DE3717893A1 - Anordnung zur gewinnung von energie - Google Patents
Anordnung zur gewinnung von energieInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ge
winnung von Energie.
Grundsätzlich sind unterschiedliche Arten der
Energiegewinnung allgemein bekannt. Dabei gibt
es streng genommen und bei exakter sprachlicher
Auslegung aufgrund des elementaren Energieer
haltungssatzes keine Gewinnung sondern einzig
eine Umwandlung von Energieformen ineinander.
So kann beispielsweise die chemische Energie
der Kohle durch Verbrennung in Wärmeenergie,
diese wiederum durch Dampfmaschinen oder -tur
binen in mechanische Energie umgesetzt werden.
In Elektrizitätswerken wird mechanische Ener
gie mit Hilfe von Generatoren in elektrische
Energie umgewandelt, die ihrerseits für elek
trische Antriebe, Heizungen, Beleuchtungen
usw. genutzt werden kann. In Wasserkraftwer
ken wird die potentielle Energie des Wassers
zum Antrieb von Gerneratoren und zur Erzeu
gung elektrischen Stroms benutzt werden, in
Kernreaktoren wird die durch Spaltung des
Kernbrennstoffes erzeugte Wärme in Dampf um
gewandelt und zum Antrieb von Turbinenanla
gen eingesetzt.
Spätestens seit der Ölkrise ist man sich
selbst in breitester Öffentlichkeit über die
Bedeutung und Auswirkung der ökonomischen Er
zeugung, Umwandlung und des Verbrauchs der Ener
gie und in seinen Auswirkungen auf Volkswirt
schaft und Lebensstandard allgemein bewußt. Ei
ne Möglichkeit der allgemeinen Energieknappheit
entgegenzutreten ist die Einsparung und der
sorgfältige Verbrauch; eine andere Möglich
keit besteht im Erschließen neuer preisgünsti
ger und umweltfreundlicher Energiequellen.
Die Erfindung hat sich die Schaffung von Mög
lichkeiten zur Erschließung und Ausnutzung
vorhandener Energiequellen zur Aufgabe ge
macht.
Die durch die Erfindung vorgeschlagene Anord
nung besteht aus einer in einer Straße oder
Schiene absenkbar befestigten Platte, die sich
bei Beaufschlagung durch ein Gewicht entgegen
einer Gegenkraft abwärts bewegt und diese Ab
wärtsbewegung durch Kopplung übertragen wird.
Für die Erfindung grundsätzlich unerheblich
ist, ob die vorgeschlagene Anordnung in einer
Straße oder Schiene eingebaut wird. Im ersten
Fall ist die Platte großflächig und in ihrer
Breite so bemessen, daß beim Darüberfahren
eine oder gar beide Spuren des Fahrzeuges er
faßt werden. Bei Schienenfahrzeugen hingegen
ist die Platte zumindest an der Oberseite ähn
lich einer Schiene geformt, in den Schienen
weg integriert, so daß es zu einem Teil des
zu befahrenden Schienenstranges wird.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung
ist wie folgt:
Durch die absenkbare Anordnung der Platte
wird diese bei Belastung durch das Gewicht ei
nes Fahrzeuges abwärts bewegt und die hierbei
erhaltene mechanische Bewegungsenergie einer
Nutzung zugeführt. Die Abwärtsbewegung der
Platte erfolgt durch Überwindung einer Gegen
kraft, aufgrund derer sie sich nach erfolgter
Entlastung wieder in die Ausgangsposition
zurückgelangt und erneut durch das nächste
Fahrzeug belastet und abwärts bewegt werden
kann. Der Energiegewinn ergibt sich aus der
Differenz der potentiellen Energie des Fahr
zeuges vor und nach dem Absenken der Platte.
Die vorübergehende Verminderung der poten
tiellen Energie bei Verschwenkung der Platte
selbst wird durch die die Gegenkraft erzeu
gende Vorrichtung aufgenommen und bei Auf
wärtsbewegung der Platte in ihre Ausgangs
position wieder frei gesetzt, so daß ein
Energiegewinn hierdurch nicht erzielt wird.
Die pro Zeiteinheit gewinnbare Energiemenge
wird bestimmt durch die Anzahl der Betäti
gungen im betrachteten Zeitintervall sowie
durch das Gewicht des jeweils die Abwärts
bewegung erzeugenden Fahrzeuges. Die Anbrin
gung der erfindungsgemäßen Vorrichtung em
pfiehlt sich deshalb insbesondere für vielbe
fahrene Schienen und Straßen.
Die Bemessung der Platte ist grundsätzlich
beliebig. So kann sie in ihren länglichen
Dimensionen so ausgelegt sein, daß jede
Einzelachse des Fahrzeuges eine individuelle
Betätigung, d.h. Absenkung der Platte be
wirkt, sie kann andererseits auch so bemes
sen sein, daß mehrere Achsen des Fahrzeuges
gleichzeitig bzw. gemeinsam ein und dieselbe
Platte belasten.
Die auf diesem Wege gewonnene Energie ist
zunächst mechanischer Art, wird in aller
Regel an einem Ort erzeugt bzw. gewonnen,
der von dem Ort des Verbrauches regelmäßig
entfernt liegt. Zur Vereinfachung nicht nur
der Gewinnung sondern insbesondere der Über
tragung der Energie wird die Schwenkbewegung
der Platte für den Antrieb eines Generators
genutzt. Unter dem Begriff "Generator" soll
im Sinne der Erfindung jedes der Erzeugung
von elektrischer Energie dienende Gerät um
faßt sein.
Der grundlegende Vorteil des erfindungsgemäßen Vor
schlages besteht in der Erschließung einer bereits
zur Verfügung stehenden Energiequelle, die ohne
nachteilige Folgen für Umwelt und Natur nutzbar
ist und keinerlei umweltschädigende Einflüße mit
sich bringt. Die einzige und einmalige Investi
tion ist die Anbringung einer Anordnung entspre
chend der Erfindung.
Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird empfohlen,
die erhaltene mechanische Bewegungsenergie für den
Antrieb eines Generators, d.h. zur Erzeugung elek
trischer Energie einzusetzen, die sich bekannter
maßen problemlos umwandeln und transportieren läßt.
Einsatz und Verwendung der entsprechend der Erfin
dung gewonnenen Energie ist selbstverständlich
grundsätzlich beliebig und kann auf alle denkbaren
Art und Weisen verbraucht werden.
Grundsätzlich steht im Rahmen der Erfindung frei,
auf welche Art und Weise die Abwärtsbewegung der
Platte erfolgt, insbesondere ob sie parallel
oder als Schwenkbewegung, d.h. an einer Stirn
seite schwenkbar befestigt angeordnet wird. Das
Auffahren wird besonders einfach im Fall der An
bringung der Schwenkachse im Bereich der auffahr
seitigen Kante.
Die Aufnahme, Übertragung und Weiterleitung der
zunächst entstehenden mechanischen Bewegungsener
gie erfolgt bevorzugt durch mechanische und/oder
hydraulische und/oder magnetische und/oder pneu
matische Kopplungen. Die Abwärtsbewegung der
Platte kann beispielsweise über einen Kurbeltrieb
zur Erzeugung mechanischer Antriebsenergie ge
nutzt werden. Eine andere Möglichkeit besteht in
der Umwandlung der Abwärtsbewegung durch Kompres
sion eines hydraulischen oder pneumatischen Medi
ums in einem Zylinder, der Übertragung über Lei
tungssysteme an den Nutzungsort und deren Verwer
tung. Des weiteren ist die Weiterleitung der Be
wegungsenergie durch magnetische Kopplung denkbar.
I.d.R. besitzen die sich über die erfindungsge
mäße Platte bewegenden Fahrzeuge unterschiedli
che Gewichte, so daß die Abwärtsbewegung verschie
den schnell ist bzw. bis zum Verlassen der Plat
te auch aufgrund unterschiedlicher Geschwindig
keiten unterschiedliche Wege zurückgelegt werden.
Es können sich Probleme daraus ergeben, daß sich
die abfahrseitige Kante der Platte in unter
schiedlichen Höhen befindet, also eine Stufe
mit unterschiedlicher Höhe entsteht. Aus Gründen
des Fahrkomforts soll der Übergang weitgehend
stetig sein. Als Lösung schlägt die Erfindung
einmal vor, die Abwärtsbewegung der Platte durch
einen Anschlag zu begrenzen, den man so anbringen
wird, daß die Platte mit ihrer abfahrseitigen Kan
te im belasteten Zustand mit der Fahrbahndecke
fluchtet. Der Anschlag bewirkt, daß auch bei
größeren Gewichten des Fahrzeuges ein weiteres
Absinken der Platte vereitelt wird. Dies hat
allerdings zum Nachteil, daß in derartigen Fällen
die optimale Ausnutzung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nicht mehr gegeben ist.
Eine andere Lösung des Problems ergibt sich da
durch, daß zwischen der Platte und der übrigen
Straße oder Schiene ein schwenkbares Verbindungs
stück angebracht ist, welches der Überbrückung
unterschiedlicher Höhen von Platte und Fahrbahn
oder Schiene sowie dem Niveauausgleich dient.
Dann kann der, durch unterschiedliches Fahrzeug
gewicht hervorgerufene Absenkweg in weiten Gren
zen ausgeglichen werden.
Schließlich wird die Anbringung der erfindungs
gemäßen Anordnung im Bereich einer Brücke als
besonders zweckmäßig vorgeschlagen. Bei Integra
tion in die Brückenkonstruktion erübrigt sich
das Ausheben einer den Bewegungsraum für die
Platte schaffenden Grube. Statt dessen ist die
Anbringung und auch Weiterleitung der gewonnenen
Energie rasch und einfach bewerkstelligbar.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der
Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei
bungsteil entnehmen, indem anhand der Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einge
bautem Zustand und in prinzipienhafter Darstel
lung wiedergegeben ist:
Die erfindungsgemäße Anordnung ist in einer
Straße integriert wiedergegeben. Sie besteht in
ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Platte
2, welche am auffahrseitigen Ende über eine
Schwenkachse 3 so befestigt ist, daß sie mit
der Oberfläche der Straße 1 fluchtet, so daß
das Auffahren unproblematisch ist. Das gegen
überliegende Ende von Platte 2 steht hingegen
zunächst über die Fahrbahn 1 über. Diese Posi
tion der Platte 2 ist in ausgezogener Linien
führung wiedergegeben.
Durch das Gewicht des Fahrzeuges 4 bewegt sich
die Platte 2 nach unten (gestrichelte Linien
führung). Durch einen Anschlag 5 wird sicher
gestellt, daß die Abwärtsbewegung der Platte 2
auch bei größerem Gewicht des Fahrzeuges nur
so weit in Richtung auf die Straße 1 zu er
folgt, daß die abfahrseitige Kante im Moment
des Verlassens der Platte 2 mit der Oberfläche
der Straße 1 fluchtet.
Die Abwärtsbewegung der Platte 2 wird im ge
zeigten Fall über eine im wesentlichen recht
winklig angelenkte Stange erfaßt und übertra
gen, deren Abwärtsbewegung entgegen einer als
Feder ausgebildeten Gegenkraft 7 erfolgt. Aus
diesem Grunde bewegt sich die Platte 2 im un
belasteten Zustand wieder in die in durchge
zogener Linienführung dargestellte Ausgangs
position zurück. Aus Be- und Entlastung resul
tiert eine durch den Pfeil 8 angedeutete Hin-
und Herbewegung der Stange 6.
Die Bewegung der Platte und hierdurch bedingt
die der Stange 6 bedeutet einen Energiegewinn,
der durch Kopplung in andere Energieformen
übergeführt, weitergeleitet und genutzt werden
kann.
Unter Zugrundelegen des elementaren Energieer
haltungssatzes ergibt sich der Energiegewinn
aufgrund folgender Überlegungen:
Die Platte 2 befindet sich im unbelasteten Zu
stand in der oberen, in durchgezogener Linie
gezeigten Position. Durch Belastung durch das
Gewicht des Fahrzeuges bewegt sich die Platte
2 nach unten in die gestrichtelte Position.
Hierbei verliert das Fahrzeug potentielle Ener
gie, die teilweise in Bewegungsenergie von
Platte 2 bzw. Stange 6 als auch in Kompressions
energie der als Feder ausgebildeten Gegenkraft 7
verwandelt wird und übergeht. Dabei ist die in
der Feder gespeicherte Energie gerade so groß,
daß sie im unbelasteten Zustand die Platte 2
in ihre gestrichelte Ausgangsposition zurück
führen kann. Abgesehen von Reibungsverlusten
resultiert der Energiegewinn aus der Verringe
rung der potentiellen Energie des Fahrzeuges.
Baut man die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
in abschüssige Strecken von Straßen, Auto
bahnen, Schienenwegen und dgl. ein, hat die
Reduzierung der potentiellen Energie des Fahr
zeuges in vorteilhafter Weise zur Folge, daß
die durch Bremsen zu vernichtende kinetische
Energie des Fahrzeuges geringer wird, so daß
Belastung und Verschleiß der Bremssysteme ge
ringer werden.
Im Ergebnis erhält man eine Methode zur Ge
winnung von Energie, die umweltfreundlich
ist, abgesehen von den Ausgaben für die erst
malig Installation keine weiteren Investitio
nen erforderlich macht und in erheblichen
und nahezu unbegrenzten Mengen Energie zur
Verfügung stellen kann.
Claims (7)
1. Anordnung zur Gewinnung von Energie, da
durch gekennzeichnet,
daß in einer Straße 1 oder Schiene eine
Platte 2 absenkbar befestigt ist, die sich
bei Beaufschlagung durch ein Gewicht gegen
eine Gegenkraft 7 abwärts bewegt und diese
Abwärtsbewegung durch Kopplung übertragen
wird.
2. Anordnung gemäß Anspruch 1, gekenn
zeichnet durch eine Kopplung
an den Antrieb eines Generators.
3. Anordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet,
daß die Abwärtsbewegung der Platte 2 pa
rallel oder als Schwenkbewegung erfolgt.
4. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch
eine mechanische und/oder hydraulische und/
oder magnetische und/oder pneumatische Kopp
lung.
5. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abwärtsbewegung der Platte 2 durch
einen Anschlag 5 begrenzt ist.
6. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Platte 2 und Straße 1 oder Schie
ne ein schwenkbares Verbindungsstück befestigt
ist.
7. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch An
bringung in einer Brücke.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873717893 DE3717893A1 (de) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Anordnung zur gewinnung von energie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873717893 DE3717893A1 (de) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Anordnung zur gewinnung von energie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3717893A1 true DE3717893A1 (de) | 1988-12-08 |
Family
ID=6328548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873717893 Withdrawn DE3717893A1 (de) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Anordnung zur gewinnung von energie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3717893A1 (de) |
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1987
- 1987-05-27 DE DE19873717893 patent/DE3717893A1/de not_active Withdrawn
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