werden, da der Evakuierungsraum 48 im Schwerkraftbetriebszustand 18 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 mit Fluid 3 geflutet werden muss.For example, this can be compressed air from the evacuation room 48 used since the evacuation room 48 in the gravity mode 18 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 with fluid 3 must be flooded.

Insofern kann hierbei die Druckluft des Evakuierungsraums 48 in den aufpumpbaren Dichtring 52 geleitet werden.In this respect, in this case, the compressed air of the evacuation space 48 in the inflatable sealing ring 52 be directed.

Im Auftriebsbetriebszustand 23 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 wird die in dem aufpumpbaren Dichtring 52 befindliche Druckluft wieder dazu verwendet, den Evakuierungsraum 48 von dem Fluid 3 zu evakuieren.In the buoyancy mode 23 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 is the in the inflatable seal 52 used compressed air again, the evacuation space 48 from the fluid 3 to evacuate.

Durch den Druckluftverlust kollabiert der aufpumpbare Dichtring 52 und das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 verliert gegenüber dem Zylinderteil 6 seine Dichtwirkung.Due to the loss of compressed air, the inflatable sealing ring collapses 52 and the gravity-driven displacement piston part 5 loses against the cylinder part 6 its sealing effect.

Insofern ist das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 auch gemäß der in der 2 gezeigten Ausführung von einem schwerkraftbetriebenen Sinkkörper 40 zu einem Auftriebskörper 41 oder vice versa schaltbar.In this respect, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 also according to the in the 2 shown embodiment of a gravity-driven sinker 40 to a buoyancy body 41 or vice versa switchable.

Gemäß der Darstellung nach der 3 ist die Vorrichtung 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei die in der 3 gezeigte Vorrichtung 1 hier bis auf die vorstehend beschriebene Bypassleitung und ein alternatives schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 im Wesentlichen identisch aufgebaut sind, so dass dementsprechend lediglich die Unterschiede beschrieben sind. Insofern wird auf eine nochmalige Erläuterung gleicher oder gleichwirkender Komponenten verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden.As shown by the 3 is the device 1 shown in a further embodiment, wherein in the 3 shown device 1 here except for the above-described bypass line and an alternative gravity driven Verdrängerkolbenteil 5 are constructed essentially identical, so that accordingly only the differences are described. In this respect, it is dispensed with a repeated explanation of the same or equivalent components to avoid repetition.

Der wesentliche Unterschied besteht aber darin, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 7 eine alternative schaltbare Einrichtung 50 zum Verhindern oder Ermöglichen eines Fluidflusses an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil 5 vorbei umfasst.The main difference, however, is that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 7 an alternative switchable device 50 for preventing or allowing fluid flow at the gravity driven displacement piston part 5 includes.

Die alternative schaltbare Einrichtung 50 ist hierbei als Blasebalgelement 55 ausgestaltet, welches den Sinkkörper 40 und den Evakuierungsraum 48 einschließt.The alternative switchable device 50 is here as a bellows 55 designed, which the sinking body 40 and the evacuation room 48 includes.

Im Sinne der Erfindung stellt das Blasebalgelement 55 ein alternatives Expansionselement des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 dar.For the purposes of the invention, the bellows provides 55 an alternative expansion element of the gravity driven Verdrängerkolbenteils 5 represents.

Insofern kann etwa Druckluft zwischen dem Evakuierungsraum 48 und dem Expansionselement 55 hin und her bewegt werden, um das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 zwischen dem Schwerkraftbetriebszustand 18 und dem Auftriebsbetriebszustand zu schalten.In this respect, for example, compressed air between the evacuation space 48 and the expansion element 55 be moved back and forth to the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 between the gravity mode 18 and the buoyancy mode.

Das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteils 5 zeichnet sich bei dieser Ausführung durch eine Linienflächenabdichtung zwischen dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil 5 und dem Zylinderteil 6 aus, welche mittels einer umlaufenden Dichtlippe 56 an dem Blasebalgelement 55 realisiert ist. Durch die Linienflächenabdichtung gelingt eine reibungsreduzierte Abdichtung.The gravity-driven displacement piston part 5 characterized in this embodiment by a line surface seal between the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 and the cylinder part 6 out, which by means of a circumferential sealing lip 56 on the bellows 55 is realized. The line surface seal achieves a friction-reduced seal.

Es versteht sich, dass das Blasebalgelement 55 durch eine Vielzahl an unterschiedlich konstruierten Bauteilen verwirklicht werden kann.It is understood that the bellows 55 can be realized by a variety of differently constructed components.

Besonders einfach und kostengünstig kann ein derartiges Blasebalgelement 55 bereitgestellt werden, wenn das Blasebalgelement 55 einen aufblasbaren Kanalrohrverschluss umfasst.Particularly simple and inexpensive, such a bellows 55 be provided when the bellows 55 an inflatable sewer pipe closure comprises.

Insofern ist das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 auch gemäß der in der 3 gezeigten Ausführung von einem schwerkraftbetriebenen Sinkkörper 40 zu einem Auftriebskörper 41 oder vice versa schaltbar.In this respect, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 also according to the in the 3 shown embodiment of a gravity-driven sinker 40 to a buoyancy body 41 or vice versa switchable.

Gemäß der Darstellung nach der 4 ist die Vorrichtung 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei die in der 4 gezeigte Vorrichtung 1 hier bis auf die vorstehend beschriebene Bypassleitung und ein alternatives schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 im Wesentlichen identisch aufgebaut sind, so dass dementsprechend lediglich die Unterschiede beschrieben sind. Insofern wird auf eine nochmalige Erläuterung gleicher oder gleichwirkender Komponenten verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden.As shown by the 4 is the device 1 shown in a further embodiment, wherein in the 4 shown device 1 here except for the above-described bypass line and an alternative gravity driven Verdrängerkolbenteil 5 are constructed essentially identical, so that accordingly only the differences are described. In this respect, it is dispensed with a repeated explanation of the same or equivalent components to avoid repetition.

Der wesentliche Unterschied besteht aber darin, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 7 eine alternative schaltbare Einrichtung 50 zum Verhindern oder Ermöglichen eines Fluidflusses durch das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 hindurch umfasst.The main difference, however, is that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 7 an alternative switchable device 50 for preventing or allowing fluid flow through the gravity-driven displacer piston member 5 includes.

Die alternative schaltbare Einrichtung 50 aus der 4 umfasst einen schließbaren und öffenbaren Fluiddurchlass 60, der im Schwerkraftbetriebszustand 18 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 geschlossen ist, so dass dieser das Fluid 3 effektiv aus dem Fluidverdrängerbereich 10 im Sinne der Erfindung verdrängen kann. Hierbei ist der Evakuierungsraum 48 mit Fluid 3 geflutet.The alternative switchable device 50 from the 4 includes a closable and openable fluid passage 60 that is in the gravity mode 18 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 closed, so this is the fluid 3 effectively from the Fluidverdrängerbereich 10 can displace within the meaning of the invention. Here is the evacuation room 48 with fluid 3 flooded.

Für den Auftriebsbetriebszustand 23 des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils 5 wird der Fluiddurchlass 60 geöffnet und das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 kann von Fluid 3 durchströmt werden. Hierbei ist der Evakuierungsraum 48 von Fluid 3 evakuiert.For the buoyancy mode 23 the gravity-driven Verdrängerkolbenteils 5 becomes the fluid passage 60 opened and the gravity-driven displacement piston part 5 can be from fluid 3 be flowed through. Here is the evacuation room 48 of fluid 3 evacuated.

Insofern ist das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil 5 auch gemäß der in der 4 gezeigten Ausführung von einem schwerkraftbetriebenen Sinkkörper 40 zu einem Auftriebskörper 41 oder vice versa schaltbar.In this respect, the gravity-driven Verdrängerkolbenteil 5 also according to the in the 4 shown embodiment of a gravity-driven sinker 40 to a buoyancy body 41 or vice versa switchable.

An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um erläuterte Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.It should be explicitly pointed out at this point that features of the solutions described above and / or in the claims and / or figures can optionally also be combined in order to be able to implement or achieve cumulatively explained features, effects and advantages.

Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.It goes without saying that the exemplary embodiments explained above are only first embodiments of the device according to the invention. In this respect, the embodiment of the invention is not limited to these embodiments.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided that they are new to each other individually or in combination with respect to the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtung zum Erzeugen von nutzbarer EnergieDevice for generating usable energy
22
Einrichtung zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines FluidsDevice for increasing a potential energy of a fluid
33
Fluidfluid
44
Einrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare EnergieDevice for converting kinetic energy into usable energy
55
schwerkraftbetriebenes VerdrängerkolbenteilGravity-driven displacement piston part
66
Zylinderteilcylinder part
77
Längsachselongitudinal axis
88th
Außendurchmesserouter diameter
1010
FluidverdrängerbereichFluidverdrängerbereich
1111
FluidrücklaufbereichFluid return region
1515
Kopfbereichhead area
1616
Ausgangslagestarting position
1717
Kopfbereichhead area
1818
SchwerkraftbetriebszustandGravity mode
1919
Hubwegstroke
2121
Fußbereichfooter
2222
Endlageend position
2323
AuftriebsbetriebszustandLift mode
2525
Bodenbereichfloor area
2626
Oberseitetop
2727
Eingangsöffnungenentry ports
2828
Steigrohrerisers
2929
Förderwegconveying
3030
niedrigeres Höhenniveaulower height level
3131
höheres Höhenniveauhigher height level
3232
Ausgangsöffnungoutput port
3434
Antriebseinheitdrive unit
3535
Höhenabstandheight distance
4040
Sinkkörpersinkers
4141
Auftriebskörperbuoyancy
4343
Außenumfangouter periphery
4444
GleitelementeSliding elements
4545
Innenseiteinside
4747
geringer Spaltsmall gap
4848
Evakuierungsraumevacuation space
5050
schaltbare EinrichtungSwitchable device
5151
Membranelementmembrane element
5252
Expansionselement bzw. DichtringExpansion element or sealing ring
5555
Expansionselement bzw. BlasebalgelementExpansion element or bellows
5656
umlaufende Dichtlippecircumferential sealing lip
6060
schließbarer und öffenbarer Fluiddurchlass 60 closable and openable fluid passage 60
GG
Schwerkraftgravity

Claims (10)

Vorrichtung (1) zum Erzeugen von nutzbarer Energie mit einer Einrichtung (2) zum Erhöhen einer potentiellen Energie eines Fluids (3) und mit einer Einrichtung (4) zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische oder elektrische Energie, gekennzeichnet, durch ein schwerkraftbetriebenes Verdrängerkolbenteil (5) mit einem durch sein Eigengewicht aus einer Ausgangslage (16) heraus sinkbaren Sinkkörper (40), wobei das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil (5) zu einem Auftriebskörper (41) umschaltbar ist, so dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil (5) mittels hierauf wirkende Fluidauftriebskräfte wieder in Richtung der Ausgangslage (16) verlagerbar ist.Device (1) for generating usable energy with a device (2) for increasing a potential energy of a fluid (3) and with a device (4) for converting kinetic energy into usable energy, in particular into mechanical or electrical energy, characterized through a Gravity-driven displacement piston part (5) having a sink body (40) which can be lowered by its own weight from a starting position (16), wherein the gravity-driven displacement piston part (5) can be switched to a buoyancy body (41) so that the gravity-driven displacement piston part (5) acts by means of this Fluid buoyancy forces again in the direction of the starting position (16) is displaced. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil (5) in einem mit dem Fluid (3) zumindest teilweise befüllten Zylinderteil (6) vertikal beweglich angeordnet ist, wobei das Zylinderteil (6) mittels des Verdrängerkolbenteils (5) in einen Fluidverdrängerbereich (10) und in einen Fluidrücklaufbereich (11) unterteilt ist.Device (1) according to Claim 1 characterized in that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil (5) in a with the fluid (3) at least partially filled cylinder part (6) is arranged vertically movable, wherein the cylinder part (6) by means of the Verdrängerkolbenteils (5) in a Fluidverdrängerbereich (10) and is divided into a fluid return area (11). Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidverdrängerbereich (10) und der Fluidrücklaufbereich (11) fluidisch miteinander wirkverbunden sind.Device (1) according to Claim 2 , characterized in that the Fluidverdrängerbereich (10) and the fluid return region (11) are fluidly connected to each other operatively. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens ein Steigrohr (28), welches mit dem Zylinderteil (6) derart fluidisch wirkverbunden ist, dass das in dem Zylinderteil (6) befindliche Fluid (3) mittels des schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteils (5) zumindest teilweise in das wenigstens eine Steigrohr (28) hinein auf ein höheres potentielles Energieniveau verdrängbar ist, wobei die hierbei gewonnene potentielle Energie des Fluids (3) in kinetische Energie umwandelbar ist, um die Einrichtung (4) zum Umwandeln von kinetischer Energie in nutzbare Energie anzutreiben.Device (1) according to one of Claims 1 to 3 characterized by at least one riser pipe (28) which is operatively connected to the cylinder part (6) in such a way that the fluid (3) located in the cylinder part (6) at least partially enters the at least one riser pipe (8) by means of the gravity-driven displacement piston part (5). 28) into a higher potential energy level, wherein the potential energy of the fluid (3) obtained thereby is convertible into kinetic energy to drive the means (4) for converting kinetic energy into usable energy. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil (5) eine schaltbare Einrichtung (50, 51, 55) zum Verhindern oder Ermöglichen eines Fluidflusses durch das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil (5) hindurch und/oder an dem schwerkraftbetriebenen Verdrängerkolbenteil (5) vorbei umfasst.Device (1) according to one of Claims 1 to 4 characterized in that said gravity driven positive displacement piston member (5) includes switchable means (50, 51, 55) for preventing or allowing fluid flow through said gravity driven displacement piston member (5) and / or past said gravity driven displacement piston member (5). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil (5) einen veränderbaren Außendurchmesser (8) und/oder einen schließbaren und öffenbaren Fluiddurchlass (60) aufweist.Device (1) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil (5) has a variable outer diameter (8) and / or a closable and openable fluid passage (60). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das schwerkraftbetriebene Verdrängerkolbenteil (5) einen Dichte manipulierbaren Grundkörper aufweist.Device (1) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the gravity-driven Verdrängerkolbenteil (5) has a density manipulatable body. Verfahren zum Erzeugen von nutzbarer Energie, bei welchem ein Fluid (3) von einem niedrigeren Höhenniveau (30) auf ein höheres Höhenniveau (31) gebracht wird, so dass dem Fluid (3) eine höhere potentielle Energie innewohnt, welche anschließend in kinetische Energie und in nutzbare Energie, insbesondere in mechanische und/oder elektrische Energie, umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (3) zumindest teilweise mittels eines in diesem Fluid (3) aufgrund der Schwerkraft sinkenden Sinkkörpers (40) auf ein höheres Höhenniveau (30) gebracht wird, um eine Einrichtung (4) zum Erzeugen von nutzbarer Energie aus kinetischer Energie anzutreiben, wobei der Sinkkörper (40) nach dem Absinken aus seiner ursprünglichen Ausgangslage (16) heraus mittels von dem Fluid (3) auf den Sinkkörper (40) wirkenden Auftriebskräfte entgegen der Schwerkraft wieder in Richtung Ausgangslage (16) des Sinkkörpers (40) verlagert wird.A method of generating usable energy in which a fluid (3) is brought from a lower level (30) to a higher level (31) so that the fluid (3) has a higher potential energy, which is subsequently converted into kinetic energy and energy into usable energy, in particular into mechanical and / or electrical energy, characterized in that the fluid (3) at least partially by means of a sinking in this fluid (3) due to gravity sinking body (40) to a higher height level (30) is brought to drive a device (4) for generating usable energy from kinetic energy, the sinking body (40) after sinking from its original starting position (16) out by means of the fluid (3) acting on the sinker (40) Buoyancy forces against gravity again in the direction of the starting position (16) of the sinker (40) is displaced. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch schwerkraftbedingtes Absinken des Sinkkörpers (40) Arbeit an einer Einrichtung (4) zum Erzeugen von nutzbarer Energie aus kinetischer Energie verrichtet wird.Method according to Claim 8 , characterized in that work is performed on a device (4) for generating usable energy from kinetic energy by gravity-induced lowering of the sinking body (40). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (3) mittels eines schwerkraftbetriebenen, in einem Zylinderteil (6) angeordneten Verdrängerkolbenteils (5) in wenigstens ein Steigrohr (28) hinein verdrängt und hierbei auf ein gegenüber dem Ausgangslageniveau (30) höheres Lageniveau (31) gebracht wird, wobei die dem auf das höhere Lageniveau (31) gebrachte Fluid (3) innewohnende potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird, wobei mittels der kinetischen Energie eine Einrichtung (4) zum Umwandeln von kinetischer Energie in mechanische oder elektrische Energie angetrieben wird.Method according to Claim 8 or 9 , characterized in that the fluid (3) by means of a gravity-driven, in a cylinder part (6) arranged Verdrängerkolbenteils (5) displaced into at least one riser (28) and in this case brought to a relation to the Ausgangslageniveau (30) higher layer level (31) whereby the potential energy inherent in the fluid (3) brought to the higher layer level (31) is converted into kinetic energy, the kinetic energy driving a means (4) for converting kinetic energy into mechanical or electrical energy.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG10201911492VA (en) * 2019-12-02 2021-07-29 Boon Pen Chua Liquid flow generation apparatus and method, and method of priming the liquid flow generation apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8323394U1 (en) * 1983-08-13 1985-05-23 Sauer Josef, 8600 Bamberg DRIVING DEVICE FOR WORKING MACHINES
DE102012015421A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 Movses Mikaeljan Power plant for generating power using buoyant forces, has float which is moved by lever or gear and belt transmissions in electric generator to convert generated forces into suitable forms of energy
DE102016002035A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-17 Ulrich Dransfeld Gravity converter with two counter-rotating pressure cylinders and magnetic holding system within a fluid

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961479A (en) * 1973-10-18 1976-06-08 Anderson Ray C Energy converting hydraulic buoyant motor
US4083186A (en) * 1976-12-22 1978-04-11 Jackson Sr Andrew W Apparatus and method for converting hydrostatic energy to electrical energy
DE202013008899U1 (en) * 2013-10-07 2013-10-24 Peter Ferger Gravity pump
US9356489B1 (en) * 2015-01-20 2016-05-31 John A. Saavedra Device and method for generating power using buoyancy
WO2018025102A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 More Swapnil Annasaheb Fuel generating machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8323394U1 (en) * 1983-08-13 1985-05-23 Sauer Josef, 8600 Bamberg DRIVING DEVICE FOR WORKING MACHINES
DE102012015421A1 (en) * 2012-07-30 2014-01-30 Movses Mikaeljan Power plant for generating power using buoyant forces, has float which is moved by lever or gear and belt transmissions in electric generator to convert generated forces into suitable forms of energy
DE102016002035A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-17 Ulrich Dransfeld Gravity converter with two counter-rotating pressure cylinders and magnetic holding system within a fluid

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