DE4100508A1

DE4100508A1 - Sea wave energy converter - consists of floating body with flap elements to provide propulsion

Info

Publication number: DE4100508A1
Application number: DE4100508A
Authority: DE
Inventors: Zwetko Zwetkow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-10
Filing date: 1991-01-10
Publication date: 1992-07-16

Abstract

The device is for the conversion of wave energy and mechanical movement, into directed progressive movement. It consists of a floating body and additional elements. The position variations of the elastic floating body (1) casued by the wave motion, together with flap elements (2), blocking to one side, generate a movement of the floating body. The flap elements each consist of one or more lever elements (2a), with a lower water resistance, and flaps (2b). USE/ADVANTAGE - Wave energy converter is used with surfboards, airbeds, floats, etc and is enviromentally friendly, space-saving, technically simple.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche in Verbindung mit beliebigen Schwimmkörpern durch Wellenkraftausnutzung eine gerichtete Fortbewegung derselben erzeugt.The invention relates to a device which in connection with any floating bodies a directed by exploiting wave power Locomotion generated.

Diese Vorrichtung kann als Antriebselement an beliebigen Schwimm körpern,wie Luftmatratze, Surfbrett, Boot, Floß usw. eingesetzt werden. Sie dient somit für Sport und Freizeitgestaltung. Vorzugsweise erfolgt die Anwendung auf Gewässern mit natürlichen bzw. künstlichen Wellen, aber auch in ruhigen Gewässern bei Zuführung von mechanischer Energie (z. B. Körperbewegung).This device can be used as a drive element for any swimming bodies, such as air mattress, surfboard, boat, raft, etc. used will. It is used for sports and leisure activities. It is preferably used on bodies of water with natural or artificial waves, but also in calm waters when fed of mechanical energy (e.g. body movement).

Die Vorrichtung kann ebenso zur Energiegewinnung oder für Transport aufgaben eingesetzt werden.The device can also be used for energy generation or for transport tasks are used.

Characteristic of the state of the art

Bekannt sind eine Vielzahl unterschiedlichster Schwimmkörper, wie z. B. Luftmatratze, Surfbrett, Boot, Floß, welche in Verbindung mit ebenfalls bekannten Antriebselementen, wie Paddel, Segel, Wasserrad, Motor u. a. eine Fortbewegung auf dem Wasser ermöglichen. Diese finden Anwendung bei Sport und Freizeitgestaltung neben praktischen Anwendungen, wie z. B. Transportaufgaben. Der Nachteil dieser bekannten Lösungen besteht darin, daß zur Fortbewegung erhebliche Körperkraft bzw. bezüglich Platzbedarf und Technik aufwendige Zusatzeinrichtungen notwendig sind, was den Gebrauchswert einschränkt- d. h. die Anwendung erfolgt entweder durch Ausleih an entsprechend ausgerüsteten Punkten, oder es entstehen Aufwendungen und Unbequemlichkeiten bei Transport oder Lagerung der Zusatzeinrichtungen. Somit ist keine Mobilität und Individualität in der Anwendung der bekannten Lösungen gegeben. Außerdem schränkt der z. T. notwendige erhebliche Kraftaufwand die Anwendbarkeit ein. Ein Großteil der bekannten Lösungen (Antrieb durch Motor, z. T. Wasserräder) sind umweltschädlich.A variety of different floating bodies are known, such as e.g. B. air mattress, surfboard, boat, raft, which in connection with also known drive elements, such as paddles, sails, water wheels, Motor u. a. enable movement on the water. Find this Use in sports and leisure activities in addition to practical Applications such as B. Transport tasks. The disadvantage of this known The solution is that to get around considerable physical strength or in terms of space and technology, complex additional equipment are necessary, which limits the value in use. H. the application either by borrowing from appropriately equipped points, or there are expenses and inconveniences during transport or storage of additional devices. So there is no mobility and Individuality in the application of the known solutions. In addition, the z. T. necessary considerable effort the Applicability. Most of the known solutions (powered by Engine, e.g. T. water wheels) are harmful to the environment.

Auf dem Gebiet der Freizeitgestaltung sind zur Fortbewegung auf dem Wasser desweiteren Profilschwimmkörper bekannt (OS-DE 29 29 639). Der Nachteil dieses oder ähnlicher Profilschwimmkörper besteht darin, daß zu ihrer Anwendung neben Körperkraft erhebliche Übung und Fertigkeiten, sowie umfangreiches Zubehör nötig sind, wodurch die Anwendbarkeit sowohl vom Personenkreis her als auch durch Transportprobleme, Lagerung für die Zeit außerhalb der Freizeit eingeschränkt ist.In the field of leisure activities are for locomotion on the Water also known profile float (OS-DE 29 29 639). The The disadvantage of this or a similar profile float is that for their application in addition to physical strength considerable exercise and Skills, as well as extensive accessories are necessary, whereby the Applicability both from the group of people and by Transport problems, storage for the time outside of free time is restricted.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer universell anwendbaren Antriebsmöglichkeit für Schwimmkörper, welche umweltfreundlich ist, technisch wenig aufwendig und platzsparend. Gebrauchswert sowie Anwendbarkeit bekannter Schwimmkörper werden erhöht.The aim of the invention is to create a universally applicable Drive option for floating bodies, which is environmentally friendly, technically less complex and space-saving. Use value and applicability of known floats elevated.

State the nature of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, welche in Verbindung mit beliebigen Schwimmkörpern imstande ist, Energie der Wellen in eine gerichtete Fortbewegung umzuwandeln. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die durch Wellen bewirkte Lageabweichung von Schwimmkörpern auf die entwickelte Vorrichtung übertragen wird. Diese Vorrichtung sperrt bei Bewegung gegen die Fortbewegungsrichtung, öffnet aber bei Bewegung in Fortbewegungsrichtung, wodurch eine Strömung erzeugt wird, welche durch Wirkung auf das Hebelelement einen Vorschub erzeugt.The object of the invention is to develop a device which in connection with any floating body is capable of energy of Convert waves into directional locomotion. According to the invention the object is achieved in that the waves caused deviation of position of floating bodies on the developed Device is transmitted. This device locks when moving against the direction of travel, but opens when moving in Direction of travel, creating a flow which generates a feed by acting on the lever element.

Embodiment

Mit einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung erläutert. Die Zeichnungen zeigen:The invention is explained with an exemplary embodiment. The drawings show:

Fig. 1 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bestehend aus starrem Schwimmkörper und Zusatzelementen, in geöffnetem und gesperrtem Zustand der Klappe, Fig. 1 Schematic representation of the device according to the invention, consisting of a rigid floating body and additional elements, in open and locked state of the flap,

Fig. 2 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Schwimmkörper elastisch ausgeführt ist und mit mehreren Klappelementen ausgestattet, Fig. 2 shows a schematic representation of the device according to the invention, wherein the floating body is designed to be elastically and equipped with a plurality of folding elements,

Fig. 3 Darstellung mehrerer gekoppelter Schwimmelemente mit jeweils einem Klappelement, Fig. 3 display of several coupled floating elements, each with a flip member,

Fig. 4 Schematischer Aufbau des Klappelementes, bei Ausführung mit mehreren Klappen, bei geöffnetem Zustand derselben, Figure 4 Schematic structure. Of the folding element, in embodiments having a plurality of flaps in the open state thereof,

Fig. 5 Schematischer Aufbau des Klappelementes, bei Ausführung mit mehreren Klappen, bei geschlossenem Zustand derselben, Figure 5 Schematic structure. Of the folding element, in embodiments having a plurality of flaps in the closed state thereof,

Fig. 6 Frontansicht von Fig. 5, Fig. 6 front view of Fig. 5,

Fig. 7 Schematischer Aufbau eines Klappelementes mit elastischen Klappen in geöffnetem und geschlossenem Zustand der Klappen. Fig. 7 Schematic structure of a folding element with elastic flaps in the open and closed state of the flaps.

Dargestellt sind nur die für das Wesen der Erfindung wichtigen Teile.Only the parts that are important for the essence of the invention are shown.

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau der Vorrichtung. Klappelement 2 ist mit Schwimmelement 1 an der Verbindungsstelle 4 relativ starr verbunden. Klappe 2b ist durch ein nicht näher dargestelltes Verbindungselement 3 schwenkbar am Hebelelement 2a befestigt. Der Aufbau ist derart, daß Abstand 7 so groß gewählt ist, daß sich die Klappe 2b mit Sicherheit unter der Wellenoberfläche 10 befindet. Die Länge 8 von Klappe 2 darf nicht zu groß gewählt sein, um den Weg 9, den die Klappe 2b im Wasser in Richtung 6 zurückzulegen hat, gering zu halten. Fig. 1 shows the schematic structure of the device. Folding element 2 is relatively rigidly connected to floating element 1 at connection point 4 . Flap 2 b is pivotally attached to the lever element 2 a by a connecting element 3, not shown. The structure is such that the distance 7 is chosen so large that the flap 2 b is certainly under the shaft surface 10 . The length 8 of flap 2 must not be too large to keep the distance 9 , which flap 2 b has to cover in the water in the direction 6 , small.

Durch die Bewegung der Wellenoberfläche führt Schwimmelement 1 eine Pendelbewegung etwa um eine durch die Verbindungsstelle 4 führende gedachte Senkrechte zur Achse 12 aus. Liegt das Schwimmelement 1 derart auf der Wellenoberfläche 10, daß sich der unter der Wellenoberfläche liegende Teil der gedachten Achse 12 links von der Senkrechten befindet, wird die Klappe 2b durch den Wasserwiderstand gegen Hebelelement 2a gedrückt, es wirkt eine Kraft in Richtung 11 und der Schwimmkörper bewegt sich durch die Hebelwirkung des Hebelelements 2a, welches gleichzeitig als Anschlag für Klappe 2b wirkt, in Richtung 5.Due to the movement of the shaft surface, floating element 1 executes a pendulum movement approximately around an imaginary perpendicular to axis 12 leading through connection point 4 . If the floating element 1 lies on the shaft surface 10 such that the part of the imaginary axis 12 below the shaft surface is to the left of the vertical, the flap 2 b is pressed against the lever element 2 a by the water resistance, a force acts in the direction 11 and the floating body moves in the direction 5 by the lever action of the lever element 2 a, which also acts as a stop for flap 2 b.

Ebenfalls in Fig. 1 ist die entgegengesetzte Lage von Schwimmelement 1 auf der Wellenoberfläche 10 dargestellt. Hebelelement 2a, welches mit Schwimmelement 1 relativ starr verbunden ist, bewegt sich von Klappe 2b weg, welche durch ihr Eigengewicht etwa in senkrechter Stellung verharrt. Es erfolgt so gut wie keine Kraftübertragung auf Schwimmelement 1.Also shown in FIG. 1, the opposite situation is illustrated by floating element 1 on the surface 10 of shaft. Lever element 2 a, which is relatively rigidly connected to floating element 1 , moves away from flap 2 b, which remains approximately in a vertical position due to its own weight. There is virtually no power transmission to floating element 1 .

Gelangt Schwimmelement 1 wieder auf die Wellenrückseite, beginnt der oben beschriebene Vorgang von Neuem und der Schwimmkörper bewegt sich wiederum in Richtung 5.If the floating element 1 reaches the back of the shaft again, the process described above begins anew and the floating body again moves in the direction 5 .

Fig. 2 zeigt einen elastischen Schwimmkörper 1 mit zwei Klappele menten 2, von denen sich jeweils eines in Stellung mit geschlosse ner Klappe 2b und eines in Stellung mit geöffneter Klappe 2b befindet. Es ist auch denkbar, daß beide Klappelemente in gleicher Stellung sind, dies hängt von der Lage des elastischen Schwimmkörpers 6 auf der Wellenoberfläche 10 ab. Die Bewegungsrichtung 5 ist von der Sperrichtung der Klappelemente 2 abhängig. Fig. 2 shows an elastic floating body 1 with two Klappele elements 2 , one of which is in position with closed valve 2 b and one in position with open valve 2 b. It is also conceivable that both folding elements are in the same position, this depends on the position of the elastic floating body 6 on the shaft surface 10 . The direction of movement 5 is dependent on the locking direction of the folding elements 2 .

Fig. 3 zeigt zwei gekoppelte Schwimmkörper 1, jeweils mit einem Klappelement 2 ausgerüstet. Die Anzahl der mit Verbindungselementen 15 zu koppelnden Schwimmkörper 1 und die Anzahl der an jedem Schwimm körper 1 befestigten Klappelemente 2 ist beliebig, ausschlaggebend ist, daß alle Klappelemente 2 die gleiche Sperrichtung haben, um die Fortbewegung dieses Verbundes zu ermöglichen. Fig. 3 shows two coupled floating bodies 1 , each equipped with a folding element 2 . The number of floating bodies 1 to be coupled with connecting elements 15 and the number of folding elements 2 fastened to each floating body 1 is arbitrary, the decisive factor is that all folding elements 2 have the same locking direction in order to enable the movement of this composite.

Die Ausführungen nach Fig. 2 und Fig. 3 sind besonders auch für ruhige Gewässer geeignet, in diesem Falle kann zur Fortbewegung anstelle der Wellenkraft die Körperbewegung der auf dem Schwimmkörper liegenden Person dienen.The embodiments according to FIGS. 2 and FIG. 3 are also particularly suitable for calm water, can in this case for travel of the wave energy instead of the body movement of the person lying on the floating body are used.

Fig. 4 zeigt ein Klappelement 2, bestehend aus einem Hebelelement 2a und mehreren Klappen 2b, welche eine geringe Länge 8 aufweisen. Dies hat den Vorteil, daß mit einem Klappenelement 2 ein größerer Vorschub erzielt werden kann, als mit einem gleichgroßen Klappenelement 2 mit einer Klappe 2b und größerer Länge 8. Am oberen Ende des Klappen elementes 2 erfolgt die Befestigung am Schwimmkörper 1 mittels verschiedenartiger Verbindungselemente wie Riemen, Klammern u. ä. Fig. 4 shows a folding element 2 , consisting of a lever element 2 a and several flaps 2 b, which have a short length 8 . This has the advantage that a larger feed can be achieved with a flap element 2 than with a flap element 2 of the same size with a flap 2 b and greater length 8 . At the upper end of the flap element 2 is attached to the floating body 1 by means of various types of connecting elements such as straps, clips and. Ä.

Fig. 5 zeigt das gleiche Klappelement 2 mit geöffneten Klappen 2b. Fig. 5 shows the same folding element 2 with opened flaps 2 b.

Fig. 6 zeigt die Frontansicht von Fig. 4, hier ist zu erkennen, daß die Hebelelemente 2a so gestaltet sind, daß sie dem Wasser einen minimalen Widerstand entgegenbringen. Fig. 6 shows the front view of Fig. 4, here it can be seen that the lever elements 2 a are designed so that they bring a minimal resistance to the water.

Fig. 7 zeigt ein Klappelement 2 mit in Bewegungsrichtung elastischen Klappen 2b, d. h. die Rückbewegung der Klappen 2b erfolgt nicht allein durch Schwerkraft, sondern auch durch die Elastizitätskraft. Eine weitere Variante dieser Ausführung ist die jalusieartige Gestaltung der einzelnen Klappen 2b. Fig. 7 shows a folding element 2 with flaps 2 b which are elastic in the direction of movement, ie the return movement of the flaps 2 b takes place not only by gravity but also by the elastic force. Another variant of this version is the jalusi-like design of the individual flaps 2 b.

BezugszeichenReference numerals

1 - Schwimmkörper
2 - Klappelement
2a - Hebelelement
2b - Klappe
3 - Verbindungselement
4 - Verbindungsstelle
5 - Bewegungsrichtung
6 - Verbindungselement
7 - Abstand
8 - Länge
9 - Weg
10 - Wellenoberfläche
11 - Kraftrichtung
12 - Wellenrückseite
13 - Wellenvorderfront
14 - Achse 1 - Float
2 - folding element
2 a - lever element
2 b - flap
3 - connecting element
4 - junction
5 - Direction of movement
6 - connecting element
7 - distance
8 - length
9 - way
10 - wave surface
11 - Direction of force
12 - shaft back
13 - wave front
14 - axis

Claims

1. Device for converting wave energy and mechanical movements into directional locomotion, consisting of floating bodies and additional elements, characterized in that the positional deviation of the floating body ( 1 ) caused by waves in cooperation with one-sided locking folding elements ( 2 ), each consisting of one or several lever elements ( 2 a), which have a low water resistance, and flaps ( 2 b), a directional movement of the floating body ( 1 ) produces ( Fig. 1).

2. Device according to claim 1, characterized in that the floating body ( 1 ) is designed to be elastic.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that a plurality of floating bodies ( 1 ) are coupled to one another by means of connecting elements ( 6 ), each of these floating bodies ( 1 ) being equipped with at least one one-sided locking folding element ( 2 ).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the or the floating body ( 1 ) are each equipped with a plurality of one-sided locking, each acting in the same direction, folding elements ( 2 ).

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that a one-sided locking folding element ( 2 ) consists of at least two parts, of the lever element ( 2 a) and flap ( 2 b), the flap ( 2 b) opens in one direction locks in the other direction.

6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the lever element ( 2 a) is part or firmly connected to the floating body ( 2 ).

7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that a folding element ( 2 ) consists of a lever element ( 2 a) and a plurality of flaps ( 2 b) ( Fig. 4; Fig. 5).

8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that the flaps ( 2 b) each consisting of one piece are rigid in the plane transverse to the direction of movement, but are elastic in the plane along the direction of movement ( Fig. 7).