DE10241807A1

DE10241807A1 - Stromerzeugeranordnung und Verwendung einer Stromerzeugeranordnung

Info

Publication number: DE10241807A1
Application number: DE10241807A
Authority: DE
Inventors: Boris Schapiro
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-03-18
Also published as: AU2003253424A1; EP1534931A1; WO2004029414A1; CA2497331A1; RU2005110056A; KR20050057182A; JP2005538309A; CN1682011A

Abstract

Eine Stromerzeugeranordnung (10), enthaltend einen Brennstofftank (12), eine Rotationskolbenmaschine (14) und einen von einer Abtriebswelle (20) der Rotationskolbenmaschine betriebenen Stromgenerator (16), ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationskolbenmaschine (14) einen im Querschnitt ovalen Rotationskolben (5) aufweist, der in einer Kammer in einem Gehäuse (2) drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse springt, und durch welchen die Abtriebswelle (20) antreibbar ist, wobei der Rotationskolben eine seiner Querschnittskontur (43) entsprechende ovale Längsbohrung (25) hat, deren längere Querachse in Richtung der kürzeren Querachse der Querschnittskontur verläuft und die ein ovales Hohlrad aufweist, das mit mindestens einem Ritzel auf der Abtriebswelle kämmt, und der Stromgenerator (16) und die Rotationskolbenmaschine (14) als eine miniaturisierte Einheit ausgebildet sind, deren Volumen um ein Vielfaches kleiner ausgebildet ist als der Brennstofftank (12).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugeranordnung enthaltend einen Brennstofftank, eine Rotationskolbenmaschine und einen von der Abtriebswelle der Rotationskolbenmaschine betriebenen Stromgenerator.
Stand der Technik
Aus der DE 199 20 289 ist eine Rotationskolbenmaschine bekannt, bei welcher der Querschnitt einer in einem Gehäuse gebildeten prismatischen Kammer tri-oval mit aneinander stetig und differenzierbar anschließenden ersten und zweiten Kreisbögen von abwechselnd einem kleineren Krümmungsradius und einem größeren Krümmungsradius ist. In der Kammer ist ein Rotationskolben mit bi-ovalem Querschnitt geführt. Der bi-ovale Querschnitt des Rotationskolbens ist von abwechselnd ersten und zweiten Kreisbögen mit den kleineren bzw. größeren Krümmungsradien des tri-ovalen Querschnitts der Kammer gebildet, die wieder stetig und differenzierbar aneinander anschließen. Der bi-ovale Rotationskolben führt in der tri-ovalen Kammer Bewegungszyklen mit springenden momentanen Drehachsen aus. Die Bewegung des Rotationskolbens wird dort auf sehr einfache Weise abgegriffen: Eine An- oder Abtriebswelle erstreckt sich zentral durch die tri-ovale Kammer, also entlang der Schnittlinie der Symmetrieebenen der Kammer. Die An- oder Abtriebswelle trägt ein Ritzel. Der Rotationskolben weist einen ovalen Durchbruch mit einer Innenverzahnung auf. Die lange Achse im Querschnitt des Durchbruchs erstreckt sich längs der kurzen Achse des bi-ovalen Querschnitts des Rotationskolbens. Das Ritzel kämmt ständig mit der Innenverzahnung.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stromerzeugeranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die für den mobilen Einsatz geeignet ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß

(a) die Rotationskolbenmaschine einen im Querschnitt ovalen Rotationskolben aufweist, der in einer Kammer in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse springt, und durch welchen die Abtriebswelle antreibbar ist, wobei der Rotationskolben eine seiner Querschnittskontur entsprechende ovale Längsbohrung hat, deren längere Querachse in Richtung der kürzeren Querachse der Querschnittskontur verläuft und die ein ovales Hohlrad aufweist, das mit mindestens einem Ritzel auf der Abtriebswelle kämmt, und
(b) der Stromgenerator und die Rotationskolbenmaschine als eine miniaturisierte Einheit ausgebildet ist, deren Volumen um ein Vielfaches kleiner ausgebildet ist als der Brennstofftank.

Die Erfindung basiert auf der überraschenden Erkenntnis, daß sich die an sich aus der DE 199 20 289 bekannten Rotationskolbenmaschinen stark miniaturisieren lassen, und dennoch eine ausreichende Stromquelle bilden.
Eine solche Stromerzeugereinheit kann als Stromquelle für mobile Stromverbraucher verwendet werden. Solche mobile Stromverbraucher sind zum Beispiel Laptops, Musikabspielgeräte, Spielzeuge und dergleichen, die kleine Stromquellen brauchen, da sie sonst nicht tragbar sind. Die Stromerzeugereinheit kann durch die Miniaturisierung die Funktion eines Akkumulators oder von herkömmlichen Batterien einnehmen. Sie braucht nicht an einer Stromquelle nachgeladen werden, sondern muß lediglich mit Brennstoff betankt werden, der ebenfalls unabhängig vom Stromnetz transportierbar ist. Weiterhin entsteht kein Entsorgungsproblem wie bei Batterien oder Akkumulatoren, die auch nur eine begrenzte Lebensdauer haben, auch wenn sie nachladbar sind. Die Laufdauer einer solchen Stromerzeugereinheit ist um Größenordnungen größer als die Laufdauer einer Batterie vergleichbaren Volumens. Entsprechend ist das Einsatzgebiet auch größer. Insbesondere ist die Stromerzeugereinheit auch an solchen Orten besonders vorteilhaft, an denen Strom nicht oder nur begrenzt zur Verfügung steht, wie zum Beispiel auf Expeditionen, in Fahrzeugen oder dergleichen.
Da Stromtransport mit Verlusten verbunden ist, ist die Stromerzeugereinheit auch an den Stellen besonders vorteilhaft verwendbar, welche weit weg von einer Stromquelle liegen. Dort können sie die derzeit verwendeten extrem teuren Solarzellen ersetzen.
Die Stromerzeugereinheit ist weiterhin als Notstromgenerator verwendbar, zum Beispiel für Wecker oder sonstige Uhren, die gegen Stromausfall gesichert werden müssen.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine Stromerzeugeranordnung
2 ist ein Querschnitt durch eine Rotationskolbenmaschine
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist eine Stromerzeugeranordnung 10 gezeigt. Die Stromerzeugeranordnung 10 umfasst einen Brennstofftank 12, eine Rotationskolbenmaschine 14 und einen Stromgenerator 16. Der Brennstofftank 12 ist über einen Einlass 18 mit Brennstoff befüllbar. Er kann aber auch durch einen bereits gefüllten Brennstofftank ersetzt, werden. Hierzu ist die Rotationskolbenmaschine 14 lösbar an dem Brennstofftank befestigt. Die Rotationskolbenmaschine 14 entspricht in ihrem Aufbau der in der DE 199 20 289 beschriebenen Maschine. Auf den Inhalt der Patentschrift wird ausdrücklich bezug genommen. Die Rotatioskolbenmaschine treibt eine Abtriebswelle 20 an. Der Generator 16 erzeugt aus der von der mechanischen Arbeit der Abtriebswelle Strom, welcher an zwei Kontakten 22 und 24 verfügbar ist.
In 2 ist ein Querschnitt durch die Rotationskolbenmaschine 14 gezeigt. Der Rotationskolben 5 ist als bioval ausgestaltet und die Kammer, in welchem der Rotationskolben sich bewegt trioval. Ein Oval ist eine nicht-analytische 43, die sich ausschließlich aus Kreisbögen zusammensetzt. In einem Zyklus, innerhalb dessen der Rotationskolben sich wieder in seine Ursprungslage bewege, dreht er sich um drei verschiedene Achsen, welche durch die Krümmungszentren der "Ecken" der triovalen Kammer gehen. Dabei erfolgt der Übergang von einer zur nächsten Drehachse jeweils sprunghaft. Die Drehung des Rotationskolbens wird auf die Abtriebswelle 20 über eine Längsbohrung 25 übertragen.
Die Stromerzeugeranordnung kann in einem Mast für Straßenleuchten angeordnet sein. Dann entsprechen die Außenabmessungen des Brennstofftank dem Innendurchmesser des Mastes. Im Leuchtenteil ist die miniaturisierte Rotationskolbenmaschine-Generatoreinheit untergebracht, welche den Strom für die Lampe liefert.
Die Stromerzeugeranordnung kann auch die Außenabmessungen einer Batterie oder eines Akkumulators haben. Dann kann sie, ggf. mit gegeigneten Adaptern, diese in herkömmlichen elektrischen Verbrauchern ersetzen.

Claims

Stromerzeugeranordnung (10) enthaltend einen Brennstofftank (12), eine Rotationskolbenmaschine (14) und einen von einer Abtriebswelle (20) der Rotationskolbenmaschine betriebenen Stromgenerator (16) dadurch gekennzeichnet, daß (a) die Rotationskolbenmaschine (14) einen im Querschnitt ovalen Rotationskolben (5) aufweist, der in einer Kammer in einem Gehäuse (2) drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse springt, und durch welchen die Abtriebswelle (20) antreibbar ist, wobei der Rotationskolben eine seiner Querschnittskontur (43) entsprechende ovale Längsbohrung (25) hat, deren längere Querachse in Richtung der kürzeren Querachse der Querschnittskontur verläuft und die ein ovales Hohlrad aufweist, das mit mindestens einem Ritzel auf der Abtriebswelle kämmt, und (b) der Stromgenerator (16) und die Rotationskolbenmaschine (14) als eine miniaturisierte Einheit ausgebildet ist, deren Volumen um ein Vielfaches kleiner ausgebildet ist als der Brennstofftank (12).
Stromerzeugeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstofftank (12) auswechselbar ist.
Stromerzeugeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstofftank (12) nachfüllbar ist.
Verwendung einer Stromerzeugeranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche als Stromquelle für mobile Stromverbraucher, insbesondere tragbare Stromverbraucher wie Laptops, Musikabspielgeräte und Spielzeuge.