DE4201396A1

DE4201396A1 - Current generating plant using water movement esp. of large rivers - has pontoon anchor fixed on river accommodating at least one generator which, on outer side in flow direction, has rope or chain at which paddles are fixed at intervals

Info

Publication number: DE4201396A1
Application number: DE4201396A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-21
Filing date: 1992-01-21
Publication date: 1993-07-22

Abstract

The rope or chain line is guided over guide pulleys or guide sprockets (15). The working line only is immersed in water, and at least one guide pulley or sprocket is coupled with the generator (11) across a driving shaft connected rotation proof to it. The empty endless chain (19) found above the water is supported by rollers (21) located at the side wall of the pontoon (10). One roller at least is designed as a chain adjusting roller. The lines can be arranged on both longitudinal sides of the pontoon. ADVANTAGE - Uses movement energy of water of larger rivers at nearly any location. Plants can be installed in larger numbers for generating larger amounts of electricity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsanlage zur Nutzung der Bewegungsenergie des Wassers insbesondere großer Flüsse.The invention relates to a power generation system for Use of the kinetic energy of water in particular great rivers.

Es sind Wasserkraftwerke bekannt, welche die potentielle Energie aufgestauten Wassers zur Erzeugung einer anderen Energieart, die zumeist elektrische Energie ist, aus nutzt. Dabei fließt vom Oberwasser Treibwasser zum Unter wasser und durchströmt eine Wasserturbine, welche die an fangs potentielle Energie des Wassers in mechanische En ergie umformt. Ein mit der Wasserturbine direkt oder über ein Getriebe gekuppelter elektrischer Generator formt diese mechanische Energie in elektrische Energie um. Ab gesehen davon, daß für derartige Stromerzeugungsanlagen umfangreiche Bauwerke erforderlich sind, lassen sich der artige Kraftwerke jedoch in Abhängigkeit von der Geogra phie nicht an beliebigen Stellen errichten. Es ist auch lange bekannt, kleine Wasserläufe zur Energieausbeute zum Beispiel mittels Wasserrädern zu nutzen. Allerdings sind die dabei nutzbaren Energiemengen nach heutigen Maßstäben sehr gering. Hydroelectric power plants are known, which are the potential ones Energy pent up water to produce another Type of energy, which is mostly electrical energy uses. In the process, driving water flows from the upper water to the lower water and flows through a water turbine, which the catches potential energy of water in mechanical energy formed energy. One with the water turbine directly or over forms a gear coupled electric generator this mechanical energy into electrical energy. From seen that for such power generation plants extensive buildings are required, the like power plants, however, depending on the geogra Do not build phie anywhere. It is also known for a long time, small watercourses for energy efficiency Example using waterwheels. However the amount of energy that can be used according to today's standards very low.

Aufgabe der Erfindung ist es, Stromerzeugungsanlagen zu schaffen, die unter Ausnutzung der Bewegungsenergie des Wassers größerer Flüsse an nahezu beliebigen Stellen und auch in größerer Anzahl zur Erzeugung großer Elektrizi tätsmengen eingesetzt werden können.The object of the invention is to power plants create that using the kinetic energy of the Water of larger rivers at almost any point and also in large numbers to generate large electricity quantities can be used.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein wenigstens einen Generator aufnehmender Schwimmkörper auf dem Fluß fest verankert ist, und der Schwimmkörper außen seitig in Strömungsrichtung einen über Umlenkräder ge führten Trum-Strang aufweist, an welchem abstandsweise Paddel festgelegt sind, die nur mit dem Arbeitstrum ins Wasser eintauchen und wenigstens ein Umlenkrad über eine drehfest damit verbundene Antriebswelle mit dem Generator gekuppelt ist. Die auf einem Fluß fest verankerten, bei spielsweise pontonartig ausgebildeten Schwimmkörper las sen sich relativ einfach herstellen und sind innerhalb der durch Bauabmessungen gegebenen Grenzen weitgehend un abhängig von der Wasserstandshöhe des Flusses selbst. Zu dem lassen sich diese Schwimmkörper an beliebige Stellen des Flusses schleppen und dort beispielsweise durch am Ufer befestigten Stränge wie Drahtseile, Ketten oder der gleichen verankern. Außerdem ist auch eine Verankerung der Schwimmkörper im Flußbett selbst mit geläufigen und bekannten Mitteln möglich. Der an der Außenseite des Schwimmkörpers über Umlenkräder geführte, paddeltragende endlose Trum-Strang taucht mit seinem Arbeitstrum und den daran festgelegten Paddeln in das Wasser des Flusses ein, wobei die Paddel und damit der Trum-Strang in Strömungs richtung des Wassers bewegt und die Umlenkräder in Dreh bewegung versetzt werden, die für den Antrieb des strom erzeugenden Generators benutzbar ist. Dabei ist der Trum- Strang vorteilhaft durch eine endlose Kette gebildet, die über die als Kettenräder ausgebildeten Umlenkräder gelegt über die als Kettenräder ausgebildeten Umlenkräder gelegt ist.This object is achieved in that a at least one generator receiving floating body the river is firmly anchored, and the float outside one side in the flow direction via deflection wheels led strand strand, on which spaced Paddles are fixed that only work with the ins Immerse water and at least one deflection wheel over one non-rotatably connected drive shaft with the generator is coupled. Those firmly anchored on a river at for example, read pontoon-like floats are relatively easy to manufacture and are within the limits given by the dimensions of the building are largely un depending on the water level of the river itself these floats can be placed anywhere of the river and there, for example, by am Stranded strands such as wire ropes, chains or the shore anchor the same. There is also an anchor the floating body in the river bed itself with common and known means possible. The one on the outside of the Floating body guided over deflection wheels, paddle-carrying endless strand strand dives with his work strand and the paddles attached to it in the water of the river, with the paddles and thus the strand strand in flow Direction of the water moves and the deflection wheels in rotation Movement are used to drive the current generating generator is usable. The dream Strand advantageously formed by an endless chain that placed over the deflection wheels designed as sprockets placed over the deflection wheels designed as sprockets is.

Um ein übermäßiges Durchhängen des über dem Wasser be findlichen Leer-Trums des Kettenstranges zu vermeiden, ist dieser vorteilhaft von an der Seitenwand des Schwimm körpers gelagerten Rollen unterstützt, von denen wenig stens eine als Kettenspannrad ausgebildet ist.To prevent excessive sagging of the water to avoid sensitive empty runs of the chain strand, this is advantageous from on the side wall of the swimming supported body-supported roles, of which little least one is designed as a chain tensioning wheel.

Obschon es denkbar ist, nur einen einzigen Trum-Strang zu verwenden, wobei gegebenenfalls der Schwimmkörper eine mittige Führungsrinne für den Trum-Strang und die daran gehaltenen Paddel aufweist, ist es vorteilhaft, auch bei den Längsseiten des Schwimmkörpers Trum-Stränge anzuordnen, wodurch mehrere im Schwimmkörper angeordnete Generatoren angetrieben sind.Although it is conceivable to close only one strand of strand use, where appropriate the float a central guide trough for the strand and on it has held paddle, it is advantageous also at to arrange strand strands on the long sides of the float, whereby several generators arranged in the floating body are driven.

Zur Erzeugung ansprechender Leistungen sind die an den Trum-Strang angeschlossenen Paddel vorteilhaft großflä chig gestaltet und beim Ausheben aus dem Wasser in eine Anklapplage an den Trum-Strang verschwenkbar, während die Paddel beim Eintauchen in das Wasser in eine Abspreizlage überführbar sind.To generate appealing services, those are to the Trum strand connected paddle advantageous large area designed and when lifted out of the water into one Foldable position on the strand strand swiveling while the Paddle when immersed in the water in a spread position are transferable.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel auf der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:The invention is in one embodiment on the Drawing shown and is explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 den die Stromerzeugungsanlage aufwei senden Schwimmkörper über einen Teil längenbereich in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, Fig. 1 to the power plant aufwei send float over a part length region, in a side view in schematic illustration

Fig. 2 den aus Fig. 1 ersichtlichen Teil des Schwimmkörpers in einer Draufsicht bei abgenommener Abdeckung, FIG. 2 is seen from FIG. 1 part of the floating body in a plan view with the cover removed,

Fig. 3 den die Stromerzeugungsanlage aufwei senden Schwimmkörper in einem Quer schnitt nach der Linie III-III von Fig. 1. FIG. 3 shows the float in the power generation plant in a cross-section along the line III-III of FIG. 1.

Fig. 4 ein Querschnitt durch eine Stromerzeu gungsanlage analog Fig. 3, bei der je doch zwei Schwimmkörper mit einem da zwischen angeordneten Trumstrang mit großflächigen Paddeln eingesetzt sind. Fig. 4 is a cross section through a Stromerzeu supply system analogous to FIG. 3, in each of which two floating bodies are used with a strand strand arranged between them with large paddles.

Bei dem aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Ausführungsbei spiel ist ein pontonartiger Schwimmkörper 10 auf einem Fluß in nicht dargestellter, bekannter Weise ortsfest verankert. Im Bug- und Heckbereich dieses Schwimmkörpers 10 sind Generatoren 11 angeordnet, die mit Vorschaltge trieben 12 gekuppelt sind. Die Antriebswelle 13 jedes Vorschaltgetriebes 12 ist durch ein in der Seitenwand des Schwimmkörpers 10 angeordnetes und abgedichtetes Lager 14 nach außen geführt und trägt dort ein Umlenkrad 15, das drehfest mit der Antriebswelle 13 verbunden ist. Im vor liegenden Fall handelt es sich bei dem Umlenkrad 15 um zwei parallel mit Abstand zueinander angeordnete jedoch gleiche und miteinander drehverbundene Kettenräder. Diese im Bug- und Heckbereich des Schwimmkörpers 10 angeordneten Umlenkräder 15 sind durch einen Trum-Strang 16 umschlun gen, der bei den dargestellten Ausführungsbeispielen als mit den Kettenrädern im Eingriff befindliche, querverbun dene Doppelkette ausgebildet ist. Diese Doppelkette trägt abstandsweise angeordnete mit einer Stützschulter versehe ne Lagerschuhe 17, an denen jeweils ein Paddel 18 schwenkbar gelagert ist. Diese Paddel 18 befinden sich im Bereich des oberhalb der Wasseroberfläche befindlichen Leertrums 19 in einer Anklapplage am Doppelkettenstrang und sind im Bereich des im Wasser befindlichen Arbeits trums 20 derartig vom Doppelkettenstrang 16 abgespreizt, daß sie sich an der Stützschulter des Lagerschuhs 17 an legen.In the game shown in FIGS. 1 to 3, a pontoon-like floating body 10 is anchored in place on a river in a known manner, not shown. In the bow and stern area of this float 10 , generators 11 are arranged, which are coupled to Vorschaltge 12 . The drive shaft 13 of each primary gear 12 is guided to the outside by a bearing 14 arranged and sealed in the side wall of the floating body 10 and carries there a deflection wheel 15 which is connected to the drive shaft 13 in a rotationally fixed manner. In the present case, the deflection wheel 15 is two parallel sprockets which are arranged parallel but at a distance from one another and are rotatably connected to one another. This arranged in the bow and stern area of the floating body 10 deflection wheels 15 are umschlun conditions by a strand 16 , which is formed in the illustrated embodiments as in engagement with the sprockets, querverbun dene double chain. This double chain carries spaced ne support shoes 17 with a support shoulder, on each of which a paddle 18 is pivotally mounted. These paddles 18 are located in the area above the water surface empty strand 19 in a folded position on the double chain strand and are spread out in the area of the working strand 20 in the water from the double chain strand 16 such that they lie on the support shoulder of the bearing shoe 17 .

Um das Durchhängen des Leertrums 19 zu vermeiden, ist dieser Bereich des Doppelkettenstranges von an den Sei tenwandungen des Schwimmkörpers 10 abstandsweise gelager ten Rollen 21 unterstützt, die zur Kettenspannung ver stellbar an den Seitenwandungen des Schwimmkörpers 10 an geordnet sind. Der auf einem Fluß verankerte Schwimmkör per 10 ist derart konzipiert, daß nur der Arbeitstrum 20 des beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als Doppelkette ausgebildeten Trumstranges 16 in das Wasser eintaucht. Der aus Fig. 4 ersichtliche Schwimmkörper 10 besteht aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Rümpfen 22 und 23, die durch abstandsweise angeordnete Brücken 24 mit einander verbunden sind. An den einander zugekehrten Sei ten der Rümpfe befindet sich jeweils ein Umlenkrad 15 so wohl im Bug-und Heckbereich jeden Rumpfes 22, 23, über die jeweils eine im vorgenannten Sinne gelegte Kette 16 gezo gen ist. Auch diese Kette 16 ist abstandsweise mit Lager schuhen versehen, in denen von Kette zu Kette reichende Großpaddel 18′ zwischen den Rümpfen 22 und 23 angeordnet sind, die ebenfalls nur im Bereich des Arbeitstrums weit in das Wasser hinabreichen. Auch bei dieser Ausführungs form stehen die Umlenkräder 15 über Vorschaltgetriebe 12 mit Generator 11 in Drehverbindung. To avoid sagging of the empty strand 19, that portion of the double chain strand is to Be tenwandungen the float 10 distance as gelager th rollers 21 supports that are ver adjustable to the chain tension arranged on the side walls of the float 10 at. The float anchored on a river by 10 is designed such that only the working strand 20 of the strand strand 16 formed in the present exemplary embodiment is immersed in the water. The floating body 10 shown in FIG. 4 consists of two hulls 22 and 23 which are arranged at a distance from one another and which are connected to one another by spaced-apart bridges 24 . On the mutually facing sides of the hulls there is a deflection wheel 15 as well in the bow and stern area of each hull 22 , 23, via which a chain 16 laid in the aforementioned sense is pulled. This chain 16 is spaced with stock shoes, in which chain-to-chain large paddles 18 'are arranged between the hulls 22 and 23 , which also reach far down into the water only in the area of the working strand. Also in this form of execution are the guide wheels 15 via gear unit 12 with generator 11 in rotational connection.

Unter dem Schwimmkörper 10 befinden sich Stützen 25, die bei Niedrigwasser die Grundberührung der Paddel 18 bzw. 18′ vermeiden.Under the float 10 are supports 25 , which avoid the bottom contact of the paddles 18 and 18 'in low water.

Die im Bereich dieses Arbeitstrums 20 befindlichen groß flächigen Paddel 18 werden durch die Flußströmung bewegt, so daß die Kettenräder 15 in Drehung versetzt werden. Diese Drehbewegung der Kettenräder 15 wird über die An triebswelle 13 auf das Vorschaltgetriebe 12 und von dort über nicht dargestellte, gegebenenfalls zwischengeschal tete Kupplungen auf den Generator 11 übertragen. Der durch den Generator erzeugte Strom läßt sich über auf den Flußgrund verlegte Kabel oder als Freileitung über Maste ans Ufer führen und von dort in Überlandleitungen ein speisen.The large-area paddles 18 located in the area of this working strand 20 are moved by the flow of flow, so that the chain wheels 15 are set in rotation. This rotary motion of the sprockets 15 is transmitted to the drive shaft 13 on the primary gear 12 and from there via not shown, possibly interposed couplings to the generator 11 . The electricity generated by the generator can be routed to the river bank via cables laid on the river bed or as an overhead line and fed from there into overland lines.

Die Strömungsrichtung des Flusses ist in Fig. 1 durch den Pfeil 22 dargestellt.The direction of flow of the river is shown in FIG. 1 by arrow 22 .

Wie bereits erwähnt, gibt die aus der Zeichnung ersicht liche Ausführungsform den Erfindungsgegenstand nur bei spielsweise wieder, der keinesfalls allein darauf be schränkt ist. Es sind vielmehr noch andere Ausgestaltun gen und Ausführungen der Erfindung denkbar. So lassen sich beispielsweise statt einer Doppelkette auch Ein fachketten, Bänder oder Seile als Trumstrang 16 verwen den, wobei auch die Umlenkräder 15 in ihrer Ausgestaltung an diese Trumstränge angepaßt sind. Auch die Paddel 18 können statt der dargestellten Ausführung schaufelartig ausgebildet sein und in anderer als der dargestellten Weise über Lagerschuhe 17 mit Stützschulter an den Trum strang 16 angeschlossen sein. Schließlich ist auch der Schwimmkörper 10 selbst nicht an die dargestellte Ponton form gebunden und mag außerdem Aufbauten für unterzubrin gende elektrische Geräte und Schaltungen aufweisen. As already mentioned, the embodiment shown in the drawing shows the subject of the invention only for example, which is by no means limited to this. Rather, there are other configurations and embodiments of the invention conceivable. For example, instead of a double chain, a single chain, ribbons or ropes can be used as the strand strand 16 , the deflection wheels 15 also being adapted in their design to these strand strands. The paddles 18 can be designed like a shovel instead of the embodiment shown and in a different manner than the one shown, bearing shoes 17 with a support shoulder can be connected to the strand 16 . Finally, the float 10 itself is not tied to the pontoon shape shown and may also have structures for electrical devices and circuits to be accommodated.

BezugszeichenlisteReference list

10 Schwimmkörper
11 Generator
12 Vorschaltgetriebe
13 Antriebswelle
14 Lager
15 Umlenkrad/Kettenrad
16 Trum-Strang/Kette
17 Lagerschuh
18 Paddel
18′ Großpaddel
19 Leertrum
20 Arbeitstrum
21 Rolle
22 Rumpf
23 Rumpf
24 Brücke
25 Stütze 10 floats
11 generator
12 primary gearbox
13 drive shaft
14 bearings
15 deflection wheel / sprocket
16 strand / chain
17 camp shoe
18 paddles
18 ′ large paddle
19 empty run
20 working strands
21 roll
22 fuselage
23 fuselage
24 bridge
25 support

Claims

1. Power generation plant to use the power movement of the water, especially large rivers, characterized by an at least one generator ( 11 ) receiving, firmly anchored to the river floating body ( 10 ), the outside in the direction of flow a Umumkrä the ( 15 ) guided strand strand ( 16 ), on which chem paddles ( 18 ) are fixed, which are immersed only with the working strand in the water and we at least one deflection wheel ( 15 ) via a rotationally fixed drive shaft ( 13 ) is coupled to the generator ( 11 ).

2. Power plant according to claim 1, characterized in that the strand ( 16 ) is formed by an endless chain, which is placed over the chain wheels designed as deflection wheels ( 15 ).

3. Power generation plant according to claim 1 and / or 2, characterized in that the Liche above the water Liche strand ( 19 ) of the chain strand ( 16 ) of the side wall of the float ( 10 ) mounted rollers ( 21 ) is supported, of which at least ei ne is designed as a chain tensioning wheel.

4. Power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that strand strands ( 16 ) are arranged on both longitudinal sides of the floating body ( 10 ), whereby a plurality of generators ( 11 ) arranged in the floating body ( 10 ) are driven.

5. Power generation plants according to one or more of the preceding claims, characterized in that the paddles ( 18 ) connected to the strand strand ( 16 ) are of large area and pivot when lifted out of the water into a folded position on the strand strand ( 16 ) and a spreading position is transferred when immersed in the water.