DE23233C - Ebbe- und Fluthmotor - Google Patents

Description

Die hier vorliegende Erfindung ist aus dem Gedanken entsprungen, ein Schiffsgefäfs von der Fluth heben zu lassen, es dann mit Ketten an einem über dem Schiffsgefafs im Wasser erbauten Galgen aufzuhängen und es nun mit dem Eintreten der Ebbe etwa wie das Gewicht einer Uhr wirken zu lassen. Das aufgehängte schwere Gefäfs würde beim langsamen Sinken mechanische Arbeit leisten. Man könnte hierzu das Schiffsgefäfs durch Ketten auf Windetrommeln wirken lassen, welche Ketten auf diese Trommeln gewickelt sind, oder man könnte auch direct an die Pfeiler des Galgens im AVasser senkrecht Zahnstangen anbringen und am Schiffsgefäfs Zahnräder drehbar befestigen, welche in die Zahnstangen eingreifen und so könnte sogar durch Auftrieb und Sinken eine Arbeitsleistung in drehender Bewegung gewonnen werden.

Der weitere Gedanke für die Entwickelung des Vorliegenden war nun der, diese Arbeitsleistung zum Betrieb einer¹ dynamoelektrischen Maschine zu benutzen und deren elektrischen Strom durch Kabel nach einer elektrodynamischen Maschine zu führen oder diesen auch direct zur Lichterzeugung auf einem Leuchtthurm zu verwenden. Da nun aber die gedachten Windetrommeln oder Zahnräder äufserst langsam sich bewegen würden, die elektrische Maschine aber sehr schneller Umdrehungen bedarf, müfste ein Vorgelege geschaffen werden, welches mindestens eine Ueberse'tzung von t : 100 000 abgabe. Dies ist un-' möglich, deshalb ist hier folgende andere Einrichtung getroffen. ·

An einer vor dem Seegang geschützten Stelle sind zwei Pfeiler A auf dem Meeresboden sicher fundirt, und um diese Pfeiler herum befindet sich das" schwimmende Gefäfs ff, an dem das Wasser durch Auftrieb oder selbst durch sein Gewicht wirken soll. Unten und oben sind starke Träger C durch und über die Pfeiler gelegt, und mitten zwischen denselben ist von einem Träger zum anderen die Kolbenstange D einer grofsen doppeltwirkenden Pumpe gespannt. Der Pumpencylinder E ist fest mit dem schwimmenden Gefäfs verbunden und die Kolbenstange gegen die Deckel des Pumpencylinders und auch gegen den Geföfsboden mittelst Stopfbüchsen abgedichtet. Wenn nun durch Auftrieb das Gefäfs gehoben wird, wird das Wasser in der Pumpe unter deren Kolben F stark gedrückt werden und dieses Wasser das Aufbewegen des Gefäfses verhindern. Ist dagegen das Gefäfs gehoben, so wird das Wasser über dem Kolben von der Last des Gefäfses gedrückt werden, wenn die Ebbe eingetreten ist.

, Das in dem· einen oder dem anderen Falle unter hohem Druck sich befindende Wasser wird nun in kleinen Mengen aus dem Pumpencylinder ab- und in eine Turbine gelassen und diese dadurch mit grofser Geschwindigkeit umgedreht. Direct mit der Turbinenwelle ist die elektrodynamische Maschine gekuppelt.

Es kann nun bei der Benutzung der Fluthwellen nicht ununterbrochen Arbeit gewonnen ■werden. Damit ein Auftrieb in der gehörigen Stärke wirken kann, mufs der Meereswasserspiegel in gewisser Höhe über der Ebene stehen, in der sonst das Gefäfs vom Wasserspiegel geschnitten wird, wenn es frei schwimmt.

Umgekehrt mufs, wenn das Gewicht des Gefäfses wirken soll, der Wasserspiegel in gewisser Tiefe unter dieser Schwimmebene des Gefäfses stehen. Verläuft während eines Tages die Fluthwelle etwa so, wie, in Fig. 4 die Zickzacklinie a-c-a'-c'-a" auf- und abgeht, so mufs die FIuth von α bis A frei steigen und inzwischen das Gefäfs bei d festgehalten werden. Beim weiteren Steigen der Fluth von b nach e steigt dann auch das Gefäfs mit der Fluth mit und kommt bei t an, wenn die Fluth bei c ankommt. Beim Eintreten der Ebbe fällt der Meeresspiegel wieder frei bis /, und dann erst folgt ihm das Gefäfs von e', Arbeit verrichtend, bis a' nach. So wird also immer in Perioden, von drei zu drei Stunden Ruhe und Arbeitsleistung mit einander abwechseln.

Kann man die Fluthhöhe von α bis c im Durchschnitt zu 3 m annehmen, so wird eine Wassersäulenhöhe d b oder andererseits e'f von je 0,75 m zur Wirkung kommen, und zwar auf der Strecke von d-e oder c'-d' von je 1,5 m.

Damit nun das Gefäfs in den Punkten d e' wirklich so lange festgehalten · wird, bis die Fluth bei b oder die Ebbe bei / angekommen ist, mufs während der Ruhepausen die Verbindung zwischen der Pumpe und der Turbine geschlossen sein, mufs sich aber selbsttätig öffnen, wenn die Arbeitsleistung beginnen kann. Die Verbindung der Pumpe mit der Turbine ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Hinter den Druckventilen g g¹ befindet sich in der Leitung zur Turbine ein Cylinder mit einem dünnen Tauchkolben i, und dieser steht direct mit einem Absperrschieber k in der Leitung in Verbindung. Wächst die Differenz zwischen der Schwimmebene des Gefäfses und dem Fluth- oder Ebbewasserspiegel, so wächst auch die Spannung im Wasser unter oder über dem Pumpenkolben, und wenn diese Spannung eine bestimmte Höhe erreicht hat, wird der durch Gewicht / entsprechend belastete Steuerkplben gehoben und der Absperrschieber geöffnet. Die · ' Turbine setzt sich so von selbst in Gang und bleibt so lange thätig, bis durch das Steigen oder Sinken des Gefäfses alles Wasser unter oder über dem Kolben aus dem Pumpencylinder entfernt ist. Das Ventil k schliefst sich durch den Druck des Gewichtes /, sobald der Druck unter dem Tauchkolben so schwach ist, dafs er von der Wirkung des Gewichtes / überwunden wird.

Das durch die Turbine gelaufene Wasser wird von der anderen Kolbenseite der Pumpe durch eines der Saugventile h oder h' wieder in die Pumpe eingesogen. Die bei diesem Betrieb etwa vorkommenden Wasserverluste werden immer dadurch ausgeglichen, dafs die Rückführungslcitung mit einem kleinen Wasserreservoir //; in Verbindung steht.

Damit das Feuer eines Leuchtthurmes oder eine elektrodynamische Maschine zum Betrieb etwa eines Ufcrkrancs im Hafen auch während der Ruhepausen der Ebbe- und Fluthwirkung thätig sein kann, werden im Schiffsgcfäfs Batterien von secundären Elementen aufgestellt, welche immer in genügendem Mafse mit Elektri· cität. geladen gehalten werden und von ihrem Vorrath in den Ruhepausen an die Kabel nach aufsen hin abgeben. Diese Batterien sind in ' bekannter Weise mit der dynamoelektrischen Maschine und den den Strom fortführenden Kabeldrähten so verbunden, daife die Elcktricität in den Batterien aufgespeichert wird, wenn sie nicht sofort bei ihrer Entstehung gebraucht werden kann. Solche Aufspeicherung wird also bei der Benutzung des elektrischen Stromes auf einem Leuchtthurm bei Tage und bei der Verwendung in einer elektrodynamischen Maschine meist des Nachts stattfinden.

Die Pfeiler A, welche, von starken Ankern durchzogen, ein festes Ganzes bilden, sind zusammen schwerer als der gröfste Auftrieb, der je am Gefäfs stattfinden kann. Das Gefafs selbst ist gegen die an ihm wirkenden grofsen Kräftedurch starke Eisenconstruetion in sich versteift.

Es ist selbstverständlich, dafs man an einem Gefäfs B mehrere Pumpen E vereinigen kann, mehrere solcher Pumpen E auf eine Turbine wirken lassen kann, oder auch dafs man an Stelle einer Turbine eine Wassersäulenmaschine einstellen kann. Statt der doppeltwirkenden Pumpe könnten auch zwei hydraulische Pressencylinder mit Tauchkolben benutzt werden und die festen Pfeiler A in manchen Fällen auch die Fundamente für einen Leuchtthurm abgeben. Als Flüssigkeit könnte man in der Pumpe und Turbine Quecksilber mit Vortheil anwenden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Zur Gewinnung der von Ebbe und Fluth gelieferten motorischen Kraft die Benutzung eines schwimmenden Docks B, mit welchem sich ein Cylinder E auf- und niederbewegt und wobei der an den fundamentirten Pfeilern AA befestigte Kolben F abwechselnd nach beiden Seiten auf die Cylinderflüssigkeit drückt, welcher Druck zum Betrieb einer Turbine nutzbar gemacht wird. . '■■!.■'■■'.■'■■'■"■■. ·; : ,;

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.