DE29909323U1 - Energy conversion facility - Google Patents

Energy conversion facility

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Description

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Einrichtung zur EnergieumwandlungEnergy conversion facility

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Energieumwandlung.The invention relates to a device for energy conversion.

Allgemein bekannt ist. Energie unter anderem durch Wind oder Solarkraft zu gewinnen, wobei der Wirkungsgrad derartiger Anlagen nicht immer optimal ist, da die Energiequellen nicht immer in ausreichender Form zur Verfügung stehen. Derartige Anlagen werden heutzutage bereits als Zusatzanlagen zur Stromerzeugung auch für den privaten Haushalt eingesetzt, um auf diese Art und Weise den Anteil an herkömmlich erzeugter Energie (Kohle, Gas, Atomkraft) zurückzudrängen. Da, wie bereits angesprochen, die Energiequellen (Wind, Sonne) nicht immer in ausreichenden Maßen zur Verfügung steht, bleiben derartige Anlagen in ihrer Anwendung beschränkt und können nicht überall zur alleinigen Energieversorgung Verwendung finden.It is generally known that energy can be generated using wind or solar power, among other things, although the efficiency of such systems is not always optimal because the energy sources are not always available in sufficient quantities. Such systems are now being used as additional systems for generating electricity for private households, in order to reduce the proportion of conventionally generated energy (coal, gas, nuclear power). As already mentioned, the energy sources (wind, sun) are not always available in sufficient quantities, so the use of such systems is limited and cannot be used everywhere as the sole energy supply.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, eine Einrichtung zur Energiegewinnung durch Energieerhöhung zu konzipieren, die unabhängig von den bisher bekannten Energiequellen in vielfältiger Weise zum Einsatz gelangen kann.The aim of the subject matter of the invention is to design a device for generating energy by increasing energy, which can be used in a variety of ways independently of the previously known energy sources.

Dieses Ziel wird erreicht durch eine Einrichtung zur Energieumwandlung, mit mindestens einer von einem Medium umgebenen, mit Schöpfelementen ausgerüsteten umlaufenden Transportvorrichtung, einer Vorrichtung zur Zuführung von Gas oder Luft in den Bereich der Schöpfelemente sowie einer in mindestens einem der Umlenkbereiche der Transportvorrichtung vorgesehenen Welle zum Abgriff der durch die im Bereich der Transportvorrichtung, respektive der Schöpfelemente, erzeugten Auftriebskraft.This aim is achieved by a device for energy conversion, with at least one rotating transport device surrounded by a medium and equipped with scooping elements, a device for supplying gas or air into the area of the scooping elements and a shaft provided in at least one of the deflection areas of the transport device for tapping the buoyancy force generated in the area of the transport device or the scooping elements.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous further developments of the subject matter of the invention can be found in the associated subclaims.

Mit dem Erfindungsgegenstand ist es nun möglich (Bereitstellung von Gas oder Luft) einen Auftrieb im Bereich der zumindest partiell von dem Luft- oder Gasmedium gefüllten Schöpfelemente zu erzeugen und beispielsweise zurWith the subject matter of the invention it is now possible (provision of gas or air) to generate buoyancy in the area of the scoop elements at least partially filled with the air or gas medium and, for example, to

Stromerzeugung zu verwenden. Alternativ denkbar ist auch der direkte Antrieb von Maschinen oder dergleichen.to generate electricity. Alternatively, it is also possible to directly drive machines or the like.

Der Erfindungsgegenstand wird in seiner einfachsten Form gebildet durch ein Becherwerk, welches in Wasser, Öl bzw. einer Wasser-Öl-Emulsion umläuft, wobei die an einem Transportmittel, wie einer Kette, insbesondere einer wartungsfreien oder wartungsarmen Kette, angelenkten Eimer dergestalt befestigt sind, daß die Öffnung der Eimer im Bereich der Luft- oder Gaszufuhr nach unten gerichtet ist. Alternative Transportmittel, wie Bänder oder dergleichen, sind natürlich ebenfalls denkbar. Durch gezielte Gas- oder Luftzufuhr, ggf. mit einem vorgebbaren Druck, wird ein bestimmter Anteil des Mediums, insbesondere des Wassers, verdrängt, so daß nachdem einige der Eimer zunächst einmal mit Luft oder Gas gefüllt worden sind (Initialanlauf), die Transportvorrichtung selbsttätig betrieben werden kann. Das Becherwerk ist vertikal innerhalb des Behälters angeordnet und im wesentlichen vollständig vom Medium, insbesondere vom Wasser oder einer Wasser-Öl-Emulsion, umgeben. Sofern eine Wasser-Öl-Emulsion als Medium zum Einsatz gelangen soll, kann der Ölanteil zum Schmieren von Bauteilen, wie Kette, Umlenkelementen, Lagerstellen, usw. verwendet werden, wobei unter Umständen- bei Einsatz von Ketten als Transportmittel - dann auf preiswertere Ketten zurückgegriffen werden kann. Die Anlage kann beispielsweise mittels eines einfachen Kompressors in Betrieb genommen werden, der einer aus Schläuchen oder Rohren gebildeten Vorrichtung Luft oder Gas zur Verfügung stellt, die dann von den mit der Öffnung nach unten stehenden Eimern eingefahgen wird. Die so im Eimer befindliche Luft drückt dann als freie Kraft nach oben, wobei in Abhängigkeit der Höhe der Transportvorrichtung ein entsprechend großer Auftrieb erzeugt wird, der sich am Abgriff durch ein hohes Drehmoment bemerkbar macht, was wiederum einem Getriebe zur Drehzahlerhöhung zur Verfugung gestellt werden kann. Die Getriebeabtriebswelle kann dann Antriebswelle für einen nachgeschalteten, der Stromerzeugung dienenden Generator sein.In its simplest form, the subject matter of the invention is formed by a bucket elevator which circulates in water, oil or a water-oil emulsion, whereby the buckets, which are attached to a transport means such as a chain, in particular a maintenance-free or low-maintenance chain, are attached in such a way that the opening of the buckets is directed downwards in the area of the air or gas supply. Alternative transport means such as belts or the like are of course also conceivable. By supplying gas or air in a targeted manner, possibly with a predeterminable pressure, a certain proportion of the medium, in particular the water, is displaced, so that after some of the buckets have been filled with air or gas (initial start-up), the transport device can be operated automatically. The bucket elevator is arranged vertically within the container and is essentially completely surrounded by the medium, in particular the water or a water-oil emulsion. If a water-oil emulsion is to be used as a medium, the oil content can be used to lubricate components such as chains, deflection elements, bearings, etc., although in some cases - if chains are used as a means of transport - cheaper chains can then be used. The system can be started up using a simple compressor, for example, which provides air or gas to a device made of hoses or pipes, which is then collected by buckets with the opening facing downwards. The air in the bucket then pushes upwards as a free force, generating a correspondingly large amount of lift depending on the height of the transport device, which is noticeable at the tap as a high torque, which in turn can be made available to a gearbox to increase the speed. The gearbox output shaft can then be the drive shaft for a downstream generator used to generate electricity.

In Abhängigkeit von der zu erzeugenden Gas- oder Luftmenge vorgebbaren Druckes können mehrere Kompressoren zum Einsatz gelangen, wobei im Betriebszustand ein oder mehrere Kompressor(en) gegebenenfalls alternierend betrieben werden oder in Reserve verbleiben können. Bei Verwendung eines Luft- oder Gasspeichers vorgebbaren Volumens und Druckes reicht es dann aus, nach dem Befüllen der Luft- oder Gasspeicher erst bei Absinken unter entsprechende Druckwerte den oder die Kompressor(en) wieder zum Einsatz zu bringen.Depending on the amount of gas or air to be generated at a predefined pressure, several compressors can be used, whereby one or more compressors can be operated alternately or remain in reserve during operation. When using an air or gas reservoir with a predefined volume and pressure, it is sufficient to only use the compressor(s) again after filling the air or gas reservoir when the pressure drops below the corresponding values.

Je nach Ort der Anwendung kann der Kompressor in bekannter Weise durch Strom, Benzin, Diesel oder dergleichen betrieben werden.Depending on the location of the application, the compressor can be operated in the usual way using electricity, petrol, diesel or the like.

Bei zunehmender Höhe der Transportvorrichtung kann es nun geschehen, daß sehr viele Eimer, zumindest partiell mit Luft oder Gas gefüllt sind, so daß nach Absolvierung des Initialanlaufes unter Umständen eine nicht gewünschte Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit des Transportmittels eintritt. Als Regularien stehen hier zur Verfügung einerseits die Luft- oder Gaszufuhr zuregeln, und andererseits die Geschwindigkeit der Abtriebswelle zu drosseln, d.h. zu regulieren. Hier finden die im Stand der Technik eingesetzten Bremselemente (mechanischer, elektrischer oder elektronischer Art) Anwendung, wobei ggf. auch eine Energierückgewinnung herbeigeführt werden kann.As the height of the transport device increases, it can happen that a large number of buckets are at least partially filled with air or gas, so that after the initial start-up has been completed, an undesirable increase in the speed of rotation of the transport device may occur. The regulations available here include regulating the air or gas supply on the one hand, and throttling, i.e. regulating, the speed of the output shaft on the other. The braking elements used in the state of the art (mechanical, electrical or electronic) are used here, whereby energy recovery can also be achieved if necessary.

Der Erfindungsgegenstand ist vielseitig anwendbar und dient als Alternative sowohl für Primär- als auch Sekundärenergiequellen. Der Erfindungsgegenstand stellt ein autonomes Kleinkraftwerk dar, und kann zu jeder Zeit an beliebigen Orten betrieben werden, wobei wie bereits angesprochen, die eingebrachte Energie sowie die weiteren Verluste (Getriebe, Reibung usw.) eher vernachlässigbar ist. Der Erfindungsgegenstand ist analog zu den regenerativen Energien, wie Sonne und Wind, absolut umweltfreundlich und an beliebigen Stellen einsetzbar. Darüber hinaus steht er bei Bedarf 24 h/t, d.h. das ganze Jahr zur Ernergieerzeugung zur Verfügung und hebt sich damit von den genannten regenerativen Energieträgern hervor.The subject matter of the invention is versatile and serves as an alternative for both primary and secondary energy sources. The subject matter of the invention represents an autonomous small power plant and can be operated at any time and in any location, whereby, as already mentioned, the energy introduced and the other losses (gearboxes, friction, etc.) are negligible. The subject matter of the invention is, analogous to renewable energies such as sun and wind, absolutely environmentally friendly and can be used anywhere. In addition, it is available for energy generation 24 hours a day, i.e. all year round, if required, and thus stands out from the renewable energy sources mentioned.

Einen weiteren Gedanken der Erfindung gemäß kann das Becherwerk auch in Brunnen, Schächten oder dergleichen Einsatz finden. Ebenfalls denkbar ist die Anordnung auf Pontons, die auf einem See, in Meeresbuchten oder dergleichen positioniert sind, wobei das Becherwerk dann - heb- und senkbar auf dem jeweiligen Ponton vorgesehen - zum Einsatz in das Medium abgesenkt wird. Funktion und Arbeitsweise sind hierbei analog zur vorab beschriebenen Wirkungsweise zu sehen.According to a further idea of the invention, the bucket elevator can also be used in wells, shafts or the like. It is also conceivable to arrange it on pontoons that are positioned on a lake, in bays or the like, whereby the bucket elevator - provided on the respective pontoon so that it can be raised and lowered - is then lowered into the medium for use. The function and method of operation are analogous to the method of operation described above.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigenThe subject matter of the invention is illustrated by means of an embodiment in the drawing and is described as follows.

Figur 1 Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Einrichtung zurFigure 1 Schematic diagram of the device according to the invention for

Energiegewinnung durch Energieerhöhung,Energy generation through energy increase,

Figur 2 Teildarstellung des in einem Behälter angeordnetenFigure 2 Partial view of the arranged in a container

Becherwerkes samt Luftzufuhreinrichtung,Bucket elevator including air supply device,

Figur 3 verschiedene Ansichten des Becherwerkes gemäß Figur 2.Figure 3 different views of the bucket elevator according to Figure 2.

Figur 4 bis 6 Prinzipskizzen verschiedener Einsatzmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes,Figures 4 to 6 Schematic diagrams of various possible applications of the subject matter of the invention,

Figur 7 alternative Einrichtung zu Figur 3.Figure 7 alternative setup to Figure 3.

Figur 1 zeigt als Prinzipskizze den Erfindungsgegenstand. Erkennbar ist ein nach oben offener Behälter 1, der in diesem Beispiel mit Wasser gefüllt sein soll. Innerhalb des Behälters ist ein Becherwerk 2 angeordnet, das in Figur 2 und 3 näher beschrieben wird. Ein Kompressor 3, dessen Antrieb 4 in diesem Beispiel elektrisch betrieben wird, stellt Druckluft zur Verfügung, die über eine Rohrleitung 5 in den Bereich des Becherwerkes 2 geführt wird. Die an Ketten 6, 7 umlaufenden Eimer 8 fangen die aufsteigenden Luftblasen auf, wodurch ein Teil des Wassers durch Luft ersetzt wird. Im Anschluß an das Füllen mehrerer Eimer 8 (abhängig von der Höhe des Becherwerkes 2) beginnt sich das Becherwerk 2 von selber zu drehen. Im oberen Bereich 9 des Behälters 1 ist eine durchgehende Abtriebswelle 10 vorgesehen, die die Behälterwandungen 11, 12 durchdringt. Im Bereich des einen Abtriebswellenendes 13 ist ein Getriebe 14 zur Drehzahlerhöhung vorgesehen, das in Wirkverbindung mit einem der Stromerzeugung dienenden Generator 15 steht. Hier kann z.B. ein am Markt erhältliches einstufiges Planetengetriebe in Wirkverbindung mit einem langsamlaufenden Generator zum Einsatz gelangen, wobei diese Bauform den grundsätzlichen Verzicht auf schnellaufende verschleißbehaftete Bauteile ermöglicht und dennoch akzeptable Anlagenleistungen möglich sind. Derartige Anlagen finden heute bereits bei Windkraftanlagen Verwendung. Im Bereich des freien Abtriebswellenendes 16 ist eine Geschwindigkeitsreguliereinrichtung 17 für die Abtriebswelle 10 angeordnet, die gegebenenfalls mit nicht weiter dargestellten Elementen zur Energierückgewinnung verbunden sein kann.Figure 1 shows a schematic diagram of the subject matter of the invention. It shows a container 1 which is open at the top and which, in this example, is to be filled with water. A bucket elevator 2 is arranged inside the container and is described in more detail in Figures 2 and 3. A compressor 3, the drive 4 of which is electrically operated in this example, provides compressed air which is fed into the area of the bucket elevator 2 via a pipe 5. The buckets 8 which rotate on chains 6, 7 catch the rising air bubbles, whereby some of the water is replaced by air. After several buckets 8 have been filled (depending on the height of the bucket elevator 2), the bucket elevator 2 begins to rotate by itself. In the upper area 9 of the container 1 there is a continuous output shaft 10 which penetrates the container walls 11, 12. In the area of one output shaft end 13, a gear 14 is provided for increasing the speed, which is operatively connected to a generator 15 used to generate electricity. For example, a commercially available single-stage planetary gear can be used in operative connection with a slow-running generator, whereby this design basically makes it possible to do without fast-running components that are subject to wear and tear, while still allowing acceptable system performance. Systems of this type are already used in wind turbines today. In the area of the free output shaft end 16, a speed control device 17 for the output shaft 10 is arranged, which can optionally be connected to elements for energy recovery (not shown in more detail).

Figur 2 zeigt das in Figur 1 lediglich angedeutete Becherwerk 2 innerhalb des Behälters 1 im Querschnitt. Der Behälter 1 ist, wie bereits angesprochen, mit Wasser gefüllt. Das Becherwerk 2 wird gebildet durch wartungsfreie Laschenketten 6, an denen eine Vielzahl von Eimern 8, mit vorgegebenem Abstand angelenkt sind. Die Laschenketten 6 werden im Bereich oberer und unterer Umlenkelemente 18, 19 in ihrer Transportrichtung umgelenkt. Die Eimer 8 sind hierbei dergestalt an den Laschenketten 6 befestigt, daß bei derFigure 2 shows the bucket elevator 2, which is only indicated in Figure 1, inside the container 1 in cross section. The container 1 is, as already mentioned, filled with water. The bucket elevator 2 is formed by maintenance-free link chains 6, to which a large number of buckets 8 are hinged at a predetermined distance. The link chains 6 are deflected in their transport direction in the area of upper and lower deflection elements 18, 19. The buckets 8 are attached to the link chains 6 in such a way that

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Abwärtsbewegung die Öffnungen 20 der mit Wasser gefüllten Eimer 8 nach oben gerichtet sind. Sobald die Eimer 8 das Umlenkelement 19 passieren, befindet sich die Öffnung 20 der nach wie vor mit Wasser befüllten Eimer 8 unten. Das Ende 21 der Rohrleitung 5 befindet sich mit vorgebbarem Abstand unterhalb der Öffnung 20 im Bereich des unteren Umlenkelementes 19, so daß die Luftblasen von der jeweiligen Öffnung 20 der Eimer 8 aufgefangen werden können. Ein Teil des Wassers wird nun durch Luft ersetzt, so daß eine Auftriebskomponente (abhängig von der Eimergröße und der zugeführten Druckluftmenge) entsteht, die im Anschluß an den Initialanlauf ein selbsttätiges Umlaufen des Becherwerkes 2 sicherstellt. In Abhängigkeit von der Höhe des Becherwerkes 2 werden eine Vielzahl von Eimern 8 mit Luft zumindest partiell gefüllt, so daß sich eine nicht vorgebbare Auftriebskraft im Gesamtsystem einstellt, die an der Abtriebs welle 10 abgegriffen werden kann (siehe Figur 1). Die in den Eimern 8 gespeicherte Luft entweicht beim Umlenken der jeweiligen Eimer 8 im Bereich des Umlenkelementes 18 in das die Eimer 8 umgebende Wasser. In Figur 2 ist darüber hinaus angedeutet, daß zur Abkürzung des Initiallaufes des Becherwerkes 2 an mehreren Stellen des Behälters 1 Luftzuführungen 5' vorgesehen werden können. Gegebenenfalls können Leitbleche 24 vorgesehen werden, sofern die Umgebung im Bereich der Becher 8 keine direkte Luftzufuhr ermöglicht.Downward movement, the openings 20 of the buckets 8 filled with water are directed upwards. As soon as the buckets 8 pass the deflection element 19, the opening 20 of the buckets 8, which are still filled with water, is at the bottom. The end 21 of the pipe 5 is located at a predeterminable distance below the opening 20 in the area of the lower deflection element 19, so that the air bubbles can be caught by the respective opening 20 of the buckets 8. Part of the water is now replaced by air, so that a buoyancy component is created (depending on the bucket size and the amount of compressed air supplied), which ensures that the bucket elevator 2 rotates automatically after the initial start-up. Depending on the height of the bucket elevator 2, a large number of buckets 8 are at least partially filled with air, so that a non-determinable buoyancy force is established in the overall system, which can be tapped at the output shaft 10 (see Figure 1). The air stored in the buckets 8 escapes into the water surrounding the buckets 8 when the respective buckets 8 are deflected in the area of the deflection element 18. In Figure 2 it is also indicated that air inlets 5' can be provided at several points in the container 1 to shorten the initial run of the bucket elevator 2. If necessary, guide plates 24 can be provided if the environment in the area of the buckets 8 does not allow a direct air supply.

Figur 3 zeigt das Becherwerk 2 in verschiedenen Ansichten. Erkennbar sind die Laschenketten 6, 7, die Umlenkelemente 18, 19, die Eimer 8, deren Öffnungen 20 im Aufwärtstrum nach unten weisen, während sie im Abwärtstrum nach oben gerichtet sind. Die Umlenkelemente 19 sind über eine Achse 23 miteinander verbunden, während im Bereich der Umlenkelemente 18 die in Figur 1 angesprochene, durchgehende Abtriebswelle 10 vorgesehen ist, deren freie Bereiche 13, 16 die hier nicht bezeichneten Behälterwände durchdringen.Figure 3 shows the bucket elevator 2 in various views. The link chains 6, 7, the deflection elements 18, 19 and the buckets 8 can be seen, the openings 20 of which point downwards in the upward run, while they point upwards in the downward run. The deflection elements 19 are connected to one another via an axis 23, while in the area of the deflection elements 18 the continuous output shaft 10 mentioned in Figure 1 is provided, the free areas 13, 16 of which penetrate the container walls (not shown here).

Durch Anordnung mehrerer, in den Figuren 1 und 2 dargestellter, Behältnisse samt Becherwerken kann durch Aufschaltung der jeweiligen Abtriebswellen aufBy arranging several containers, as shown in Figures 1 and 2, including bucket elevators, the respective output shafts can be connected to

eine gemeinsame Abtriebswelle ein wesentlich höheres Abtriebsmoment erzeugt werden, was letztendlich zu einer weiteren Erhöhung der Energieausbeute beiträgt.A common output shaft can generate a significantly higher output torque, which ultimately contributes to a further increase in energy yield.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen verschiedene Gestaltungsformen des Erfindungsgegenstandes. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. In den Figuren sind jeweils drei Behälter 1 samt Becherwerk 2 vorgesehen, die jeweils mit einem Kompressor 3 mit Luft versorgt werden.Figures 4 to 6 show different designs of the subject matter of the invention. Identical components are provided with the same reference numerals. In each of the figures, three containers 1 are provided together with a bucket elevator 2, each of which is supplied with air by a compressor 3.

Figur 4 zeigt eine etwa dreieckartige Anordnung der Behälter 1, wobei die einzelnen Abtriebswellen 10 durch Verbindungselemente 25 zusammengeschaltet sind. Hier kommen die im Stand der Technik gegebenen Bauteile zur Anwendung.Figure 4 shows an approximately triangular arrangement of the containers 1, wherein the individual output shafts 10 are connected together by connecting elements 25. The components available in the prior art are used here.

In Figur 5 sind die Behälter 1 in Reihe angeordnet, wobei auch hier Verbindungselemente 25 zwischen den einzelnen Abtriebswellen 10 vorgesehen sind.In Figure 5, the containers 1 are arranged in series, whereby connecting elements 25 are also provided between the individual output shafts 10.

Je nach Einzelfall kann es unter Umständen ausreichen einen oder mehrere der Behälter 1 oben zu verschließen und die Luft des sich dort kontinuierlich bildenden Luftpolsters abzugreifen und den Bechern 8 eines in einem weiteren Behälter angeordneten Becherwerkes zur Verfügung zu stellen (nicht dargestellt).Depending on the individual case, it may be sufficient to close one or more of the containers 1 at the top and to extract the air from the air cushion that is continuously forming there and to make it available to the cups 8 of a bucket elevator arranged in another container (not shown).

Figur 6 zeigt einen andersartigen Anwendungsfall. In diesem Beispiel befindet sich das Becherwerk 2 auf einem Schwimmponton 26, der mit einer vorgebbaren Wassermenge gefüllt ist. Das Becherwerk 2 ist heb- und senkbar vorgesehen und kann zu Transportzwecken auf dem Ponton 26 abgelegt werden. Funktion und Wirkungsweise sind analog zu den anderen Figuren samt Beschreibung zu werten. In diesem Beispiel sind der Kompressor 3 sowie die Getriebe-Generator-Einheit 14, 15 auf dem Ponton 26 vorgesehen. Die Rohrleitung ist lediglich angedeutet. Der Körper 27 kann sowohl als Ballast fürFigure 6 shows a different application. In this example, the bucket elevator 2 is located on a floating pontoon 26, which is filled with a predefined amount of water. The bucket elevator 2 is designed to be raised and lowered and can be placed on the pontoon 26 for transport purposes. The function and mode of operation are to be evaluated analogously to the other figures and descriptions. In this example, the compressor 3 and the gear-generator unit 14, 15 are provided on the pontoon 26. The pipeline is only indicated. The body 27 can be used both as ballast for

das Becherwerk 2 vorgesehen werden als auch als eine Schutzfunktion für die Luftzufuhr in den Bereich der Becher 8 dienen.the bucket elevator 2 and also serve as a protective function for the air supply in the area of the buckets 8.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann als Kleinkraftwerk für die autonome Energieversorgung an beliebigen Orten, beispielsweise von Gebäuden, Firmen oder dergleichen Verwendung finden. Die Förderhöhe des Becherwerkes bestimmt sich hierbei nach der gewünschten Gesamtleistung, insbesondere des Generators, wobei sämtliche Verlustbringer, wie beispielsweise Getriebe, Reibung im Kettenstrang, Wasserreibung oder dgl., berücksichtigt werden. Gegebenenfalls für den Einsatzfall nicht benötigte Energie kann in ein bestehendes Stromnetz - anlog zu Wind- und Solarkraftanlagen - eingespeist werden. Der Erfindungsgegenstand kann bei entsprechender Auslegung zumindest teilweise als Ersatz oder Ergänzung bestehender Primärkraftwerke (Gas, Kohle, Atomkraft) eingesetzt werden.The device according to the invention can be used as a small power plant for autonomous energy supply at any location, for example buildings, companies or the like. The conveyor height of the bucket elevator is determined by the desired total output, in particular of the generator, whereby all sources of loss, such as gears, friction in the chain strand, water friction or the like, are taken into account. Any energy not required for the application can be fed into an existing power grid - similar to wind and solar power plants. The subject matter of the invention can be used, if designed accordingly, at least partially as a replacement or supplement to existing primary power plants (gas, coal, nuclear power).

Figur 7 stellt eine Alternative zu Figur 3 dar. Gleiche Bauteile sind auch hier mit gleichen Bezugszeichen versehen. Beachtung findet hier einerseits die Modifizierung des oberen Abgriffsbereiches 28 und andererseits der nur angedeutete untere Abgriffsbereich 29, der allein oder gemeinsam mit dem oberen Abgriffsbereich 28 betrieben werden kann. Sollte lediglich der untere Abgriffsbereich 29 zum Einsatz gelangen, kann der Energieabgriff analog zu Figur 1 vorgenommen werden.Figure 7 represents an alternative to Figure 3. The same components are provided with the same reference numerals here. Note the modification of the upper tapping area 28 on the one hand and the lower tapping area 29, which is only indicated, on the other hand, which can be operated alone or together with the upper tapping area 28. If only the lower tapping area 29 is used, the energy can be tapped analogously to Figure 1.

Der obere Abgriffsbereich 28 zeigt die Abtriebswelle 10, die in diesem Beispiel nicht durch die Behälterwandungen 11,12 hindurchgeführt, sondern lediglich dort Lagerstellen 30, 31 aufweist und mit Zahnrädern 32, 33 versehen ist. Weitere mit Zahnrädern 34, 35 bestückte Wellen 36, 37 werden aus dem Behälter 1 hinausgeführt. Die Welle 36 steht mit der Getriebe-Generator-Einheit 14, 15 und die Welle 37 mit der Reguliereinrichtung 17 in Wirkverbindung.The upper tapping area 28 shows the output shaft 10, which in this example does not pass through the container walls 11, 12, but only has bearing points 30, 31 there and is provided with gears 32, 33. Further shafts 36, 37 equipped with gears 34, 35 are led out of the container 1. The shaft 36 is operatively connected to the gear generator unit 14, 15 and the shaft 37 to the regulating device 17.

Claims (21)

1. Einrichtung zur Energieumwandlung, mit mindestens einer von einem Medium umgebenen, mit Schöpfelementen (8) ausgerüsteten umlaufenden Transportvorrichtung (2), einer Vorrichtung (3, 5) zur Zuführung von Gas oder Luft in den Bereich der Schöpfelemente (8) sowie einer in mindestens einem der Umlenkbereiche (18, 19) der Transportvorrichtung (2) vorgesehenen Welle (10) zum Abgriff der durch die im Bereich der Transportvorrichtung (2), respektive der Schöpfelemente (8) erzeugten Auftriebskraft. 1. Device for energy conversion, with at least one rotating transport device ( 2 ) surrounded by a medium and equipped with scooping elements ( 8 ), a device ( 3 , 5 ) for supplying gas or air into the area of the scooping elements ( 8 ) and a shaft ( 10 ) provided in at least one of the deflection areas ( 18 , 19 ) of the transport device ( 2 ) for tapping the buoyancy force generated in the area of the transport device ( 2 ) or the scooping elements ( 8 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (2) durch mindestens ein im wesentlichen vertikal innerhalb mindestens eines Behälters (1) angeordnetes Becherwerk gebildet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the transport device ( 2 ) is formed by at least one bucket elevator arranged substantially vertically within at least one container ( 1 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Becherwerk (2), zumindest teilweise von einem Medium umgeben ist, das schwerer als das Gas oder die Luft ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the bucket elevator ( 2 ) is at least partially surrounded by a medium which is heavier than the gas or the air. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium Wasser ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the medium is water. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium ein Öl ist. 5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the medium is an oil. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium eine Emulsion, insbesondere aus Wasser und Öl bestehend, ist. 6. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the medium is an emulsion, in particular consisting of water and oil. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Becherwerk (2) mindestens zwei Umlenkbereiche (18, 19) beinhaltet. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bucket elevator ( 2 ) includes at least two deflection regions ( 18 , 19 ). 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Eimer ausgebildeten Schöpfelemente (8) an einem Transportmittel (6, 7), insbesondere einer Kette, angelenkt sind, wobei die Öffnungen (20) der Eimer (8) im Bereich der Gas- oder Luftzufuhr nach unten gerichtet sind. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the scoop elements ( 8 ) designed as buckets are articulated to a transport means ( 6 , 7 ), in particular a chain, the openings ( 20 ) of the buckets ( 8 ) being directed downwards in the region of the gas or air supply. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette (6, 7) eine wartungsfreie bzw. wartungsarme, ggf. selbstschmierende, Laschenkette ist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the chain ( 6 , 7 ) is a maintenance-free or low-maintenance, possibly self-lubricating, link chain. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Gas- oder Luftspeicher, der mit der Gas- oder Luftzuführvorrichtung in Wirkverbindung steht. 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized by a gas or air reservoir which is in operative connection with the gas or air supply device. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch mindestens einen Kompressor (3) bzw. mindestens eine Kompressorpumpe zur mittel- oder unmittelbaren Bereitstellung von Gas oder Luft. 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized by at least one compressor ( 3 ) or at least one compressor pump for the direct or indirect provision of gas or air. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas oder die Luft den Eimern (8) an mindestens einer Stelle insbesondere im unteren Bereich des Becherwerkes (2) zugeführt wird. 12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the gas or the air is supplied to the buckets ( 8 ) at least at one point, in particular in the lower region of the bucket elevator ( 2 ). 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieabgriff in einem außerhalb der Gas- oder Luftzufuhr vorgesehenen Umlenkbereich (18) erfolgt. 13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the energy is tapped in a deflection region ( 18 ) provided outside the gas or air supply. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieabgriff im oberen Umlenkbereich (18) erfolgt. 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the energy is tapped in the upper deflection region ( 18 ). 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine zumindest einseitig aus dem Behälter (1) hinausragende Abtriebswelle (10). 15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized by an output shaft ( 10 ) protruding from the container ( 1 ) at least on one side. 16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (10) beidseitig aus dem Behälter (1) hinausragt. 16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the output shaft ( 10 ) projects out of the container ( 1 ) on both sides. 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (10) zumindest einseitig mit einem Getriebe (14) in Wirkverbindung steht. 17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the output shaft ( 10 ) is operatively connected to a gear ( 14 ) at least on one side. 18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (14) ein drehzahlerhöhendes Getriebe ist, das insbesondere mit einem langsamlaufenden Generator (15) in Wirkverbindung steht. 18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the gear ( 14 ) is a speed-increasing gear which is in particular operatively connected to a slow-running generator ( 15 ). 19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (17) zur Regulierung der Umlaufgeschwindigkeit des Transportmittels (6, 7). 19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized by a device ( 17 ) for regulating the rotational speed of the transport means ( 6 , 7 ). 20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (17) im Bereich des freien Abtriebswellenendes (16) vorgesehen ist. 20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the device ( 17 ) is provided in the region of the free output shaft end ( 16 ). 21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (17) unabhängig von der Menge des zugeführten Gases bzw. der zugeführten Luft die Geschwindigkeit des Transportmittels (6, 7) auf v = konst. reguliert und gegebenenfalls zur Energierückgewinnung eingesetzt wird. 21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the device ( 17 ) regulates the speed of the transport means ( 6 , 7 ) to v = constant independently of the amount of gas or air supplied and is optionally used for energy recovery.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216012B (en) * 2008-01-21 2011-02-02 侯小迅 Energy-saving -type thermal power generating device and power generation method

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