DE3627130A1 - Schaufelrad mit selbstaetig schwenkenden schaufeln, verschiedener formen - Google Patents
Schaufelrad mit selbstaetig schwenkenden schaufeln, verschiedener formenInfo
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Description
Voraussetzung für diese "Variante" als Zusatzpatent zu P 36 22 285.2
ist diese Neuheit der selbsttätig schwenkenden Schaufel.
Wasserräder, mit diesen schwenkenden Schaufeln können vollständig
ins strömende Wasser getaucht werden. Die Richtung der Wasser
strömung hat keine Bedeutung und ebenso kann die Drehachse der
Wasserräder vertikal stehen oder hängen oder horizontal liegen.
Diese Wasserräder drehen sich bei Wasserströmung in all diesen
Lagen. Indem bei vertikaler Stellung der Antriebswelle (2 d),
diese hoch- und tief gestapelten Schaufelräder hier horizontal
im Wasser liegen, spielt die Richtung der Wasserströmung keine
Rolle. Die selbsttätig schwenkenden Schaufeln stellen sich,
von der Strömung erfaßt, immer in die richtigen Leistungsstel
lungen ein. Liegt die Drehachse horizontal, also die Räder wie
eine Walze im Wasser, dann stellen sich die über der Achse be
findlichen Schaufeln in Andruckstellung, gegen die Strömungsrich
tung, die unter der Achse befindlichen Schaufeln stellen sich
gegen die Strömung mit dem geringsten Widerstand.
Für den Einsatz dieser Kleinkraftwerke empfiehlt sich die
gezeichnete Anordnung im Meeresflachwasser, im Flußbett und
an Land als Windkraftwerk mit Horizontalkarussell.
Die zweiteiligen Schaufelräder (Fig. 4-7) Schema A-E), mit
den selbsttätig schwenkenden Schaufeln, letztere meist aus
Kunststoff hergestellt, an der Antriebswelle (2 d)
festgeklemmt, durch feste Bolzen (1 K) gesichert und an den
Trennstellen (2 h) verschraubt, werden so an der Antriebswelle
gestapelt. So können durch Vergrößerung oder Verkleinerung
verschiedene Leistungsanlagen hergestellt werden.
Festzustellen ist:
Dieses Schaufelrad mit selbstschwenkenden Schaufeln ist
ohne Probleme wirksam
- 1. keine Störanfälligkeit bei Fremdkörpern,
2. eine Bauart ohne Präzision,
3. die Einfachheit aller Bauteile,
4. Nutzung der aufsteigenden Wellenenergie in Turmbauweise,
5. Nutzung der Wasserströmung unter und über dem Wasserspiegel.
Punkt 1-4 kann Turbinenform nicht erfüllen.
Vergleich: Eine Turbine benötigt für effektiven Antrieb höhere
Wasserströmung, also größere Strömungsgeschwindigkeit. Das
ist bei der durchschnittlichen Meereswasser- oder oft der
Flußströmung nicht gegeben. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades
kann man hier auf größere Andruckflächen ausweichen. Deshalb
bietet sich das langsam drehende, aber trotzdem wirksame Schaufel
rad mit selbstschwenkenden Schaufeln hier an.
Die Karussellanlage ändert sich nur durch das einfachere
Getriebe (Fig. 8 + 9 + 10 + 11) für Rechts- und Linkslauf einer Werks
einheit. Für Direktantrieb von Schaufelrad und Karussell ist
das einfache Getriebe vorgesehen (Fig. 8 + 9) direkt.
Die verschiedenen Schaufeltypen, in (Fig. 2 + 4 + 5 + 6 + 7) dargestellt,
schwenken beinahe gleich, beim Außenradius der Schaufelräder
mit Ausnahme von Schema B, welches den Drehpunkt beim Innen
radius hat, mit schlechterer Wirkung.
Der hohe Schaufelradturm in Blatt 3 der Zeichnungen, hat am
Meeresboden einen Belastungskasten (3 b), welcher die Gesamtanlage
dadurch zusätzlich belastet, daß dieser Kasten, an den Rohrsäulen
befestigt und gleichzeitig am Meeresboden teilweise aufliegend,
in Fundamentierung überflüssig macht. Dieser Belastungs
kasten, aus Stahlprofilen und Holzbohlen (3 b) hergestellt, soll
nach der Montage mit Gewichtsmaterial wie Steine, Kies, Sand usw.
gefüllt werden. Damit können solche Kleinkraftwerke sturm
sicher gemacht werden.
Die schwimmende Schaufelrad-Kleinkraftwerksanlage.
Schon lange wird nach einem System gesucht, mit Hilfe eines auf
dem Meer schwimmenden Kleinkraftanlage die Meereskräfte zu
nutzen. Die Beschreibung von Herrn Dr. Ing. Ezard Hafner der
Universität Stuttgart in "Wasserwirtschaft 70 (180) 9" zeigt,
daß verschiedene Prinzipien versucht wurden. Herr Hafner
glaubt an die doppelt wirkende Turbine in der oszillierenden
Wassersäule.
Es erscheint aber einfacher, mit Hilfe des Wasserrades mit
selbstschwenkenden Schaufeln ein schwimmendes Kleinkraftwerk
zur Nutzung der Meeresströmung und auch der Mitbenutzung des
Windes zu schaffen, welches nach Erprobung der wirksamsten
Schwenkschaufeln, als Prototyp gebaut werden kann.
Das System des schwimmenden Schaufelradturmes, in Viererbau
art wie in Zeichnung Blatt (Fig. 12) dargestellt, erscheint
eine brauchbare Lösung zu werden. Die Drehkräfte heben sich
auf, eine bewegliche Verankerung genügt. Für Tiefwasser kann
dieses System, schwimmend, aber aufgehängt ähnlich wie an einem
Kranausleger, ebenfalls zum Einsatz kommen. Die Gegenläufig
keit, in der Zeichnung (Fig. 12) dargestellt, trägt auch hier zur
Stabilisierung bei.
Eine große, ringförmige Boje mit großer Tragkraft bietet die
Möglichkeit, den in der Zeichnung (Fig. 12) dargestellten
Viererturm, nach unten gerichtet, auch nach oben fortzuführen,
damit auch beim schwimmenden Typ die Energie der aufsteigenden
Wellen genutzt werden kann.
Claims (6)
1. Das Zusatzpatent ist
dadurch gekennzeichnet,
daß Wasserräder mit selbsttätig, durch Wasserströmung und
Zentrifugalwirkung schwenkenden Schaufeln, in der Wasser
strömung, mit Vorzug horizontal und im Wasser stehender
Drehachse, als zweiteiliges, auseinandernehmbares Schaufel
rad (Fig. 2 + 4 + 5 + 6 + 7) in der Höhe, an der Antriebswelle
(Fig. 2d) stapelbar und so als Antrieb unter Wasser und
über Wasser nutzbar zum Antrieb von Maschinen, mit Vorzug
el. Generatoren (Fig. 1e) - und Pumpwerken geeignet
ist. Dieses Schaufelrad mit selbsttätig schwenkenden
Schaufeln (Fig. 2e + 4 + 5 + 6 + 7) - dreht sich bei
Wind- und Wasserströmung auch dann, wenn die Antriebswelle
(Fig. 2d) - sowohl vertikal oder horizontal ins
Wasser gehalten wird. Stapelung dieser Wasserräder, wie in
der Zeichnung (Fig. 3) aufgezeigt als Wasserradturm mit
Wasserrädern unter dem Wasserspiegel, werden ebenso von der
Strömung einseitig in Drehung gebracht wie auch die über der
Wasserlinie befindlichen Schaufelräder sowohl von den Wellen
welche dort ansteigen, als auch vom Wind in der gleichen
Richtung gedreht. Dieser Schaufelradturm, im Meeresflachwasser
oder im Flußbett stehend nutzt im Meer die verschiedenen
Wasserhöhen und den unterschiedlichen Wellengang aus durch
zusätzliche Energieentnahme. Im Flußbett erfolgt ähnliches
bei Hochwasser und Wind.
Die Karussellanlage, wie in P 36 22 285.2 beschrieben,
kann hier direkt mit der Schaufelradwelle (Fig. 2d)
verbunden sein (Fig. 8 + 9). Auch mit der Getriebe-
Karussellwelle (Fig. 10-3l) der Zeichnung dar
gestellt, kann die Karussellanlage mitverwendet werden
besonders so, daß die Karussellanlage mit Karussellwelle
(Fig. 10-3l) entgegengesetzt zu den Schaufelrädern dreht,
wodurch auch Torsionskräfte, welche auf die Gesamt
anlage wirken, weitgehend aufgehoben werden.
Diese Schaufelräder mit selbsttätig schwenkenden
Schaufeln sind auch bei schwimmenden Kleinkraftwerken
einsetzbar, wie in der Zeichnung (Fig. 12)
dargestellt.
2. Diese selbsttätig schwenkenden Wasserradschaufeln sind
besonders dadurch gekennzeichnet,
daß die Form und das Profil verschieden sein können,
der Drehpunkt aber möglichst weit im Außenkreis des
Schaufelrades liegen muß, wie die Zeichnung (Schema A/
Fig. 4) zeigt, aber auch bis ca. 30% der Schaufeltiefe
nach innen sein kann, wie Zeichnung (Fig. 6 + 7)
Flügelprofil zeigt.
3. Dieses System von Wasserrad mit selbsttätig schwenkenden
Schaufeln ist auch dadurch gekennzeichnet,
daß diese Wasserräder unabhängig sind von der
Strömungsrichtung.
Hauptsache, es ist Wasser- und oder Windströmung vorhanden. Diese Räder drehen sich immer in der richtigen Richtung. Diese schwenkenden Schaufeln stellen sich auf einer Seite der Antriebswelle flach gegen die Strömung und dadurch entsteht der einseitige Wasserdruck, welcher das Rad dreht. Auf dern andern Seite der Antriebswelle stellen sich diese Schaufeln in die Strömungsrichtung mit dem geringsten Widerstand. Dieses Wasserrad arbeitet dann, wenn es vor Einbau um 180 Grad gewendet wird (Spiegelbild), in die Gegenrichtung. Eine Beschleunigung der Wasserströmung zwischen zwei gegenüberstehenden, gegenläufigen Anlagen ist möglich, siehe Strömungsbild (Fig. 13).
Hauptsache, es ist Wasser- und oder Windströmung vorhanden. Diese Räder drehen sich immer in der richtigen Richtung. Diese schwenkenden Schaufeln stellen sich auf einer Seite der Antriebswelle flach gegen die Strömung und dadurch entsteht der einseitige Wasserdruck, welcher das Rad dreht. Auf dern andern Seite der Antriebswelle stellen sich diese Schaufeln in die Strömungsrichtung mit dem geringsten Widerstand. Dieses Wasserrad arbeitet dann, wenn es vor Einbau um 180 Grad gewendet wird (Spiegelbild), in die Gegenrichtung. Eine Beschleunigung der Wasserströmung zwischen zwei gegenüberstehenden, gegenläufigen Anlagen ist möglich, siehe Strömungsbild (Fig. 13).
4. Das schwimmende, mit Schaufelradantrieb gestaltete
Kleinkraftwerk ist dadurch gekennzeichnet,
daß hier in (Fig. 12) dargestellt, z. B. vier
Schaufelrad-Kurztürme, nach unten gerichtet, an einer
z. B. tragenden, großen Boje (4 a) fest eingebaut, im
Wasser schwimmend und an einer Kette verankert (4 n)
in der Wasserströmung nach rechts und links drehend,
die Generatoren (1 e) antreibt. Die Strömungsrichtung
ist ohne Bedeutung, die Anlage selbst stellt sich
von allein durch die Strömungsflosse (4 h) gegen
die Strömung.
Im Tiefwasser, auch an Steilküsten, kann diese
im Wasser schwimmende Anlage, an entsprechenden
Auslegern hängend, Energie erzeugen. Diese hier
gezeigten Kurztürme können auch nach oben, über
Wasserlinie hinauf verlängert werden, damit die
aufsteigenden Wellen ihren Andruck an diese Anlage
ebenfalls zusätzlich bringen und die Leistung
dadurch vergrößert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863627130 DE3627130A1 (de) | 1986-07-03 | 1986-08-09 | Schaufelrad mit selbstaetig schwenkenden schaufeln, verschiedener formen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863622285 DE3622285A1 (de) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | Kleinkraftwerk, zur gleichzeitigen nutzung von vier (4) naturkraeften im meeresflachwasser, gemeinsam wirkend |
DE19863627130 DE3627130A1 (de) | 1986-07-03 | 1986-08-09 | Schaufelrad mit selbstaetig schwenkenden schaufeln, verschiedener formen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3627130A1 true DE3627130A1 (de) | 1988-02-11 |
Family
ID=25845201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863627130 Ceased DE3627130A1 (de) | 1986-07-03 | 1986-08-09 | Schaufelrad mit selbstaetig schwenkenden schaufeln, verschiedener formen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3627130A1 (de) |
Cited By (5)
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1986
- 1986-08-09 DE DE19863627130 patent/DE3627130A1/de not_active Ceased
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