DE3726199A1 - Vorrichtung zur umwandlung potentieller energie in nutzbare mechanische arbeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung potentiel­ ler Energie in nutzbare mechanische Arbeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Auf einer über obere und untere Achsen drehbaren, senkrecht in einer Flüssigkeit umlaufenden Antriebsvorrichtung sind beidseitig die gleiche Anzahl gleichschwerer Körper befestigt. Die auf der einen Seite befindlichen Körper sollen auf dieser Seite ständig ein kleineres, die auf der anderen Seite befindlichen Körper sol­ len auf dieser Seite ständig ein größeres Volumen als ihre je­ weils gegenüberliegenden Körper aufweisen, damit die Körper mit kleinerem Volumen mit einer bestimmten Kraft senkrecht auf dem Weg von der oberen zur unteren Achse, dagegen die Körper mit größerem Volumen auf dem Weg von der unteren zur oberen Achse mit der um das Maß des größeren Auftriebes unterschiedlichen Kraft auf die Antriebsvorrichtung einwirken können.

Es ist bekannt, daß ein in einer Flüssigkeit eingetauchter Kör­ per, dessen Gewichtskraft größer als der Auftrieb ist, mit einer Kraft, die der um das Maß des Auftriebes scheinbar verringerten Gewichtskraft entspricht, in der Flüssigkeit sinkt, und daß ein Körper, dessen Gewichtskraft kleiner als der Auftrieb ist, mit einer Kraft mit dem Maß, um das der Auftrieb größer als die Ge­ wichtskraft des Körpers ist, in der Flüssigkeit steigt. In beiden Fällen besitzen die Körper, wenn sie dabei einen bestimmten Weg zurücklegen, somit ihre Lage verändern können, eine bestimmte Ar­ beitsfähigkeit, und damit eine bestimmte potentielle Energie. (Buch von Heywang, Nücke, J. u. W. Timm, "Physik für Techniker" vom Verlag Handwerk und Technik GmbH, Hamburg 1986, 18. Auflage, Seiten 73 bis 79 und Seiten 124 bis 128).

Dabei ist es allerdings nötig, sieht man von Reibungsverlusten ab, an den Körpern vorher eine gleichgroße Arbeit zu verrichten, damit die Körper diese Arbeitsfähigkeit bekommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für diese Arbeit nötigen Kraftaufwand durch die Anwendung des Auftriebes in Flüs­ sigkeiten dadurch zu verringern, daß die Körper ihre Volumen in Abhängigkeit von ihrer Lage so verändern, daß jeder sich von der Oberfläche in die Tiefe der Flüssigkeit bewegende Körper diesen Weg mit verkleinertem, und jeder sich von der Tiefe zur Oberflä­ che der Flüssigkeit bewegende Körper diesen Weg mit vergrößertem Volumen zurücklegt, und, sieht man von Verlusten ab, somit jeder Körper eine Arbeitsfähigkeit erlangt, die dem Produkt aus der Höhe, innerhalb der sich der Körper mit bereits verändertem Vo­ lumen bewegt, und der Kraft des unterschiedlichen Auftriebes ent­ spricht.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Körper nur durch die Veränderung ihrer Volumen eine Arbeitsfähigkeit erlangen und daß diese Volumenveränderungen in erster Linie nur durch die Anwendung der Erdanziehungskraft her­ vorgerufen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar­ gestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 Schnitte von Körpern, mit Hohlräumen (5) zur Auf­ nahme der eingeschlossenen Gasmenge nach dem kennzeichnenden Teil des Unteranspruchs 2, wobei der Körper der Fig. 1 ein verkleiner­ tes Volumen aufweist, während der Körper der Fig. 2 ein vergrößer­ tes Volumen aufweist und seine Lage gegenüber der Fig.1 um 180° verändert ist. Die erforderliche Gasmenge wird über ein Ventil (nicht eingezeichnet) in den Hohlraum (5) eingefüllt. Die Abdich­ tung zwischen dem Kolben (4) und dem Zylinder (2) erfolgt mittels an dem Kolben angebrachten Dichtungsringen (8).

Fig. 3 und Fig. 4 Schnitte von Körpern, deren eingeschlossene Gas­ mengen miteinander mit einer Druckausgleichsleitung (7) nach dem kennzeichnenden Teil des Unteranspruchs 3 verbunden sind, wobei der Körper der Fig. 3 noch ein vergrößertes, und der Körper der Fig. 4 noch ein verkleinertes Volumen aufweist, beide Körper in dieser Lage jedoch eine Volumenveränderung durchführen würden. Die erforderliche Gasmenge wird über ein Ventil (nicht eingezei­ chnet) in die Druckausgleichsleitung (7) eingefüllt. Die Abdich­ tung zwischen dem Kolben (4) und dem Zylinder (2) erfolgt mit­ tels einer an der Zylinderinnenwand anliegenden, faltbaren Dich­ tungsmanschette (8).

Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 Ansichten einer Antriebsvorrichtung mit einer möglichen Anordnung einer Anzahl von Körpern, wobei die waagrecht liegenden Körper nur symbolisch dargestellt sind. Der Bewegungsablauf dieser Körper zwischen den waagrecht liegenden Achsen ist in den Fig. 10 und Fig. 11 dargestellt.

Fig. 8 und Fig. 9 Ansichten eines Körpers mit beweglicher Aufhän­ gung nach dem kennzeichnenden Teil des Unteranspruchs 4.

Das folgende 1. Ausführungsbeispiel geht von den Gegebenheiten aus, daß die Antriebsvorrichtung mit Körpern, wie sie in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt sind, bestückt ist. Die Dichte der Flüssigkeit (Wasser), in der die Körper eingetaucht sind, beträgt 1 kg/dm³. Der Atmosphärendruck beträgt auf dessen Oberfläche (1) 1 bar. Das Material der Zylinder (2) und der Körperummantelun­ gen (3) hat ebenfalls eine Dichte von 1 kg/dm³ und braucht daher nicht berücksichtigt zu werden. Reibungsverluste werden ebenfalls nicht berücksichtigt. Die Erdbeschleunigung beträgt 9,81 m/s² Bei den Körpern soll sowohl bei vergrößertem als auch bei ver­ kleinertem Volumen der Auftrieb die Gewichtskraft der Körper überwiegen.

Dazu müssen die Kolben (4) mit den Hohlräumen (5) zur Aufnahme der eingeschlossenen Gasmengen (5 u. 6) so abgestimmt werden, daß bei einem Kolben mit einer Materialdichte von z. B. 7 kg/dm³ das Gesamtvolumen des Körpers bei seinem kleinsten Volumen (Fig. 1), bestehend aus Hohlraum- u. Kolbenvolumen, mehr als das 7-fache des Kolbenvolumens beträgt. Ist das Gesamtvolumen z. B. 7,5 mal so groß wie das Kolbenvolumen, so ergibt dies bei einem Kolben­ volumen von z. B. 100 dm³ ein Gesamtvolumen des Körpers von 750 dm³ und somit ein Volumen des Hohlraumes von 650 dm³. Die Ge­ wichtskraft des Kolbens von 6867 N ist geringer als der Auftrieb von 7357 N des Körpers, der Auftrieb überwiegt bei kleinstem Kör­ pervolumen um 490 N. Hat der Kolben bei seinem Volumen eine Län­ ge von z. B. 15 dm, so hat er eine Fläche von 6,66 dm² und er erzeugt einen Druck von 10,3 N/cm² oder 1030 mbar, das ergibt, daß im Oberflächenbereich der Flüssigkeit bei einer senkrechten Lage des Körpers nach Fig. 1 der Kolben durch seine eigene Ge­ wichtskraft und des von außen in den Zylinder einwirkenden Atmos­ phärendruckes mit 2030 mbar gegen die eingeschlossene Gasmenge drückt, deren Menge so groß ist, daß sie bei ihrem kleinsten Vo­ lumen (Fig. 1) von 650 dm³ ebenfalls einen Druck von 2030 mbar entwickelt. Hat der Zylinder eine Gesamtlänge von z. B. 30 dm, also 2-fache Kolbenlänge, und wird die Lage des vorhin beschrie­ benen Körpers um 180° verändert, so bewegt sich der Kolben senk­ recht nach unten und der Körper entspricht der Fig. 2. Dabei ver­ schiebt der Kolben sein Volumen innerhalb des Zylinders um ins­ gesamt 100 dm³, das Gesamtvolumen des Körpers vergrößert sich von 750 dm³ auf 850 dm³, das Volumen der eingeschlossenen Gasmenge vergrößert sich von 650 dm³ auf 750 dm³ und ihr Druck verringert sich dadurch von 2030 mbar auf 1759 mbar, das heißt, daß bei ei­ ner Lage des Körpers nach Fig. 2 der Kolben durch seine eigene Ge­ wichtskraft und des innerhalb des Zylinders auf ihn einwirkenden Druckes der eingeschlossenen Gasmenge bei größtem Körpervolumen mit 2789 mbar gegen den von außen auf den Kolben einwirkenden ab­ soluten Druck der Flüssigkeit drückt. Zieht man den Atmosphären­ druck ab, so ergibt der Druck von 1789 mbar eine Flüssigkeits­ tiefe von 182 dm, bis zu der ein Körper nach der Fig. 2 den Druck in der Flüssigkeit überwinden und sein Volumen vergrößern kann. Dieser Körper mit vergrößertem Volumen verursacht einen Auftrieb von 8338 N, dem ein Auftrieb des Körpers bei verkleinertem Volu­ men von 7357 N gegenübersteht, was einen Auftriebsunterschied von insges. 981 N bei gleicher Gewichtskraft des Körpers ergibt. Wie in den Fig. 5 bis Fig. 7 dargestellt ist, werden eine Anzahl sol­ cher Körper auf einer Antriebsvorrichtung befestigt, die aus im Oberflächenbereich und in der Tiefe der Flüssigkeit auf Achsen (9) umlaufenden Rädern (10) und darüber umlaufenden Ketten (11) besteht, die zwei parallellaufende Kettentriebe ergeben. Die im Oberflächenbereich der Flüssigkeit verankerten Achsen liegen et­ wa 3 m unter der Flüssigkeitsoberfläche (1), die in der Tiefe der Flüssigkeit verankerten Achsen liegen in etwa 15 m Tiefe, wenn die Körperlänge etwa 3 m beträgt und der Körper bis in etwa 18 m Tiefe sein Volumen vergrößern kann. Hat jeder wie in der Fig. 5 auf der linken Seite der Antriebsvorrichtung befestigte Körper ein verkleinertes Volumen und auf der rechten Seite ein ver­ größertes Volumen und der Achsabstand zwischen den oberen und un­ teren Achsen, zwischen denen sich die Körper mit unterschiedli­ chen Volumen bewegen, beträgt 12 m, so kann jeder Körper, sieht man von Verlusten ab, bei einem Umlauf mit einem Auftriebsunter­ schied von 981 N eine Arbeit von 11772 Nm verrichten. Diese Ar­ beit kann über die Antriebsvorrichtung auf Übersetzungsräder (12) und von da weiter zu einem Generator (13) übertragen werden. Die in der Fig. 7 dargestellte Gleichlaufeinrichtung (14) gewährleis­ tet ein Parallellaufen der Kettentriebe.

Die Befestigung (15) der Körper an den Kettentrieben erfolgt mit­ tels Aufhängungen (Fig. 8 u. 9), die drehbar an den Ketten befes­ tigt sind. Die Körper sind in diesen Aufhängungen in der Längs­ richtung beweglich verankert (16), so daß ein Körper mit überwie­ gendem Auftrieb innerhalb dieser Verankerung nach oben steigt bis die Achse der Aufhängung mit der Achse des Körperschwerpunktes auf gleicher Höhe liegt. Wird dieser Körper in seiner Lage um 180° dadurch gedreht, indem das auf der Achse (17) der Aufhängung befestigte Zahnrad (18) auf eine feste Zahnstange (19) auffährt, die eine Länge des halben Umfanges des Zahnrades (18) hat, so steigt der Körper mit überwiegendem Auftrieb wiederum innerhalb dieser Verankerung nach oben. Zur Versteifung der unterbrochenen Aufhängungsachsen (17) ist eine den Körper umgehende Verbindung (20) vorgesehen. Die Körperlage wird durch senkrechte (21) und waagrechte (22) Führungsteile stabilisiert.

Bei einer ganzen Umdrehung der Antriebsvorrichtung nach Fig. 5 er­ gibt dies nach den vorhin aufgeführten Gegebenheiten eine Wir­ kungsweise und einen Bewegungsablauf wie in der Fig. 10 darge­ gestellt, beginnend mit dem linken, sich senkrecht nach unten be­ wegenden Körper wie folgt:

• 1. Der Körper mit dem Auftrieb von 7357 N bei einer Gewichtskraft von 6867 N, also mit einem Auftriebsüberschu8 von 490 N, wird von der Antriebsvorrichtung mit einem Kraftaufwand von 490 N senk­ recht nach unten bewegt.
• 2. Der Körper wird über die linken unteren Räder (9) auf den waagrechten Teil der Antriebsvorrichtung bewegt. Die waagrechte Führung übernimmt die Stabilisierung der Körperlage.
• 3. Nach seiner Stabilisierung verläßt der Körper die waagrechte Führung, das Zahnrad (18) fährt auf die Zahnstange (19) und der Körper dreht sich dadurch um die Achse seines Schwerpunktes in der Flüssigkeit um 180°.
• 4. Der Körper hat seine Drehung beendet, die waagrechte Führung übernimmt die Stabilisierung seiner Lage.
• 5. Der Körper steigt innerhalb seiner Verankerung in der Aufhän­ gung nach oben, der Kolben drückt und bewegt sich senkrecht nach unten nach außen und vergrößert das Gesamtvolumen des Körpers.
• 6. Die Achse des Körperschwerpunktes liegt auf gleicher Höhe mit der Achse der Aufhängung. Der Kolben hat sich bis zum äußeren An­ schlag (23) aus dem Zylinder herausbewegt und der Körper hat sein größtes Volumen erreicht.
• 7. Der Körper wird über die rechten unteren Räder auf den senk­ rechten Teil der Antriebsvorrichtung bewegt. Die senkrechte Füh­ rung übernimmt die Stabilisierung der Körperlage.
• 8. Der Körper bewegt sich mit einem Auftrieb von 8338 N bei einer Gewichtskraft von 6867 N, also mit einem Auftriebsüberschuß von 1471 N nach oben und wirkt mit dieser Kraft auf die Antriebsvor­ richtung ein.
• 9. Der Körper wird über die rechten oberen Räder auf den waag­ rechten Teil der Antriebsvorrichtung bewegt. Die waagrechte Füh­ rung übernimmt die Stabilisierung der Körperlage.
• 10. Nach seiner Stabilisierung verläßt der Körper die waagrechte Führung, das Zahnrad (18) fährt auf die Zahnstange (19) und der Körper dreht sich um die Achse seines Schwerpunktes in der Flüs­ sigkeit um 180°.
• 11. Der Körper hat seine Drehung beendet. Die waagrechte Führung übernimmt die Stabilisierung der Körperlage.
• 12. Der Körper steigt innerhalb seiner Verankerung in der Aufhän­ gung nach oben, der Kolben drückt und bewegt sich senkrecht nach unten nach innen und verkleinert das Gesamtvolumen des Körpers.
• 13. Die Achse des Körperschwerpunktes liegt auf gleicher Höhe mit der Achse der Aufhängung. Der Kolben hat sich bis zum inneren An­ schlag (24) in den Zylinder hineinbewegt und der Körper hat sein kleinstes Volumen erreicht.
• 14. Der Körper wird über die linken oberen Räder auf den senk­ rechten Teil der Antriebsvorrichtung bewegt. Die senkrechte Füh­ rung übernimmt die Stabilisierung der Körperlage. Der Umlauf des Körpers beginnt wieder wie 1.

Das folgende 2. Ausführungsbeispiel geht von den gleichen Gege­ benheiten aus, wie das vorhin aufgeführte 1. Ausführungsbeispiel, mit dem Unterschied, daß der Zylinder nicht die in der Zeile 115 angegebene Länge hat, sondern 45 dm lang ist, also 3-fache Kol­ benlänge besitzt.

Dann müßte es in den Zeilen 118-123 richtig heißen: Dabei ver­ schiebt der Kolben sein Volumen innerhalb des Zylinders um ins­ gesamt 200 dm³, das Gesamtvolumen des Körpers vergrößert sich von 750 dm³ auf 950 dm³, das Volumen der eingeschlossenen Gasmenge vergrößert sich von 650 dm³ auf 850 dm³ und ihr Druck verringert sich von 2030 mbar auf 1552 mbar, ..... Dadurch würde der Kol­ ben mit seinem von seiner Gewichtskraft verursachten Druck von 1030 mbar zuzüglich dem Druck der eingeschlossenen Gasmenge von 1552 mbar, zusammen also mit 2582 mbar (vgl. Zeile 127) gegen die Flüssigkeit drücken. Der Körper könnte nur noch bis zu einer Tie­ fe von 161 dm (vgl. Zeile 130) sein Volumen vergrößern. Dieser Körper verursacht jedoch bei seinem größten Volumen einen Auf­ trieb von 9319 N (vgl. Zeile 133), dem ein Auftrieb bei verklei­ nertem Volumen von 7357 N gegenübersteht, dies ergibt einen Auf­ triebsunterschied von 1962 N (vgl. Zeile 135). Da die Körperlänge etwa 4,5 m beträgt, müßten die oberen Achsen etwa 4,5 m unter der Flüssigkeitsoberfläche, die unteren Achsen etwa 4,5 m über der Tiefe von 16 m, in der dieser Körper sein Volumen noch vergrößern kann, liegen (vgl. Zeilen 140 bis 145). Das ergibt einen Achsab­ stand von etwa 7 m, zwischen dem der Körper arbeitsfähig ist. Bei einem Auftriebsunterschied von 1962 N ergibt dies eine Arbeitsfä­ higkeit von 13734 Nm je Umdrehung der Antriebsvorrichtung (vgl. Zeilen 150 bis 152).

Das folgende 3. Ausführungsbeispiel geht von den Gegebenheiten aus, daß die Antriebsvorrichtung mit Körpern bestückt ist, wie sie in den Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt sind. Die in den Zylindern eingeschlossenen Gasmengen sind untereinander mit einer Druckaus­ gleichsleitung verbunden. Die Hohlräume dienen nur noch zur Er­ zeugung eines Auftriebes und sie haben keine Verbindung mit der in den Zylindern eingeschlossenen Gasmenge. Der Kolben hat z. B. wieder ein Volumen von 100 dm³ und die Abmessungen wie im Ausfüh­ rungsbeispiel 1. Bei Verwendung einer faltbaren Dichtung müßten bei den Berechnungen das infolge der Dichtung kleinere Volumen der verdrängten Flüssigkeit berücksichtigt werden. In diesem Aus­ führungsbeispiel bleibt dies unberücksichtigt. Atmosphärendruck, Dichte der Flüssigkeit und die Gesamtdichte des Materials für den Zylinder und für die Körperummantelung sowie die Erdbeschleuni­ gung haben die Werte wie im Ausführungsbeispiel 1. Der Zylinder hat z. B. 2-fache Kolbenlänge, also 30 dm. Bei Körpern mit ver­ größertem Volumen soll der Auftrieb die Gewichtskraft, bei Kör­ pern mit verkleinertem Volumen soll die Gewichtskraft den Auf­ trieb überwiegen.

Dazu müssen die Kolben und Zylinder mit den Hohlräumen so abge­ stimmt werden, daß jeder Körper bei seinem mittleren Volumen, be­ stehend aus Kolben-, Hohlraum- und bei Mittelstellung des Kolbens in diesem Fall 25% des Zylindervolumens, in der Flüssigkeit schwebt. Bei einer Materialdichte des Kolbens von z. B. 7,5 kg/ dm³ schwebt der Körper in der Flüssigkeit, wenn sein Gesamtvolu­ men 7,5mal so groß wie das Kolbenvolumen ist. Hat der Kolben ein Volumen von 100 dm³ so muß das mittlere Körpervolumen 750 dm³ be­ tragen, 25% des Zylindervolumens sind 50 dm³ und das Hohlraumvo­ lumen beträgt demnach 600 dm³. Die Gewichtskraft des Körpers be­ trägt, läßt man das Material für Zylinder und Kolben unberück­ sichtigt, bei 100 dm³ Kolbenvolumen mit der Dichte von 7,5 kg/dm³ 7357,5 N. Wird der Kolben bis zum äußeren Anschlag (23) aus dem Zylinder herausbewegt, so setzt sich das Gesamtkörpervolumen aus 100 dm³ Kolbenvolumen, 100 dm³ gasgefülltes Zylindervolumen und 600 dm³ Hohlraumvolumen, insgesamt also 800 dm³ Körpervolumen zu­ sammen. Der Körper verursacht einen Auftrieb von 7848 N, dem die Gewichtskraft von 7357,5 N gegenübersteht, der Körper hat somit einen Auftriebsüberschuß von 490,5 N. Wird der Kolben bis zum in­ neren Anschlag (24) in den Zylinder hineinbewegt, so setzt sich das Körpervolumen aus 100 dm³ Kolbenvolumen und 600 dm³ Hohlraum­ volumen, insgesamt also 700 dm³ Körpervolumen zusammen. Der Kör­ per verursacht einen Auftrieb von 6867 N, dem die Gewichtskraft von 7357,5 N gegenübersteht, der Körper hat somit einen Gewichts­ kraftüberschuß von 490,5 N.

Werden solche Körper auf der Antriebsvorrichtung angeordnet, und ein Körper wie in der Fig. 3 dargestellt befindet sich auf dem oberen, und ein Körper wie in der Fig. 4 dargestellt befindet sich auf dem unteren, waagrechten Teil der Antriebsvorrichtung, so versuchen beide Körper ihre Volumen zu verändern. Der Kolben des oberen Körpers erzeugt, zusammengesetzt aus dem Atmosphärendruck von 1000 mbar und den durch seine eigene Gewichtskraft hervorge­ rufenen Druck von 1104 mbar, einen Druck von 2104 mbar, den auch die in den Zylindern eingeschlossene Gasmenge besitzt, und über­ trägt diesen Druck über die Druckausgleichsleitung zum unteren Körper, auf dessen innenliegenden Kolbenseite jetzt dieser Druck einwirkt. Zusammen mit diesem Druck und den durch seine eigene Gewichtskraft verursachten Druck drückt der Kolben des unteren Körpers mit einem Druck von 3208 mbar nach außen. Nach Abzug des Atmosphärendrucks entspricht dieser Druck einer Tiefe von 225 dm in der Flüssigkeit. Wird der untere Körper über dieser Tiefe ge­ halten, so verändern beide Körper gleichzeitig ihre Volumen. Der Auftriebsunterschied zwischen Körpern mit vergrößertem und Kör­ pern mit verkleinertem Volumen ist der gleiche wie im 1. Ausfüh­ rungsbeispiel, jedoch können die Körper bei diesem 3. Ausführungs­ beispiel bis in eine etwa 4 m größere Tiefe ihre Volumen wieder vergrößern.

Bei einer ganzen Umdrehung der Antriebsvorrichtung nach Fig. 5 er­ gibt dies nach den vorhin aufgeführten Gegebenheiten eine Wir­ kungsweise und einen Bewegungsablauf wie in der Fig.11 darge­ stellt, beginnend mit dem linken, sich senkrecht nach unten bewe­ genden Körper wie folgt:

• 1. Der Körper bewegt sich mit dem Auftrieb von 6867 N und einer Gewichtskraft von 7357,5 N, also mit einem Gewichtskraftüberschuß von 490,5 N nach unten und wirkt mit dieser Kraft auf die An­ triebsvorrichtung ein.
• 2. Der Körper setzt auf eine Abrollvorrichtung (25) auf und ent­ lastet dadurch die Aufhängung. Die Aufhängung bewegt sich mit ihrer Achse innerhalb ihrer Verankerung am Körper bis zur Achse des Körperschwerpunktes, die dazu nötigen seitlichen Verschiebun­ gen des Körpers erfolgen auf der Abrollvorrichtung (25). Der Kör­ per wird durch die waagrechte Führung in seiner Lage stabili­ siert. Der Körper kann nun durch eine Arretierung (nicht gezeich­ net) der Aufhängung in der Verankerung, die sich erst wieder löst, wenn der Körper seine Lage um 180° geändert hat oder durch eine Verlängerung der Abrollvorrichtung (25 A) bis zu dem Punkt, an dem die Körperdrehung beginnt, in dieser Höhe gehalten werden.
• 3. bis 7. Wie im 1. Ausführungsbeispiel. (Zeilen 184-199)
• 8. Der Körper bewegt sich mit einem Auftrieb von 7848 N bei ei­ ner Gewichtskraft von 7357,5 N, also mit einem Auftriebsüberschuß von 490,5 N nach oben und wirkt mit dieser Kraft auf die An­ triebsvorrichtung ein.
• 9. bis 11. Wie im Ausführungsbeispiel 1. (Zeilen 204-210)
• 12. Der Kolben drückt und bewegt sich senkrecht nach unten nach innen und verkleinert das Gesamtvolumen des Körpers.
• 13. Der Kolben hat sich bis zum inneren Anschlag in den Zylinder hineinbewegt und der Körper hat sein kleinstes Volumen erreicht.
• 14. Wie 14. im 1. Ausführungsbeispiel. (Zeilen 220-223)

In der Praxis müssen zur genauen Berechnung auch die genauen Kol­ benformen berücksichtigt werden, die in diesen Ausführungsbei­ spielen als reine zylindrische Form angenommen wurden. Auch wurde das Gewicht der eingeschlossenen Gasmengen ebensowenig berück­ sichtigt wie Reibungsverluste, Strömungswiderstände und der nö­ tige Arbeitsaufwand für das Wenden der Körper. In der Praxis müs­ sen auch entsprechende Sicherheitsreserven für Beeinflussungen durch Temperaturschwankungen, Gasverluste, Veränderungen des At­ mosphärendruckes u. ä. berücksichtigt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Umwandlung potentieller Energie in nutzbare me­ chanische Arbeit durch die Anwendung des Auftriebes in Flüssig­ keiten, insbesondere in Wasser, an darin eingetauchten, gleich­ schweren Körpern, die auf einer Antriebsvorrichtung angeordnet, auf der einen Seite mit kleinerem Volumen einen kleineren Auf­ trieb und auf der gegenüberliegenden Seite mit größerem Volumen einen größeren Auftrieb in der Flüssigkeit hervorrufen, die Körper dadurch mit der Kraft des Auftriebsunterschiedes an der Antriebsvorrichtung ein Drehmoment erzeugen und diese in Umlauf bringen, wodurch von der Antriebsvorrichtung eine Arbeit abge­ geben und/oder abgenommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer senkrecht umlaufenden Antriebsvorrichtung mit im Oberflächenbereich und in einer bestimmten Tiefe einer Flüssigkeit verankerten Achsen sowie mehreren auf dieser Antriebsvorrichtung befestigten Kör­ pern hergestellt und zusammengesetzt ist, wobei jeder Körper für sich aus einem Hohlzylinder mit der Funktion als Zylinder, der an einem Ende geschlossen, am anderen Ende nach außen hin offen ist, und aus einem Vollzylinder mit der Funktion als Kol­ ben hergestellt und so zusammengebaut ist, daß der Kolben gas­ dicht zwischen einer den Erfordernissen angepaßten, vom Kolben im Zylinder eingeschlossenen Gasmenge einerseits, und der auf den Kolben von außen einwirkenden Flüssigkeit andererseits, in­ nerhalb des Zylinders zwischen zwei Endanschlägen in seiner Längsrichtung frei beweglich ist. Im Bereich der oberen Achsen der Antriebsvorrichtung wird jeder hier mit größtem Volumen an­ kommende Körper in eine solche Lage gebracht, damit der Kolben mit seiner eigenen Gewichtskraft und der auf ihn von außen ein­ wirkenden Druckkraft senkrecht von oben nach unten gegen die eingeschlossene Gasmenge gedrückt wird und sich dadurch bis zum inneren Endanschlag in den Zylinder hineinbewegt, wodurch der Körper sein Gesamtvolumen um das Maß der Volumenverschiebung des Kolbens in den Zylinder hinein verkleinert und der auf den Körper wirkende Auftrieb um das Maß der Gewichtskraft der nun weniger verdrängten Flüssigkeit abnimmt. Im Bereich der unteren Achsen der Antriebsvorrichtung wird jeder hier mit kleinstem Volumen ankommende Körper in eine solche Lage gebracht, damit der Kolben mit seiner eigenen Gewichtskraft und der auf ihn in­ nerhalb des Zylinders einwirkenden Druckkraft der eingeschlos­ senen Gasmenge senkrecht von oben nach unten gegen die Flüssig­ keit gedrückt wird und sich dadurch bis zum äußeren Endanschlag aus dem Zylinder herausbewegt, wodurch der Körper sein Gesamt­ volumen um das Maß der Volumenverschiebung des Kolbens aus dem Zylinder heraus vergrößert und der auf den Körper wirkende Auf­ trieb um das Maß der Gewichtskraft der nun mehr verdrängten Flüssigkeit zunimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmengen in durch eine zusätz­ liche Ummantelung der Hohlzylinder entstandenen Hohlräumen der einzelnen Körper eingeschlossen und direkt mit einer Seite des Zylinders verbunden sind, wodurch die Gesamtlängen der Körper verringert und damit besser den Erfordernissen angepaßt werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper paarweise auf der An­ triebsvorrichtung angeordnet sind, wobei sich die zwei jeweils ein Paar bildenden Körper auf der Antriebsvorrichtung gegen­ überliegen und daß die eingeschlossenen Gasmengen dieser Körper über eine flexible, mit der Antriebsvorrichtung mitdrehenden Druckausgleichsleitung miteinander verbunden sind, wodurch je­ dem Körper, der soeben im Bereich der oberen Achsen in die Lage gebracht wird um sein Volumen zu verkleinern, ein Körper gegen­ überliegt, der soeben im Bereich der unteren Achsen in die Lage gebracht wird, um sein Volumen zu vergrößern. Der vom Kolben des sich verkleinernden Körpers ausgeübte Druck auf die einge­ schlossene Gasmenge wird über die Druckausgleichsleitung direkt auf den Kolben des sich vergrößernden Körpers übertragen, da­ durch kann der Druck der eingeschlossenen Gasmenge den Erfor­ dernissen besser angepaßt werden und gleiche Körper bleiben bis in eine größere Tiefe funktionsfähig. Mit der Druckausgleichs­ leitung können die eingeschlossenen Gasmengen sämtlicher ein Paar bildenden Körper gemeinsam miteinander verbunden werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Körper mittels einer beweg­ lichen Aufhängung an der Antriebsvorrichtung befestigt ist und im Zusammenwirken mit einer Wendevorrichtung zum Zwecke der Volumenveränderung an den Wendepunkten um die Achse seines Schwerpunktes in der Flüssigkeit gedreht wird, der sich je­ weils infolge der Kolbenverschiebungen innerhalb des Zylinders verändert. Dadurch wird die Antriebsvorrichtung für diesen nö­ tigen Arbeitsaufwand möglichst gering und gleichmäßig belas­ tet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper zur Verringerung der Strömungswiderstände eine möglichst stromlinienförmige Bau­ form erhalten.