DE3221098C2

DE3221098C2 - Strömungsmaschine mit über einen geradlinigen Weg in Strömungsrichtung bewegbaren Widerstandsflächen

Info

Publication number: DE3221098C2
Application number: DE3221098A
Authority: DE
Inventors: Martin 4790 Paderborn Schatta
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-06-04
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DE3221098A1

Abstract

Hält man eine leicht konkav gekrümmte Blechtafel als Widerstandfläche bspw. mit einer Länge von 1000, Breite 200 und Dicke 1 mm in Kantenstellung gegen eine Strömung, so beträgt der theoretische Druckwiderstand auf ihre Frontkante ca. den zweihundersten Teil gegenüber ihrer vertikalen Flächenstellung. Die Erfindung nutzt diesen physikalischen Effekt, d.h. eine pendelrhythmische Längsbewegung durch wechselseitige 90 ° Enddrehungen von Widerstandsflächen zu mechanisieren, bzw. über einen entsprechenden Getriebeautomaten so zu steuern, damit u.a. ein Drehmoment für Generatoren geschaffen wird. In den Figuren ist eine Strömungsmaschine insbesondere als Kraftmaschine dargestellt, welche in ihrem grundsätzlichen Aufbau einerseits aus schwimmfähigen Zahnstangen oder Antriebsseilen, die mit auf der fixierten Schwimmplattform angeordnetem Vorgelege, Wende-Wechselgetriebe, Schwungrad, sowie Generator stets im Eingriff stehen und ihre frontseitigen Enden um 90 ° schwenkbare Widerstandflächen aufnehmen, bestehen. Dadurch wird erreicht, daß nicht eine rotationssymmetrische, sondern eine longitudinale Erfassung großer Kräfte bei niedriger Geschwindigkeit in Brandungen, Meeresströmungen, Fjorde und Flüssen in ein Drehmoment umgesetzt wird.

Description

1 angeschlossen ist

Die Zahnstangenpaare 1 mit den Widerstandsflächen

2 werden über das Vorgelege 16 in einer horizontalen Ebene parallel zueinander geradlinig bewegt Die Wellen des Vorlegers 16 enden als Antriebswelle 19 in dem Wendegetriebe 17, damit nachfolgend die synchronisierte Welle an einen Getriebeautomaten 20 angeschlossen werden kann. Der Getriebeautomat 20 übernimmt in Verbindung mit einem Schwungrad den Generalorenantrieb.

Zur Unterstützung der Richtungsstabilität ist an den Auftriebshohlkörpern 22 ein Rückhohlseil 23 endbefestigt, welches mit seinen freien mittels Kontergewichten 24 beschwerten Enden durch die an der Schwimmplattform 13 angeordneten Gleitösen 25 eingeführt sind.

Frontseitig sind an der Schwimmplattform 13 mehrere die Widerstandsflächen 2 um 90° drehende Auflaufkeile 26 mit daran befestigten Zugseilen 8 angeordnet Die Zahnstangenpaare 1 weisen am auslaufenden Ende einen Verbindungssteg 27 und Endrollen 28 auf. Die Strömungsmaschine ist ortsveränderlich angeordnet Durch Lösen der Schwimmplattform 13 aus den Standrohren 30 bzw. den Widerlagern 31 kann die Strömungsmaschine bei Bedarf, z. B. einer Sturmflut oder Hochwasser, aus der Arbeitsposition in Sicherheit gebracht werden. Zweckmäßigerweise sind hierzu auf der Unterseite der Plattform Gleitkufen 29 oder Räder angeordnet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

35

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Claims

1 2 digkeiten der Arbeitsmittel erforderlich. Die einzelnen Patentansprüche: Teile der Strömungsmaschine unterliegen infolge der endlos umlaufenden Widerstandsflächen einem nicht

1. Strömungsmaschine mit über einen geradlini- unerheblichen Verschleiß, was sich auf die Anschafgen Weg in Strömungsrichtung bewegbaren Wider- 5 fungs- und Unterhaltungskosten und damit auf die Gestandsflächen, wobei mindestens zwei der gelenkig winnung der Energie verteuernd auswirkt
gelagerten und indirekt verbundenen Widerstands- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ströflächen im Wechsel um 90° schwenkbar sind, wovon mungsmaschine der aufgezeigten Gattung so auszubildie in Strömungsrichtung bewegte Widerstandsflä- den, daß auf endlos umlaufende Widerstandsflächen ehe senkrecht und gleichzeitig die entgegen der io verzichtet werden kann und die Umsetzung der Energie Strömungsrichtung bewegte Widerstandsfläche par- eines strömenden Arbeitsmittels in drehende Bewegung alle! zur Strömungsrichtung geschwenkt ist, und wo- auch bei relativ kleinen Strömungsgeschwindigkeiten bei die die beiden Widerstandsflächen verbindenden äußerst ökonomisch erfolgt

Elemente Ober ein Getriebe einen Generator antrei- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

ben, dadurch gekennzeichnet, daß jede 15 daß jede der in einer horizontalen Ebene parallel zuein-

der in einer horizontalen Ebene parallel zueinander ander und nur geradlinig bewegbaren Widerstandsflä-

und nur geradlinig bewegbaren Widerstandsfiächen chen eigene gerade Führungen aufweist mit denen sie

(2) eigene gerade Führungen (1) aufweist, mit denen in unmittelbarem Wechsel in und entgegen der Strö-

sie in unmittelbarem Wechsel in und entgegen der mungsrichtung bewegbar sind. Bei einem bevorzugten

Strömungsrichtung bewegbar sind. 20 Ausführungsbeispiel sind die Widerstandsflächen als

2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 mit flüssi- Schwimmkörper ausgebildet

gem Arbeitsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Es besteht die Möglichkeit die Führungen als Zahn-Widerstandsflächen (2) als Schwimmkörper ausge- stangen auszubilden, wobei die Zahnstangen bei flüssibildetsind. gem Arbeitsmittel auch schwimmfähig sein können. In

3. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, 25 Ausgestaltung der Erfindung sind die Zahnstangen mit dadurch gekennzeichnet daß die Führungen als den Widerstandsflächen in Rohren geführt was insbe-Zahnstangen (1) ausgebildet sind. sondere bei gasförmigem Arbeitsmittel vorteilhaft ist

4. Strömungsmaschine nach Anspruch 3 mit flüssi- Die Führungen selbst können als Zugseile ausgebildet gern Arbeitsmittel, dadurch gekennzeichnet daß die sein. Bei der Ausbildung der Widerstandsflächen als Zahnstangen (1) schwimmfähig sind 30 Schwimmkörper kann eine kopflastige Einlage einge-

5. Strömungsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, setzt werden, wodurch die gegen die Strömung gerichdadurch gekennzeichnet daß die Zahnstangen (1) tete Kantenstelling beibehalten wird.

mit den Widerstandsflächen (2) in Rohren geführt Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine kann

sind. auch bei relativ kleinen Strömungsgeschwindigkeiten

6. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, 35 vorteilhaft eingesetzt werden.

dadurch gekennzeichnet daß die Führungen als Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Zugseile ausgebildet sind. Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be-

7. Strömungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch schrieben. Die einzige Figur zeigt die Draufsicht auf gekennzeichnet daß die Widerstandsflächen (2) eine eine Strömungsmaschine mit zwei parallel verlaufenden kopflastige Einlage aufweisen. 40 Zahnstangenpaaren.

An einer pontonartigen Schwimmplattform 13 sind

beidseitig J2 zwei parallel zueinander verlaufende Zahnstangenpaare 1 als Führungen für die Widerstandsflächen 2 angeordnet Die Widerstandsflächen 2 sind mil-Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine mit 45 tels gelenkkopfartiger Drehlager 3, welche exzentrisch über einen geradlinigen Weg in Strömungsrichtung be- angeordnet sind, an den Stützarmen 18 gelagert Im wegbaren Widerstandsflächen, wobei mindestens zwei Ausführungsbeispiel sind die Widerstandsflächen 2 und der gelenkig gelagerten und indirekt verbundenen Wi- die Zahnstangen 1 als Schwimmkörper ausgebildet Die derstandsflächen im Wechsel um 90° schwenkbar sind, beiderseitigen Widerstandsflächen 2 werden über die wovon die in Strömungsrichtung bewegte Widerstands- 50 Zahnstangen 1 bewegt und im Wechsel um 90° gefläche senkrecht und gleichzeitig die entgegen der Strö- schwenkt. Die auf der rechten Seite der Figur dargcmungsrichtung bewegte Widerstandsfläche parallel zur stellten Widerstandsflächen 2 werden in Strömungsrich-Strömungsrichtung geschwenkt ist, und wobei die die tung bewegt und befinden sich in einer senkrechten beiden Widerstandsflächen verbindenden Elemente Stellung zur Strömungsrichtung, während gleichzeitig über ein Getriebe einen Generator antreiben. 55 die auf der linken Seite der Figur dargestellten Wider-Aus der DE-OS 30 21 591 und der FR-PS 5 43 508 Standsflächen 2 entgegen der Strömungsrichtung besind Strömungsmaschinen für flüssiges Arbeitsmittel, wegt werden und dabei parallel zur Strömungsrichtung nämlich Wasser, bekannt Die Widerstandsflächen sind geschwenkt sind.

hierbei endlos umlaufend an einer Bette od. dgl. ange- Bei einer Anordnung der Strömungsmaschine in frei

ordnet wobei jeweils mindestens eine Widerstandsflä- 60 strömenden Gewässern, so wie in der Figur dargestellt,

ehe annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung und können mehrere Einzelwiderstandsflächen zu einer Ge-

mindestens eine zweite Widerstandsfläche gleichzeitig samtwiderstandsfläche 2 zusammengefügt werden, die

annähernd parallel zur Strömungsrichtung verlaufend über mehrere Stützarme 18 und über eine Mittelstütze

geführt sind. Die Widerstandsflächen werden hierzu an 21 an das Zahnstangenpaar 1 angeschlossen sind. Die

zwei Festpunkten über umlaufende Vorrichtungen um- 65 Mittelstütze 21 ist dabei über Auftriebshohlkörper 22 an

gelenkt. die vorderen Enden der Zahnstangen 1 angeschlossen.

Zur Funktionsfähigkeit der bekannten Strömungsma- Die kleinste Einheit besteht aus einer Widerstandsfläche

schinen sind relativ hohe An- bzw. Einströmgeschwin- 2, die über einen Stützarm 18 direkt an eine Zahnstange