DE3133597A1 - Vorrichtung zur erzeugung von energie aus der wellenbewegung von gewaessern - Google Patents
Vorrichtung zur erzeugung von energie aus der wellenbewegung von gewaessernInfo
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Description
-
- Vorrichtung zur Erzeugung von Energie aus der Wellenbewe-
- gung von Gewässern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Energie aus der Wellenbewegung von Gewässern.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Energie, der meist durch Windkräfte hervorgerufenen Wellen an der Oberfläche von Gewässern, wie Meeren oder großen Binnenseen, in möglichst einfacher Weise nutzbar zu machen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein durch die Wellenbewegung relativ zu dem feststehenden Teil einer Zylinder-Kolbenanordnung bewegbarer Schwimmkörper mit dem beweglichen Teil der Kolbenanordnung in Verbindung steht, und die Zylinder-Kolbenanordnung als Pumpeinrichtung für ein flüssiges Medium ausgebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Wellenbewegung eine Hubbewegung des Schwimmkörpers erzeugt. Mit dieser Hubbewegung wird eine Pumpeinrichtung für ein flüssiges Medium betätigt. Das flüssige Medium, beispielsweise von der Pumpeinrichtung angesaugtes Wasser, kann in einen Druckbehälter (Windkessel) gedrückt oder beispielsweise in einen höher gelegenen Stausee bzw. ein höher gelegenes Staubecken gefördert werden. Der auf diese Weise gewonnene Höhenunterschied bzw. gewonnene Druck im Windkessel kann dann zum Antrieb einer Turbine oder anderer Maschinen Verwendung finden.
- Es ist zweckmäßig, mehrere im Verbund stehende erfindungsgemäße Vorrichtungen einzusetzen.
- In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Schwimmkörper an einem stangenförmigen Element geführt ist, und der bewegliche Teil der Zylinder-Kolbenanordnung fest mit dem Schwimmkörper verbunden ist. Das stangenförmige Element kann dabei fest verankerbar ausgebildet sein.
- Diese Ausführungsform empfiehlt sich für die Anbringung an Küsten ohne großen Tidenhub.
- Bei Gezeitenküsten mit unterschiedlichem Tidenhub empfiehlt es sich, das stangenförmige Element nicht fest zu verankern, sondern mit großvolumigen Schwimmkörpern zu verbinden. Derartige Schwimmkörper, die in Form von ähnlich eines Katamarans verbundenen Großtanks ausgebildet sein können, werden mittels schwerer Bodenanker verankert. Durch die infolge der Masse der Großtanks vorhandene Massenträgheit bleibt die Hubneigung des kleineren Schwimmkörpers bzw. der kleineren Schwimmkörper erhalten.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Schwimmkörper um die gedachte Mittelachse des stangenförmigen Elementes unverdrehbar auf- und abbewegbar geführt ist. Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, daß innerhalb der Zylinder-Kolbenanordnung keine Verdrehbewegung um die Kolbenachse stattfindet.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Schwimmkörper an einem relativ zur Hubbewegung des Schwimmkörpers feststehenden Ausleger angebracht ist, und der Ausleger die mit dem Schwimmkörper in Verbindung stehende Zylinder-Kolbenanordnung trägt. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere zur Anbringung auf schwiminenden Objekten, beispielsweise Schiffen, wobei dann die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewonnene Energie beispielsweise zum Schiffs antrieb bzw. zur Unterstützung des Schiffsantriebes durch Wasserausstoßkraft eingesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung bei der Verwendung auf schwimmenden Objekten besteht darin, daß die Schlingerbewegung des schwimmenden Objektes verringert wird und somit das Objekt "seekranksicherer" wird, da die durch die erfin- dungsgemäße Vorrichtung in Nutzenergie umgewandelte Energie nicht mehr in eine Schlingerbewegung umgewandelt wird.
- Es besteht auch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß der Ausleger der Hubbewegung des Schwimmkörpers folgend verschwenkbar angebracht ist, und über eine Einrichtung zur Übertragung der Hubbewegung mit der Zylinder-Kolbenanordnung in Verbindung steht.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Schwimmkörper als an seiner Unterseite wenigstens eine Öffnung aufweisender Hohlkörper ausgebildet ist und oben ein steuerbares Luftaustrittsventil aufweist.
- Durch die Öffnung bzw. die Öffnungen an der Unterseite des Schwimmkörpers erreicht man, daß nach Entweichen des Luftinhaltes Wasser von unten in den Schwimmkörper eindringen kann, so daß der Schwimmkörper bei Gefahr, beispielsweise bei starken Stürmen, mit Brandungswogen in einer für die erfindungsgemäße Vorrichtung gefährlichen Höhe, abgesenkt bzw. auf eine Ruheposition unter Wasser versenkt werden kann. Das steuerbare Luftaustrittsventil kann beispielsweise bei einer Hubbewegung des Schwimmkörpers über eine vorgegebene Maximalhöhe hinaus durch einen Obenanschlag geöffnet werden. Durch zeitweiliges Öffnen des Luftaustrittsventils wird durch das eindringende Wasser die Auftriebskraft in dem Schwimmkörper reduziert, bis zu dem Punkt, bei dem der Schwimmkörper untergeht. Auf diese Art kann vermieden werden, daß die Zylinder-Kolbenanordnung bei starken Stürmen zu Bruch gehen kann.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Schwimmkörper einen Anschluß für ein pneumatisches Druckmedium aufweist. Dadurch kann bei Wiedereintritt normaler Wellenbewegung der Schwimmkörper mittels des pneumatischen Mediums, beispielsweise mittels Druckluft, entsprechend dem bekannten Schwimmdocksystem wieder gehoben werden und dann in der vorgeschriebenen Weise weiter arbei- ten. Zum Zwecke des Aufpumpens des Schwimmkörpers empfiehlt es sich, von der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine kleine Zylinder-Kolbenanordnung anzutreiben, die ausschließlich zur Gewinnung von für das Wiederanheben des Schwimmkörpers nach dem Absenken vorgesehener Druckluft dient.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist nur wenige Verschleißteile auf.<Wie erwähnt, wird in der Regel der Pumpeinrichtung als flüssiges Medium Wasser zugeführt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, der Pumpeinrichtung einen geschlossenen Wasserkreislauf zuzuordnen, derart, daß das von der Pumpe geförderte Wasser einer Turbine zugeführt wird, und das Wasser vom Turbinenaustritt wieder dem Ansaugweg der Zylinder-Kolbenanordnung zugeführt wird.
- In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung; Fig. 2 einen schematischen Halbschnitt entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1 in vergrößerter und vereinfachter Darstellung; Fig. 3 eine Schnittdarstellung entsprechend der Linie III-III in Fig. 1; Fig. 4 als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Ausgestaltung als Schiffsantrieb, wobei die Darstellung eine Draufsicht auf ein Schiff mit fünf Vorrichtungen gemäß der Erfindung zeigt; Fig. 5 eine schematische Detaildarstellung, etwa entsprechend der Linie V-V in Fig. 4.
- Bei dem in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein U-förmig ausgebildetes stangenförmiges Element 1 auf dem Grund 2 eines Gewässers 3 verankert. An dem stan- genförmigen Element 1 ist ein Schwimmkörper 4 durch die Bewegung der mit 5 schematisch angedeuteten Wellen des Gewässers 3 heb- und senkbar geführt. Die Hubhöhe sei mit H bezeichnet. Die Stellung des Schwimmkörpers 4 im oberen Totpunkt trägt die Bezugsziffer 4'. Das stangenförmige Element weist an seiner Innenseite Führungsflächen 6 für ein Pleuel 7 aufs welches mit einem Kolben 8 verbunden ist. Der Kolben 8 ist in einem Zylinder 9 einer insgesamt mit 10 bezeichneten Zylinder-Kolbenanordnung angebracht, welche auf einer Platte 11 am oberen Ende des stangenförmigen Elementes 1 befestigt ist. Die obere Hubstellung des Kolbens 8 ist mit 8 bezeichnet. Die Zylinder-Kolbenanordnung wirkt auf eine insgesamt mit 11' bezeichnete Pumpeinrichtung, die einen Einlauf 12 und einen Auslauf 13 für ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser, aufweist. Die Pumpeinrichtung weist in bekannter Weise Steuerventile 14, 15 auf. Durch die Hubbewegung des Kolbens 8 wird Wasser, beispielsweise aus dem Gewässer 3, angesaugt, durch den Pumpweg 16 geleitet und dem Auslaß 13 zugeführt, von wo das Wasser einem Druckbehälter (Windkessel) zugeführt oder einem höher gelegenen Staubecken zugeführt werden kann. Der auf diese Weise gewonnene Höhenunterschied bzw. gewonnene Druck im Windkessel kann dann zum Antrieb einer Turbine oder anderer Maschinen Verwendung finden.
- Die Wirkung des so ausgebildeten Dünungsmotors besteht darin, daß die von dem Wind auf die offene See übertragenen Kräfte zu einer Wellenbewegung führen. Die Wellenbewegung erfolgt auch dann noch, wenn der Wind bereits nachgelassen hat, so daß der Dünungsmotor größenordnungsmäßig bis zu zwei Tagen nach Eintreten völliger Windstille betrieben werden kann. Die in den Wellen akkumulierte Windkraft wird somit durch den Dünungsmotor nutzbar gemacht.
- In den Fig. 4 und 5 ist die Anwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung als Schiffsantrieb schematisch dargestellt.
- An dem Rumpf 17 eines ingesamt mit 18 bezeichneten Schiffes sind an den Längsseiten jeweils gegenüberliegend Ausleger 19 angebracht. Die Ausleger 19 sind bei 20 hochschwenkbar gela- gert und mittels Arretierungsbolzen 21 arretierbar. Die in einer Rahmenkonstruktion gestalteten Ausleger weisen in der Nähe ihres Endes eine Lenkeinrichtung 22 auf, an deren Ende ein Schwimmkörper 23 angebracht ist, der relativ zu dem Ausleger 19 eine Hubbewegung H' ausführen kann. Am freien Ende des Auslegers 19 sitzt wiederum eine hier mit 24 bezeichnete Zylinder-Kolbenanordnung, derart, daß die Hubbewegung H' des Schwimmers 23 über ein Pleuel 25 auf den Kolben 26 übertragen wird. Die Zylinder-Kolbenanordnung weist eine (nicht dargestellte) Pumpeinrichtung auf, von der Wasser aus dem Gewässer 3 über schematisch dargestellte und mit 27 bezeichnete Leitungen einem Windkessel 28 zugeführt wird. Von dem Windkessel 28 gehen Schubrohre aus, deren Mündungen unter Wasser liegen. Somit kann die in dem Windkessel gewonnene Energie beispielsweise als Schubkraft zum Schiffs antrieb eingesetzt werden. Am Bug ist bei 30 ein als Ausleger 31 ausgebildeter Schwimmkörper verschwenkbar gelagert, dessen Hubbewegung einer am Bugspriet 32 angebrachten Zylinder-Kolbenanordnung 33 zugeführt wird. Die dieser Zylinder-Kolbenanordnung zugeordnete (nicht dargestellte) Pumpeinrichtung kann ebenfalls mit dem Windkessel 28 in Verbindung stehen.
- Leerseite
Claims (7)
- Vorrichtung zur Erzeugung von Energie aus der Wellenbewegung von Gewässern Patentansprüche yÄ. Vorrichtung zur Erzeugung von Energie aus der Wellenbewegung von Gewässern, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Wellenbewegung relativ zu dem feststehenden Teil (9) einer Zylinder-Kolbenanordnung (10, 24) bewegbarer Schwimmkörper (4, 23) mit dem beweglichen Teil (8, 26) der Zylinder-Kolbenanordnung in Verbindung steht, und die Zylinder-Kolbenanordnung als Pumpeinrichtung (11) für ein flüssiges Medium ausgebildet ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (4) an einem stangenförmigen Element (1) geführt ist, und der bewegliche Teil (8) der Zylinder-Kolbenanordnung (10) mit dem Schwimmkörper (4) verbunden ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenförmige Element (1) fest verankerbar ausgebildet ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenförmige Element mit großvolumigen Schwimmkörpern verbunden ist.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (4) um die gedachte Mittelachse des stangenförmigen Elementes (1) unverdrehbar auf- und abbewegbar geführt ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (23) an einem relativ zu Hubbewegung des Schwimmkörpers feststehenden Ausleger (19) angebracht ist, und der Ausleger (19) die mit dem Schwimmkörper (23) in Verbindung stehende Zylinder-Kolbenanordnung (24) trägt.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger der Hubbewegung des Schwimmkörpers folgend verschwenkbar angebracht ist und über eine Einrichtung zur Ubertragung der Hubbewegung mit der Zylinder-Kolbenanordnung in Verbindung steht.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813133597 DE3133597A1 (de) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | Vorrichtung zur erzeugung von energie aus der wellenbewegung von gewaessern |
ES513447A ES8304638A1 (es) | 1981-08-25 | 1982-06-25 | "dispositivo para la obtencion de energia a partir del movimiento ondulatorio de las aguas". |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19813133597 DE3133597A1 (de) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | Vorrichtung zur erzeugung von energie aus der wellenbewegung von gewaessern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3133597A1 true DE3133597A1 (de) | 1983-03-10 |
Family
ID=6140075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19813133597 Withdrawn DE3133597A1 (de) | 1981-08-25 | 1981-08-25 | Vorrichtung zur erzeugung von energie aus der wellenbewegung von gewaessern |
Country Status (2)
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---|---|
DE (1) | DE3133597A1 (de) |
ES (1) | ES8304638A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3826103A1 (de) * | 1988-08-01 | 1988-12-22 | Franz Husnik | Wellenkraftwerk, auf ein schiff montiert, welches das auf und ab der wellen ueber eine einzylinder-oelhydraulikpumpe auf einen oelhydraulikmotor uebertraegt, welcher den generator betreibt |
DE3938667A1 (de) * | 1989-11-21 | 1991-05-23 | Praktische Informatik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum pumpen von meerwasser |
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1981
- 1981-08-25 DE DE19813133597 patent/DE3133597A1/de not_active Withdrawn
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1982
- 1982-06-25 ES ES513447A patent/ES8304638A1/es not_active Expired
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DE102010027361A1 (de) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | Werner Rau | Wellenhubkraftwerk mit vertikaler Führung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES513447A0 (es) | 1983-03-16 |
ES8304638A1 (es) | 1983-03-16 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |