DE3220381A1

DE3220381A1 - Wellenmotor

Info

Publication number: DE3220381A1
Application number: DE19823220381
Authority: DE
Inventors: Gustav H. Birmingham Mich. Dabringhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-01
Filing date: 1982-05-29
Publication date: 1982-12-23
Also published as: CA1176136A; AU8421482A; GB2100358B; AU547030B2; MX153254A; US4455824A; DE3220381C2; GB2100358A

Description

. W. DaWk* 27. Mai 1982

H.-].LiPP^ert L/kr

wälte

Gustav Dabringhaus Revocable Trust Birmingham, Michigan / V.St.A.

"Wellenmotor"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung der auf- und abschwingenden Bewegung von Wellen in eine Drehbewegung eines angetriebenen Mechanismus, beispielsweise eines Generators.

Es ist eine Anzahl von Vorrichtungen der genannten Art bekannt, mit der sich die Energie der natürlichen Wellenbewegung in eine brauchbare Form umwandeln läßt. Ein gemeinsames Problem, das man bei allen Wellenmotoren antrifft, ist die Umwandlung der linearen Bewegung, die durch das Steigen und Fallen eines Schwimmers entsteht, in eine Drehbewegung. Obgleich das gute

Funktionieren eines Wellenmotors von vielen ineinandergreifenden Faktoren abhängt, ist der Wirkungs-

'-. grad, wie bei allen Kr afterzeugungs systemen, der kritische Faktor. Durch die vorliegende Erfindung wird eine Einrichtung geschaffen, mit der sich eine gute Wirksamkeit erzielen läßt, die von einem in der Praxis

. einsetzbaren Wellenmotor verlangt wird.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, ; 10 mit der sich die periodischen Wellenbewegungen eines ! flüssigen bzw. fluiden Körpers in elektrische Energie überführen lassen. Die Vorrichtung weist ein Traggestell auf, das in einer relativ zur Oberfläche des Flüssigkeits- bzw. Fluidkörpers im wesentlichen festen 15 Position aufgestellt werden kann, einen Schwimmer, der relativ zu dem Traggestell in Abhängigkeit von den Wellenbewegungen der Oberfläche beweglich ist, und einen elektrischen Generator, der zur Erzeugung elek-. trischer Energie oben auf dem Traggestell angeordnet ^: 20 ist. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Mutter-Spindel4 Einrichtung, die ein mit Schraubgewinde versehenes Spindelelement, ein mit Gewinde versehenes Mutterelement und eine Lagereinrichtung aufweist, die zwischen dem Spindelement und dem Mutterelement angeordnet ist, wodurch das Mutter- und das Spindelelement in axialer und Rotationsrichtung relativ zueinander ; beweglich sind. Ferner ist eine Wirkverbindung zwischen einem der Elemente und dem Schwimmer und dem anderen j der Elemente und dem Generator vorgesehen, wodurch j eine Bewegung des ersten der beiden Elemente mit dem J Schwimmer das zweite Element und den Generator an- j treibt.

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Aus der US-PS 994 728 ist eine Welle mit Schraubgewinde bekannt, die über einen Schwimmer dem Steigen und Fallen eines Flüssigkeitskörpers folgt. Die Welle ist mit einem Rechtsgewinde und einem Linksgewinde versehen, die zwei Räder antreiben. Die Räder sind beide über Ratscheneinrichtungen mit einem einzelnen Abtriebsrad verbunden und dienen dazu, das Abtriebsrad kontinuierlich in einer Richtung anzutreiben, obgleich die Räder ihre Drehrichtung ändern, wenn die Welle gehoben oder gesenkt wird.

Aus der US-PS 773 285 ist eine stationäre Gewindespindel bekannt, die durch die Auf- und Abwärtsbewegung eines Schwimmers in Drehung versetzt wird. Während der Aufwärtsbewegung des Schwimmers greift ein Stift einer Hülse in den Gewindeteil der Spindel ein, um die Spindel anzutreiben.

Während die obengenannten Patentschriften das allgemeine Konzept für einen Wellenmotor offenbaren, enthalten sie nicht die Einrichtung gemäß der Erfindung zur Erhöhung der Wirksamkeit und dadurch zur praktischen Anwendung eines Wellenmotors.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

j Pig. 2 eine vergrößerte, schematische

j Schnittansicht der Generatorein

richtung und der Mutter-Spindel-Einrichtung gemäß der Erfindung, wobei zur Veranschaulichung be

stimmter Details einige Teile weg- Λ gebrochen sind.

Die Vorrichtung zur Umwandlung der periodischen WeI-10 lenbewegungen der Oberfläche von Wasser in elektrische ι Energie ist allgemein mit 10 bezeichnet.

Nach Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung 10 ein Traggestell 12, das in einer relativ zur Oberfläche des Wassers im wesentlichen festen Position aufstellbar ist und , ein beträchtliches Stück über die Wasseroberfläche hinausragt. Das Traggestell kann gleich oder ähnlich aufgebaut sein wie eine Bohrinsel und umfaßt Beine 16, die von einer Basis 17 nach oben ragen. Die Basis 17 ist am Grunde des Wassers 14 in geeigneter Form verankert. Die Beine 16 tragen eine Plattform 18 und die Plattform 18 dient zur Aufnahme eines Generatorgehäuses 20 und einer Turmplattform 21. Die Turmplattform 21 trägt über dem Generatorgehäuse 20 ein RahmengestäLl 22, das ähnlich aufgebaut ist wie ein ölbohrturm. Es sei bemerkt, daß die oben beschriebenen Gestelle nur schematisch dargestellt sind und an unterschiedliche Umgebungen durch entsprechende Änderung der Konstruktion angepaßt werden können.

Weiter ist ein Schwimmerelement 23 vorgesehen, das mit einem inneren Hohlraum versehen ist. Der Hohlraum 24 | kann wahlweise mit Wasser gefüllt und wieder entleert werden und ist, wenn er nicht gefüllt ist, entlang

einer Führung 26 in vertikaler Richtung beweglich. Die Führung 26 erstreckt sich in Längsrichtung entlang dem Traggestell 12 und ist an diesem befestigt. Das Schwimmerelement weist einen Rahmenteil 28 auf, an dem Laufrollen 30 vorgesehen sind. Die Rollen 30 stehen mit der Führung 26 in rollendem Kontakt, so daß das Schwimmerelement 23 in Abhängigkeit von der Wellenbewegung der Oberfläche 14 des Wassers relativ zu der Führung 26 in vertikaler Richtung eine rollende und steigende 10 Bewegung ausführen kann und zwar zwischen den in Fig.

dargestellten Positionen, die mit ausgezogenen bzw.

strichpunktierten Linien gekennzeichnet sind» Die , Führung kann konstruktiv auch anders ausgeführt sein, um das Schwimmerelement 23 bei der vertikalen Bewegung zu führen. Beispielsweise könnte eine Führung vor gesehen sein, die völlig unabhängig von dem Traggestell ausgebildet ist.

Das Steigen und Fallen des Schwimmerelementes 23 wird über eine Nut-Spindel-Anordnung in eine Drehbewegung überführt. Die Mutter-Spindel-Anordnung weist eine mit Schraubgewinde versehene Spindel 32 und ein mit Innengewinde versehenes Mutterelement 34 auf, wie in Fig. 2 dargestellt. Zwischen den Gewindegängen der Spindel 32 und dem Mutterelement 34 sind Kugellager 36 angeordnet. Die Kugellager 36 zirkulieren innerhalb der Mutter-Spindel-Anordnung, wie beispielsweise in der US-PS 3 512 426 dargestellt. Dabei weist die Mutter-Spindel-Anordnung einen Kugelrücklaufkanal 38 auf, der sich innerhalb des Mutterelementes 34 in axialer Richtung erstreckt und einen Umlauf der Lagerkugeln entlang und zwischen den Gewindegängen des Mutter- und Spindelelementes erlaubt. Dieser Mechanismus schafft eine extrem wirksame Bewegungsübertragung von

der sich linear bewegenden Spindel 32 auf das rotierende Mutterelement 34.

j

Das Spindelelement 32 und das Mutterelement 34 sind , relativ zueinander in axialer und in Umfangsrichtung ■ beweglich. Das Spindelelement 32 weist ein erstes End- ] teil auf, das bei 40 wirksam an dem Rahmen 28 des

! Schwimmerelementes 23 befestigt ist. Die Verbindung 40 ist so ausgebildet, daß sie geringe seitliche und j 10 Schwenkbewegungen zwischen dem Spindelelement 32 und : dem Rahmen 28 zuläßt, jedoch eine Drehbewegung des

Spindelelementes 32 unterbindet. Das Spindelelement ^!, 32 ist in Abhängigkeit von der Vertikalbewegung des ' Schwimmerelementes 23 in vertikaler Richtung beweglich.; Selbst wenn die Bewegung des Schwimmerelementes 23 ι und des Spindelelementes 32 im wesentlichen vertikal verläuft, erlaubt die Verbindung 40 eine geringe seit-

liehe oder Schwenkbewegung des Schwimmerelementes ' und des Spindelelementes 32 relativ zueinander.

Das obere Endteil 42 des Spindelelementes 32 geht innerhalb des Rahmengestells 22 auf und ab, wobei das Rahmengestell 22 um das Spindelelement herum eine schützende vertikale Führungskonstruktion bildet. Das Traggestell 12 weist ferner eine der Sicherheit dienende Begrenzungseinrichtung 44 auf, um die Aufwärtsbewegung des Schwimmerelementes 23, die durch die Wellenbewegung der Wasseroberfläche 14 erzeugt wird, zu begrenzen.

In Fig. 2 ist ein elektrischer Generator 46 in schematischer Darstellung veranschaulicht, der auf dem Gehäuse 20 auf der Plattform 18 oberhalb der Wasseroberfläche 14 befestigt ist. Der Generator kann von

beliebiger herkömmlicher Bauweise sein. In der Zeichnung ist er in schematischer Darstellung in Flachbauweise dargestellt. Der Generator 46 setzt sich aus einem ersten und einem zweiten ringförmigen Generatorteil 48 bzw. 50 zusammen. Der erste Generatorteil 48 ist in geeigneter Weise wirksam auf dem Traggestell 12 befestigt. Der zweite Generatorteil 50 ist in entsprechender Weise an einem Kupplungsring 51 befestigt, der mit einem ringförmigen Flansch versehen ist. Dieser Flansch läuft in Lagern 52 im Gehäuse 20 und ist somit relativ zu dem Traggestell 12 und dem Generatorteil 48 drehbar gelagert, um elektrische Energie zu erzeugen. Die Drehung des zweiten Generatorteils 50 mit dem Kupplungsring 51 relativ zu dem festen ersten Generatorteil 48 erzeugt also in herkömmlicher Weise Elektrizität.

An dem Mutterelement 34 ist eine ringförmige Kupplungs platte 54 mit Hilfe von Befestigungselementen 56 festgelegt. Das Mutterelement 34 sitzt in geeigneten Lagern 58, die innerhalb eines Stützelementes 60 angeorndet sind. Das Stützelement 60 ist seinerseits beispielsweise mit Hilfe von Befestigungselementen 62 an der Plattform 18 befestigt. Das Stützelement 60 und die Lager 58 tragen also das Mutterelement, so daß dieses eine Drehbewegung ausführen kann, wenn sich das Spindelelement auf- und abbewegt, wobei dem Mutterelement eine leichte Heb- und Senkbewegung möglich ist, und zwar im wesentlichen im Einklang mit dem Spindelelement, wie im nachfolgenden im einzelnen beschrieben. Der Kupplungsring 51 weist eine zurückgesetzte Ausnehmung auf, die eine innere ringförmige, kegelstumpf förmige Kupplungsfläche 53 aufweist. Die Kupplungsfläche 53 kann wahlweise mit einer äußeren ring-

! förmigen kegelstumpfförmigen Kupplungsfläche 55, die ; an der Kupplungsplatte 54 vorgesehen ist, in wirkj samen Kupplungseingriff und außer Eingriff gebracht S werden.
5

Es soll nun die Wirkungsweise der Anordnung beschrieben werden. Es kann angenommen werden, daß sich das Schwimmerelement 23 in seiner tiefsten Stellung befindet, und zwar in einem Wellental, wie in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. In dieser

Stellung liegen die Kupplungsplatte 54 und das Mutterelement 34 etwas unterhalb in einem Abstand von dem Kupplungsring 51» d.h., daß die Kupplungsflächen 53 und 55 außer Eingriff stehen. Wenn an dem Schwimmerelement 23 eine Welle vorbeiläuft, wird das Schwimmer-J element in die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte ! Lage angehoben. Wenn sich das Schwimmerelement hebt, ■ bewegt sich das Spindelelement 32 in gleicher Weise [ nach oben, wobei die Verbindung 40 eine Drehung des Spindelelementes 32 verhindert. Wenn das Spindelelement sich zu heben beginnt, so tritt zunächst keine Drehung des Mutterelementes 34 auf, und zwar aufgrund der Herstellungstoleranzen der entsprechenden Gewindegänge von Mutter und Spindel und der zwischen diesen angeordneten Lagerelementen 36, und auch weil zunächst noch keine wesentliche Belastung auf das Mutterelement 34 ausgeübt wird. Während dieser Anfangsbewegung werden also das MutteieLement 34 und die an dieser be- ; festigte Kupplungsplatte 54 im wesentlichen im Einj 30 klang mit dem Spindelelement nach oben in eine erste j Stellung, in der die Kupplungsfläche 55 der Kupplungsj . platte sich an die Kupplungsfläche 53 des Kupplungsj rings 51 anlegt. Von diesem Zeitpunkt an wird eine j weitere axiale oder Hebebewegung des Mutterelementes

- sr-

unterbunden und es erfolgt eine Drehung des Mutterelementes und der Kupplungsplatte 54 relativ zu dem Spindelelement 32, wenn sich letzteres weiter in Aufwärtsrichtung bewegt. Als Folge davon wird der zweite Generatorteil 50 in Drehrichtung angetrieben, um Elektrizität zu erzeugen.

Das Umgekehrte geschieht, wenn das Schwimmerelement 22 sich abzusenken beginnt. Wenn das Schwimmerelement über einen Wellenberg reitet und sich nach unten zu bewegen beginnt, wird die Kraft, die vorher auf das Mutterelement 34 ausgeübt wurde, im wesentlichen entfernt, wodurch das Mutterelement sich ein Stück nach unten bewegt, und zwar innerhalb der Lager 58 etwa im Gleichklang mit der nach unten gerichteten Bewegung des Spindelelementes 32. Dadurch wird die Kupplungsplatte 54 nach unten in eine zweite Position bewegt, in der sie nicht mehr mit der Kupplungsfläche des Kupplungsrings 51 im Eingriff steht, so daß der zweite Generatorteil 53 entkuppelt ist. Die lineare Aufwärtsbewegung des Schwimmerelementes 23 wird also in eine Drehbewegung des Generatorteils 50 umgesetzt, während die Abwärtsbewegung des Schwimmerelementes das Mutterelement von dem Generatorteil 50 entkuppelt.

Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, mit der die Windungen des Generators wahlweise erregt und entregt werden können, wenn sich das Spindelelement nach oben bzw. unten bewegt, so daß die Last des Generators nur dann ausgeübt wird, wenn sich das Spindelelement nach oben bewegt, um Elektrizität zu erzeugen. Während des Abwärtshubes des Spindelelementes wird die Kraft des Generators eliminiert. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 2 der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar

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umfaßt sie einen Mikroschalter 64, der in einer zurückgesetzten Ausnehmung des Kupplungsrings 51 angeordnet ist und einen Arm 65 aufweist, der wahlweise an die obere Fläche der Kupplungsplatte 54 anlegbar und von dieser abhebbar ist. Wenn sich also das Spindelelement 32 nach oben bewegt und die Kupplungsplatte 54 an den Kupplungsring 51 anlegt, wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Mikroschalter aktiviert, um die Windungen des Generators zur Erzeugung von Elektrizitat zu erregen. Wenn das Spindelelement 32 wieder zu fallen beginnt, wie oben beschrieben, und dabei die Kupplungsplatte 54 in ihre zweite Lage bringt, in der sie von dem Kupplungsring 51 entkuppelt ist, funktioniert der Mikroschalter 64 in der Weise, daß er die Windungen des Generators entregt. Folglich wird der Generator in einer Drehrichtung angetrieben, bei der seine Windungen erregt sind, um Elektrizität zu erzeugen, wenn das Spindelelement 32 angehoben wird, während die Windungen des Generators bei der Abwärtsbewegung des Spindelelementes 32 entregt sind.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß der zweite Generatorteil 50 und der Kupplungsring 51 während der Abwärtsbewegung des Spindelelementes 32 als Schwungrad wirken, d.h., daß sie mit einer verminderten Drehzahl weiterlaufen. Wenn das Spindelelement 32 seinen nächsten Bewegungszyklus nach oben beginnt und die Kupplungsplatte 54 mit dem Kupplungsring 51 kuppelt, wirkt die in dem zweiten Generatorteil 50 und dem Kupplungsring 51 gespeicherte Energie in der Weise, daß die Kraft reduziert wird, die sonst auf die Mutter-Spindel-Anordnung zu Beginn eines neuen Zyklus zur Erzeugung elektrischer Energie ausgeübt würde.

I - 11 - j

DIe Erfindung sieht auch eine Einrichtung zum wahlweisen Untertauchen und Aufschwimmen des Schwimmerelementes 23 vor, sofern dies gewünscht wird. Beispielsweise kann ein sehr starker Sturm aufkommen, der für die Anlage gefährlich werden könnte. Während des Sturms kann daher der in vertikaler Richtung wirksame Hub des Spindelelementes 32 auf einen vorgegebenen Betrag reduziert oder alternativ völlig eliminiert werden. In einer anderen Situation kann das gleiche wünsehenswert sein, beispielsweise während Wartungsarbeiten an einem oder mehreren Bestandteilen der Anlage. Zu diesem Zweck ist ein Ventil 67 vorgesehen, das in Fig. 1 schematisch dargestellt ist und mit einer in dem Schwimmerelement 23 vorgesehenen Durchgangsöffnung zusammenwirkt, um den Einlaß von Wasser in den inneren Hohlraum 24 des Schwimmerelementes 23 und den Auslaß des Wassers zu steuern. Das Ventil 67 wird von einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Kontrollstation 68 aus betätigt, die, wie bei 69 schematisch dargestellt, mit dem Ventil 67 ver- i bunden ist. Selbstverständlich können auch mehrere Ventile 67 vorgesehen sein, und zwar in Abhängigkeit von der Größe des in Betrieb befindlichen Größe des Schwimmerelementes 23. Das Ventil 67 nimmt eine geöffnete Position ein, um das Eindringen von Wasser in den inneren Hohlraum 24 des Schwimmerelementes sowie das verstärkte Austreten dieses Wassers aus dem Hohlraum zu ermöglichen, wie im einzelnen noch beschrieben wird, und wird in eine geschlossene Position bewegt, um den Hohlraum abzudichten, wobei letztere Position in Fig. 1 schematisch dargestellt ist.

Wenn also ein Sturm aufkommt oder eine andere Bedingung eintritt, bei der es gewünscht wird, den Auf-

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! trieb des Schwimmerelementes 23 zu den obengenannten Zwecken erheblich zu reduzieren, wird die Kontrollj station 68 in der Weise betätigt, daß das Ventil 67 öffnet, um Wasser in den Hohlraum 24 des Schwimmerelementes 22 einfließen zu lassen, so daß das Schwimmerelement teilweise oder ganz unter die Wasserfläche 14 absinken kann.

Wenn die Bedingung vorbei ist, die das Fluten des Hohlraumes des Schwimmerelementes ausgelöst hatte, sind Einrichtungen zum Herausdrücken des Wassers aus dem Hohlraum vorhanden, um den Auftrieb des Schwimmerelementes 23 wiederherzustellen. Der Mechanismus zum Herausdrücken des Wassers umfaßt eine Druckluftquelle 66, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Wie in dem weggebrochenen Abschnitt der Fig. 2 gezeigt ist, weist das Spindelelement 32 einen hohlen Kern auf. Der hohle Kern 70 vermindert das Gewicht des Spindelelementes 32 und dient gleichzeitig als Leitung für die Druckluft, wie im nachfolgenden beschrieben ist. Es ist eine erste Leitung 72 vorgesehen, mit der sich eine wahlweise wirksame Verbindung zwischen der Druckluftquelle 66 und dem oberen Ende des hohlen Kerns 70 des Spindelelementes 32 herstellen läßt. Zur Befestigung der Leitung 72 ist am oberen Ende des Spindelelementes 32 ein Anschlußstück 74 befestigt. Eine Dichtung 76 ist zwischen dem Anschlußstück 74 und dem Spindelelement 32 zur Schaffung eines dichten Sitzes angeordnet. Wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, kann die Leitung 72 als einziehbarer Schlauch mit einer Schnellschlußkupplung 78 ausgebildet sein, die an dem Anschlußstück 74 befestigt und von diesem wieder gelöst werden kann. Eine zweite Leitung 80 verbindet das andere Ende des

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hohlen Kerns 70 des Spindelelementes 32 mit dem inneren Hohlraum 24 des Schwimmerelementes 23.

Es soll angenommen werden, daß der innere Hohlraum 24 5 des Schwimmerelementes 22 im Betrieb mit Wasser gefüllt ist, wie oben beschrieben, und es wird gewünscht, den Auftrieb des Schwimmerelementes 22 durch Herausdrücken des Wassers aus dem Hohlraum des Schwimmerelementes wieder herzustellen. Dazu wird die ' 10 Schnellschlußkupplung 78 der Leitung 72 an das An- ! schlußstück 74 am oberen Ende des hohlen Kerns des i Spindelelementes angekuppelt und das Ventil 67 wird

geöffnet. Dann wird die Druckluftquelle 66 aktiviert i und drückt Druckluft durch die Leitung 72, den hohlen ι 15 Kern 70 des Spindelelementes 32 und die Leitung 80 in den inneren Hohlraum 24 des Schwimmerelementes, um aus diesem das Wasser durch das geöffnete Ventil 11% ¹ herauszudrücken. Wenn das gesamte Wasser herausge- ; drückt ist, wird das Ventil 67 geschlossen und das [ 20 Schwimmerelement 23 hat wieder Auftrieb und spricht voll auf die Wellenbewegung an. Die Leitung 72 kann i dann von dem Anschlußstück 74 abgekuppelt und gelagert ! werden.

j 25 Die Erfindung ist oben nur beispielsweise beschrieben j und es ist klar, daß die Erfindung nicht auf das Ausi führungsbeispiel beschränkt ist. Es sind diverse Mo- ] difikationen und Variationen des Erfindungsgegenstandes möglich.

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Claims

D'pUng. W, DaMU DiLl H png. H.-J. Lippert Patentgnwä/te Frankenforster StraSe 137 L/Ka 5060 Bergisd» Gfadbach 3 Gustav Dabringhaus Revocable Trust Birmingham, Michigan / V. St. A. Patentansprüche j

1. Vorrichtung zur Umwandlung der periodischen Wellen- ι bewegung eines Flüssigkeits- bzw. Fluidkörpers in nutz- _: bare Energie mit einem Traggestell (12), das relativ

zur Oberfläche (14) des Flüssigkeits- bzw. Fluidkörpers ^!

im !

in einer wesentlichen festen Position aufstellbar ist, ; einem Schwimmerelement (23), das relativ zu dem Tragge- ; stell (12) in Abhängigkeit von der Wellenbewegung der ; Oberfläche (14) beweglich ist, einer Energieerzeugungs- ,' einrichtung (46), die auf dem Traggestell (12) zur Er- ₍ zeugung von Energie angeordnet ist, einer Mutter-Spindel— Anordnung mit einem mit Gewinde versehenen Spindelele-

ment (32), einem mit Gewinde versehenen Mutterelement ! (34) und Lagereinrichtungen (36), die zwischen dem ; Spindelelement und dem Mutterelement angeordnet sind,
wobei das Spindel- und Mutterelement axial und drehbar

relativ zueinander beweglich sind, sowie einerEinrich- ! tung'zur wirksamen Verbindung eines der beiden Elemente
(32; 34) mit dem Schwimmerelement (23) und zur Verbin- ; dung des anderen Elements mit der Energieerzeugungsein- \

richtung, wobei die Bewegung des ersteren Elements (32)
mit dem Schwimmerelement (23) das andere Element (34)

•ν w ¹W ■

_ ₂ _ " " ~322038ΐ ί

und die Energieerzeugungseinrichtung (46) antreibt.

2. Vorrichtung zur Umwandlung der periodischen Wellenbewegung eines Flüssigkeits- bzw. Fluidkörpers in elektrij 5 sehe Energie, gekennzeichnet durch ein Traggestell (12), das relativ zu der Oberfläche (14) des Flüssigkeits- bzw. Fluidkörpers in einer im wesentliehen festen Position aufstellbar ist, ein SchwimmeΓΙ element (23), das relativ zu dem Traggestell (12) in Ab-. 10 hängigkeit von der Wellenbewegung der Oberfläche (14) ■ beweglich ist, einen elektrischen Generator (46), der auf dem Traggestell (12) zur Erzeugung elektrischer Energie angeordnet ist, eine Mutter-Spindel-Anordnung mit einem mit Gewinde versehenen Spindelelement (32), einem mit ι 15 Gewinde versehenen Mutterelement (34) und zwischen diesen angeordneten Lagereinrichtungen (36), wobei das Spindel- und Mutterelement relativ zueinander axial und drehbar beweglich sind, und Einrichtungen zum wirksamen Verbinden des Spindelelements (32) mit dem Schwimmerelement (23) sowie dem Mutterelement (34) mit dem Generator (46), wobei die Bewegung des Spindelelementes (32) mit dem Schwimmerelement (23) das Mutterelement (34) und den Generator (46) antreibt.

! 25 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichj tung eine Kupplungseinrichtung (54) aufweist, die an dem Mutterelement (34) zur Bewegung mit diesem befestigt ist und dem eine erste Position, in der es mit dem Generator im Eingriff ist, um diesen zur Erzeugung elektrischer Energie anzutreiben, wenn sich das Spindelelement (32) hebt, und eine zweite Position zugeordnet ist, in der es von dem Generator getrennt ist, wenn sich das Spindelelement (32) nach unten bewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit einer Schalterein-

■ richtung (64), die zwischen der Generatoreinrichtung

und der Kupplungseinrichtung (54) angeordnet ist, um

' die Generatoreinrichtung zu erregen, wenn die Kupplungs-

j 5 einrichtung in ihrer ersten Position steht, und die

j Generatoreinrichtung zu entregen, wenn die Kupplungs-

j einrichtung in ihrer zweiten Position steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,dadurch g e- > 10 kennzeichnet, daß die elektrische Generatoreinrichtung (46) einen ersten Generatorteil (48) und einen zweiten Generatorteil (50) aufweist, daß der erste Generatorteil (48) relativ zu dem Traggestell (12) feststeht und der zweite Generatorteil (50) relativ zu dem Traggestell (12) drehbar ist, daß der erste Generatorteil (48) zur Erzeugung elektrischer Energie vorgesehen ist und daß die Kupplungseinrichtung (54) mit dem zweiten Generatorteil (50) in ihrer ersten Position kuppelbar ist und in ihrer zweiten Position von diesem entkuppelbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung eine Kupplungsplatte (54) mit einer kegelstumpfförmigen äußeren Umfangsflache (55) aufweist, daß der zweite Generatorteil (50) wirksam mit einem Kupplungsring (51) verbunden ist, der eine kegelstumpfförmige umlaufende ^; innere Oberfläche (53) aufweist, und daß die äußere Fläche (55) der Kupplungsplatte (54) an die innere Kupplungsfläche (53) des Kupplungsrings (51) in der genannten ersten Position anlegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- ^! kennzeichnet, daß das Schwimmerelement (23) !

einen inneren Hohlraum (24) aufweist, der wahlweise mit Flüssigkeit gefüllt und wieder entleert werden kann.

;

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g ekennzeichnet, daß das Schwimmerelement (23) eine Ventileinrichtung (67) aufweist, das eine geöffnete ; und eine geschlossene Stellung einnehmen kann, um den ^! Einlaß bzw. Auslaß der Flüssigkeit in den Hohlraum bzw.

aus diesem heraus steuert.

;

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeich- ; net durch eine Flüssigkeitsausstoßeinrichtung zum Herausdrücken der Flüssigkeit aus dem Hohlraum (24) des Schwimmerelements (23), wenn die Ventileinrichtung ; 15 (67) in ihrer geöffneten Stellung steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsausstoßeinrichtung eine Druckluftquelle (66) und eine Leitungseinrichtung zur wirksamen Verbindung der Druckluftquelle mit dem Hohlraum (24) des Schwimmers aufweist, wobei aus der Quelle Druckluft durch die Leistungseinrichtung in den Hohlraum (24) des Schwimmerelements hineingedrückt wird, um die Flüssigkeit aus dem Schwimmerelement (23) zu verdrängen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge- ! kennzeichnet, daß das Spindelelement (32) < einen hohlen inneren Kern (70) aufweist, daß die Leitungseinrichtung eine erste Leitung (72) zur wirk-

! samen Verbindung der Druckluftquelle (66) mit dem oberen Ende des hohlen Kerns (70) und eine zweite Leitung (80) zur wirksamen Verbindung eines unteren Be-

reichs des hohlen Kerns (70) mit dem inneren Hohlraum (24) des Schwimmerelements (23) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (12) eine Führungseinrichtung (26) zur Führung der vertikalen Bewegung des Schwimmerelements (23) in Abhängigkeit von der Wellenbewegung der Flüssigkeits-Oberfläche (14) aufweist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung Führungsschienen aufweist, die sich entlang dem Traggestell (12) erstrecken und an diesem befestigt sind, daß das Schwimmerelement (23) einen Rahmenteil (28) aufweist, an welchem Laufrollen (30) sitzen, und daß die Laufrollen (30) in rollendem Kontakt mit den Führungsschienen stehen, um die vertikale Bewegung des Schwimmerelements (23) relativ zu den Führungsschienen zu führen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerelement (23) einen inneren Hohlraum (24) aufweist, der wahlweise mit Flüssigkeit gefüllt und wieder entleert werden kann.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerelement

^30 (-23) eine Ventil einrichtung aufweist, die eine geöffnete und eine geschlossene Position einnehmen kann, um den Einlaß bzw. Auslaß der Flüssigkeit in den Hohlraum des Schwimmers bzw. aus diesem heraus steuert.

1

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsausstoßeinrichtung zum Herausdrücken der Flüssigkeit aus dem Hohlraum (24) des Schwimmerelements (23), wenn

5 die Ventileinrichtung (67) in ihrer geöffneten Stellung steht.

j

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch i gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits- ; 10 ausstoßeinrichtung eine Druckluftquelle (66) und eine j Leitungseinrichtung zur wirksamen Verbindung der ! Druckluftquelle mit dem Hohlraum (24) des Schwimmers

aufweist, wobei aus der Quelle Druckluft durch die ' Leistungseinrichtung in den Hohlraum (24) des Schwim-15 merelements hineingedrückt wird, um die Flüssigkeit aus dem Schwimmerelement (23) zu verdrängen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß das Spindel element

20 (32) einen hohlen inneren Kern (70) mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweist, daß die Leitungseinrichtung eine erste Leitung (72) zur wirksamen Verbindung der Quelle (66) mit dem ersten Ende und eine zweite Leitung (80) zur wirksamen Verbindung des zwei-

25 ten Endes mit dem inneren Hohlraum (24) des Schwimmer- ! elements (23) aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell 30 (12) eine Führungseinrichtung zur Führung der Vertikalbewegung des Schwimmerelements (23) in Abhängigi keit von der Wellenbewegung der Flüssigkeitspberflache (14) aufweist.

1

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungseinrichtung Führungsschienen aufweist, die sich entlang dem Traggestell (12) erstrecken und an diesem befe- · stigt sind, daß das Schwimmerelement (23) einen !

5 Rahmenteil (28) aufweist, an welchem Laufrollen (30) sitzen, und daß die Laufrollen (30) in rollendem j Kontakt mit den Führungsschienen stehen, um die ver- j tikale Bewegung des Schwimmerelements (23) relativ \

zu den Führungsschienen zu führen. i

10 j

;

21. Vorrichtung zur Umwandlung der periodischen j '. Wellenbewegung einer Wasseroberfläche in elektrische j j Energie, gekennzeichnet durch ; ein Traggestell (12) das in einer im wesentlichen j festen Position relativ zu einer Wasseroberfläche

(14) aufstellbar ist und dabei einen beträchtlichen j Abstand über die Wasseroberfläche hinausragt, ein ! Schwimmerelement (23) mit einem inneren Hohlraum i (24), der wahlweise mit Wasser gefüllt und entleert

werden kann, eine Führung (26), die sich entlang dem ^! 20 Traggestell (12) erstreckt und fest mit diesem ver-

• bunden ist, wobei das Schwimmerelement (23) einen : Rahmenteil (28) mit Laufrollen (30) aufweist, die in rollendem Kontakt mit der Führung stehen, um eine vertikale Auf- und Abbewegung des Schwimmerelements 25 (23) relativ zu der Führung (26) in Abhängigkeit von der Wellenbewegung der Oberfläche (14) zu ermöglichen, eine Mutter-Spindelanordnung mit einem mit Gewinde versehenen Spindelelement (32), einem mit Gewinde versehenen Mutterelement (34) und zwischen diesen angeord-. 30 nete Lagereinrichtungen (36), wobei das Spindelelement • (32) und das Mutterelement (34) relativ zueinander [ axial und drehbar beweglich sind und wobei das Spindel- : element (32) einen hohlen inneren Kern (70) aufweist i und an einem Ende wirksam an dem Rahmenteil (28) des ; ,,. Schwimmerelements (23) verbunden und in Abhängigkeit ¹ von der vertikalen Bewegung des Schwimmerelements _ g

vertikal beweglich ist, einen elektrischen Generator, der auf dem Traggestell oberhalb der Wasseroberfläche (14) angeordnet ist und einen ersten und einen zweiten Generatorteil (48, 50) aufweist, wobei der erste Generatorteil (48) relativ zu dem Traggestell fest angeordnet ist und der zweite Generatorteil (50) von dem Traggestell getragen und relativ zu diesem und zu dem ersten Generatorteil (48) drehbar ist, um elektrische Energie zu erzeugen, eine Kupplungseinrichtung, die an dem Mutterelement (34) befestigt ist, um sich mit diesem zu bewegen, und der eine erste Position zugeordnet ist, in der sie wirksam mit dem zweiten Generatorteil (50) verbunden ist, um diesen zur Erzeugung elektrischer Energie in Drehrichtung anzutreiben, wenn das Spindelelement (32) sich anhebt, und der eine zweite Position zugeordnet ist, in der

sie von dem zweiten Generatorteil (50) getrennt ist, wenn sich das Spindelelement abwärts bewegt, eine Schaltereinrichtung, die wirksam zwischen dem zweiten Generatorteil und der Kupplungseinrichtung angeordnet ist, um den elektrischen Generator zu erregen, wenn die Kupplungseinrichtung in ihrer ersten Position steht, und den Generator zu entregen, wenn die Kupplungseinrichtung in ihrer zweiten Position steht, eine Ventileinrichtung (67) zur wahlweisen Steuerung des Einlasses und Auslasses von Wasser in den Hohlraum (24) des Schwimmerelements (23) und aus diesem heraus, wobei die Ventileinrichtung eine geöffnete und eine geschlossene Position einnehmen kann, sowie einen Wasserausstoßmechanismus zum Herausdrucken des Wassers aus dem inneren Hohlraum (24) des Schwimmerelements (23) mit einer Druckluftquelle (66) und einer ersten Leitung (72) zur wirksamen Verbindung der Quelle mit dem oberen Ende des hohlen Kerns (70) des Spindelelements (32) und einer zweiten Leitung (80) zur wirksamen Verbindung eines unteren Teils des

j 1 hohlen Kerns (70) des Spindelelements (32) mit dem

I inneren Hohlraum (24) des Schwimmerelements (23),

I wobei die Quelle Luft durch diese Leitungen und

! den hohlen Kern des Spindelelements in den Hohlraum

5 des Schwimmerelements zuführt, um bei geöffneter

Ventileinrichtung (67) Wasser aus dem Schwimmerele-

! ment herauszudrücken.