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Beschreibung Hartmut Hirsch Radio-und Fernsehtechnikermeister Wasserwellenkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserwellenkraftmaschine, deren in einer beliebig
verankerten(1) Gestellvorrichtung (2) nit Laufrollen(4) beweglich befestigter,schwimmfähiger
Körper(3), infolge seiner durch seine Wasserverdrängung bedingten Auftriebskraft
und infolge seiner durch die Wellenbewegun@ d@s Wassers bedingten Aufwärts-und Abwartsbewegung,Arbeit
verrichtet,die durch eine geeignete Kraftübertragung(5) zum Antrieb mechanisch angetriebener
Maschinen(6) aller Art gewerblich genutzt werden kann.
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Der Zweck ist die wirtschaftliche und höchst umweltfreundliche Gewinnung
potentieller- oder kinetischer Energie.
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Als Installationsort sind alle Orte geeignet,wo in Abhängigkeit von
der Zeit Änderungen der Höhe des Wasserspiegels auftreten.
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Das gilt für: @eeresküsten,Hochsee,an Bohrinseln,See- Sluß- und Kanalufer,
Hafenbecken,Schleusenkammern,Staubecken ober- und unterhalb von Staudämmen,die im
häufigen Wechsel gefüllt und entleert werden und seitlich an oder in Schiffswänden,wenn
der Schiffsrumpf lang genug ist der jeweiligen Meereswelle nicht im Einzelnen zu
folgen,sondern diese zu schneiden.
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Das laterial besteht hauptsächlich aus Stahl,Beton und Eisenbeton.
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Ausführungsformen der Wasserwellenkraftmaschine: 1) Ein auf dem Gewässergrund
fundamentiertes Gestell mit einem Schwimmer'der durch Laufrollen oder Walzen in
Laufschienen geführt wird. Der Schwimmer steigt und fällt mit der Wellenbewegung
des Wassers.
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2) Ein Rohr- oder Rechteckförmiger Ständer mit Schlitzen.
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Ein Schwimmer mit Laufrollen oder Walzen im Innern steigt und fällt
mit der Wellenbewegung des Wassers.
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3) Eine schwimmende,fast überflutete,mit Seilen oder Zugstangen am
Gewässergrund verankerte Plattform mit einem montierten Gestell für den Schwimmer
hat bei Wellengang
eine weniger große Auftriebsbewegungsweite als
der Schwimmer, da die Auftriebsbewegung der Plattform mit zunehmender Zubelastung
durch die Verankerung gehemmt wird.
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Die Kraftübertragung der Schwimmerbewegungen auf die Aggregate erfolgt
durch: 1) Schub- Zugstangen ohne oder mit Kipphebeln z.E. auf Pumpenkolben.
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2) Zahnstangen in Verbindung mit einem oder mit z-.rei Sperrtrieben,die
für jeweils eine der Bewegungsrichtungen sperren und die Wellen von Aggregaten antreiben.
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(3) Zugseile mit Zuggewichten und Sperrtriebvorrichtungen.
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Birtakt- und uegentaktbetrieb des Schwimmers ist möglich.
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Beim Eintaktbetrieb ist der Schwimmeraufwärtstakt als Eauptarbeitstakt
anwendbar,da die erzielbare Auftriebskraft viel größer sein kann als das Eigengewicht
des Schwimmers,wenn dieser im Verhältnis zu seinem Eigengewicht großvolumig gebaut
wird0 Der Schwimmerabwärtstakt ist dann nur ein zuätzlicher Arbeitstakt für Aggregate
geringerer Leistung oder dient falls nötig der Füllung der Pumpenzylinder oder z.B.dem
Antrieb eines Vorstufenkonpressore geringerer Kompression zur beschleunigten Füllung
des Hauptkompressors.
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Beim Gegentaktbetrieb verrichtet der Aufwartstakt gleich große Arbeit
wie der Abwartstakt,wenn die Schwimmerauftriebskraft doppelt so groß ist wie das
Eigengewicht des Schwimmers.
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Bein Gegentaktbetrieb ergibt sich daher kein Energieverlust durch
besonders stabil gebaute Schwimmer, n kann den Gegentakt für ein zweites Aggregat
oder für dasselbe Aggregat nutzen z.B. durch automatisches Zuschalten eines Zwischenzahnrades
abdem oberen Schwimmertotpunkt.
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Weiterhin lassen sich Gegentaktpumpenzylinder vorteilhaft einsetzen.
Der Pumparbeitstakt der einen Kolbenseite ist gleichzeitig der Zylinderfülltakt
auf der anderen Kolbenseite und umgekehrt. Die-Ein- und Auslaßventile sind mit großen
Öffnungsquerschnitten evtO membranförmig für möglichst geringen Strömungswiderstand
kostruiert.
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Die zweckmäßige maximale Baulänge des Fumpenzylindes richtet sich
nach den am Standort der Wasserwellenkraftmaschine
insgesamt auftretenden
@asserpegelanderungen infolge Wellengangs und Tidenhubs. Der Zylinderquerschnitt
richtet sich nach dem gewünschten metriebsdruck und der durch den Schwimmer eebenen
Auftriebskraft.
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Der Schwimmer kann vertikal oder auf schiefer Ebene geführt laufen.
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Die effektivste Schwimmerform ist parallel zur Küste lar-^-gestreckt,quer
zur Ausbreitungsrichtung der ellenfront dagegen schmal ausgebildet,weil durch diese
Bauweise der gesamte Schwimmerkörper dem räumlichen und zeitlichen Verlauf der Wasserwelle
optimal folgt. Daher sind sogar alte Schiffsrümpfe vorteilhaft als Schwimmer verwendbar,
Zur beweglichen Führung des Schwimmers kann man Konstruktionen ähnlich den Rollgleitschienen
für den Transport von Kartons oder auch serienmäßige (gebrauchte) Autoreifen verwenden.
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Der Schwimmer kann federnde Anschläge haben,die durch Kraftspeicherung
eine beschleunigte Bewegungsrichtungsumkehr ermöglichen.
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Aus Sicherheitsgründen sollte der Schwimmer arretierbar sein, Zweckmäßigerweise
ist hinter dem Schwimmer eine natürliche Wellenstaumauer(Steilküste) vorhanden.
Cder eine künstliche Wellenstaumauer(Deich)O Dadurch ist die Wasserwellenkraftmaschine
gleichzeitig kombinierbar mit Wellenbrechern,Küstenschutzbauwerken und Landgewinnungsmaßnahmen,wodurch
sich u.U.
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die Wasserwellenkraftmaschine leichter finanzieren l?Sto Außerdem
bieten sich Verwendungsmöglichkeiten als Tankerentladungsatation auf offener Reede,als
Leuchtbojenkette und als Feuerschiffsersatz mit zusätzlicher Energiegewinnung anO
Die Verbindung zum Festland und Nutzung der gewonnenen Energie: Eine Pumpe pumpt
eie geeignete Flüssigkeit in ein möglichst hochgelegenes Speicherbecken. Für den
Prototyp reicht ein alter-Wasserturm. Vom Speicherbecken aus erfolgt der Sturz der
Flüssigkeit durch das Fallrohr in eine Turbine,die den Antrieb aller möglichen Aggregate
ermöglicht(Generatoren, Kompressoren u.s.w.).
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@an@ch erfolgt der Abfluß in ein Speicherbecken,das @@eck-@äßigerweise
etwas höher liegt als die Pumpe der Wasserwellenkraftmaschine. Von da aus erfolgt
die Rückführung zur @umpe.
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Stoßzeit- und Dauerkraftwerksbetrieb ist hier möglich,da di@ Öffnung
des einzigen oder der zusatzlichen Fallrohre zum gewünschten Zeitpunkt kein Problem
ist.
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Weiterhin bietet sich an,Atom- und Warmekraftwerke im Bereich ihrer
Dachkonstruktion oder separat daneben mit Wasserspeicherbecken und Fallrohren oder
Preßluftbehältern auszurüsten,so daß die bereits kostspielig erstellten Turbinen-
Generator-und Trafoschaltanlagen auch nach vorübergehender oder dauernder Außerbetriebsetzung
des Atomreaktors und der luftverpestenden Öl- und Kohlefeuerung weiterhin nutz-und
gewinndringend und ungefährlich für die Umwelt betrieben werden können. b1- und
Kohlefeuerung könnte man dann immer noch für unvermeidliche Reservezwecke bereithalten
und anwenden.
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Beim Betrieb von Wasserturbinen oder Preßluftmotoren wird auch die
unerwünschte Abgabe von Abwärme an Flüsse,Meer und Luft vermieden.
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In den hoehgeb£uten Speicherbeckenbauwerken lassen sich Bauwerke auch
für ganz andere Zwecke zOBO FernseXsendetürme oder Aluminiumwerke integrieren. Dadurch
ist eine Baukostenbeteiligung der Bundespost und anderer Unternehmen möglich0 außerdem
ergibt sich eine bessere Flächennutzung.
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Ohne zusätzlichen Energieaufwand ist die Sauerstoffanreicherung von
sauerstoffarmem Süßwasser möglich beim Eintritt in das Speicherbecken und beim Austritt
aus dem Turbinengehäuse durch eine zwangsläufig gegebene und auch geförderte Turbulenz
des wassers. Dadurch ergeben sich zusatzliche Finanzierungsmöglichkeiten für die
Energiegewinnungsanlagen zwecks Umweltschutz durch Bund,Länder und Gemeinden.
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Wird Salzwasser im Pumpsystem verwendet,läßt sich ebenfalls ohne zusätzlichen
Energieaufwand besonders in tropischen und subtropischen Gebieten zusätzlich Trinkwasser
und Salz herstellen.
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Nach dem Verlassen des Turbinengehauses fließt das Salzwasser in Verdunstungsbecken
mit schiefen Glasdachern,an deren Fuß Zondenswasserabflußrinnen vorgesehen sind.
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Im Verdunstungsbecken bleibt Salz zurück.
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Insgesamt ergeben sich günstige Voraussetzungen für eine beschleunigte
Industrialisierung,für die Bewässerung der landwirtschaftlich genutzten Flachen
und für der @x@ort von Salz.
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Ein Kompressor pumpt Preßluft in große,abgestufte Preßluftbehälter
auf dem Festland. Die potentielle energie ist wie beim Speicherbecken zum gewünschten
Zeitpunkt einsetzbar, auch ohne zwischengeschaltete Erzeugung elektrischer Energie
zum direkten Antrieb samtlicher mit Preßluft betriebener Maschinen(Kompressorumkehrung:
Preßluftmotor treibt einen Generator an).
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Ein Generator liefert von der Wasserwellenkraftmaschine aus über eine
elektrische Leitung elektrische Energie ans Festland. Besonders geeignet sind die
Gleick- oder Wechselstromimpulsfolgen im Rhythmus der Wasserwellen für Heizzwecke,
Elektromotore mit Schwungmassen sehr großer Trägheit(Werkzeugmaschinen,E-Loks) ,zur
ständigen Pufferung von großen Akkubatterien und zum Laden der Akkus von Elektroautos.
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Zeichnung: 1 Fundament 2 Gestell(vorrichtun) 3 Schwimmer 4 Laufrollen
5 Kraftübertragung vom Schwimmer auf das Aggregat 6 Aggregat 7 Wasseroberfläche
eines Wellenberges