DE602004002928T2

DE602004002928T2 - System zur mehrfachnutzung und komplementären umwandlung von energie aus meereswellen

Info

Publication number: DE602004002928T2
Application number: DE602004002928T
Authority: DE
Inventors: PIPO SYSTEMS Jose Joaquin FERNANDEZ GOMEZ; PIPO SYSTEMS Javier FERNANDEZ GOMEZ; PIPO SYSTEMS Abel CUCURELLA RIPOLL; PIPO SYSTEMS Rafael IBANEZ LOSTAL; PIPO SYSTEMS Alfons GUELL FERRE
Original assignee: Pipo Systems SL
Current assignee: Pipo Systems Sl Vigo Es
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2024-01-06
Also published as: ATE343720T1; AU2004204228B2; NO326736B1; EP1581741A1; DK1581741T3; SI1581741T1; JP4620040B2; NO20053724L; ES2224832B1; DE602004002928D1; ES2275203T3; PT1581741E; AU2004204228A1; US20060080957A1; CY1107996T1; EP1581741B1; US7076949B2; WO2004063562A1; ES2224832A1; JP2006515046A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Stand der Technik sind Systeme zur Erzeugung von Energie aus Meereswellen bekannt, basierend auf der Verwendung der Schwingungs- oder Schwungkräfte, die auf einen schwimmenden Körper wirken, der am Meeresgrund verankert oder mit Ballast beladen ist. Der Arbeitsweg, den der schwimmende Körper unter der Einwirkung der Schwungkräfte ausführt wird verwendet, um Energie zu erzeugen.
Derartig einfache Systeme, die die Energie durch Schwimmen umwandeln haben jedoch den Nachteil, dass der Weg, der verwendet wird, um Energie umzuwandeln, proportional den Weg reduziert, der dazu verwendet wird Arbeit, zu verrichten. Die Kapazität der Schwunggeneratoren ist demzufolge stets durch die Abmessungen des schwimmenden Körpers, die Wellenhöhe und die Wellenfrequenz pro Minute beschränkt.
Energieumwandlungssysteme, die von den Schwungkräften Gebrauch machen, sind sauber und einfach, jedoch wenig konkurrenzfähige Systeme, wenn die notwendigen Abmessungen und die niedrige Umwandlung von Energie berücksichtigt werden. Dies sind Techniken, die eine wesentliche Erhöhung der Energienutzung und – umwandlung benötigen, wenn die Anlage profitabel gemacht werden soll.
Auch sind Systeme bekannt, wie sie oben beschrieben wurden, die wenigstens einen Schwimmkörper aufweisen, der beschwert ist oder am Meeresgrund verankert ist, und eine Einrichtung zum Umwandeln der vertikalen Bewegung des Schwimmkörpers in pneumatische, elektrische oder hydraulische Energie umfasst.
Das Dokument US 4,603,551 beschreibt einen Wellenenergieumwandler zum Nutzen der Schwung- oder Wellenkräfte der sich bewegenden Wellen gemäß dem Stand der Technik.
Solche Systeme haben jedoch den Nachteil, dass sie nur einen Teil der natürlichen Kräfte, die in den Wellen enthalten sind, nutzen und umwandeln, nämlich der Kräfte aufgrund von Schub, auch genannt Schwingungs- oder Schwungkräfte.
Auch sind Systeme zum Erzeugen von Energie aus Meereswellen bekannt, die an Stelle von Schwungkräften die natürlichen Kräfte ausnützen, die durch die Änderung der Wassersäule erzeugt werden, die von den Meereswellen mitgebracht wird. Solche Systeme haben jedoch wiederum den Nachteil, dass sie nur teilweise die in den Meereswellen enthaltene Energie nutzen.
Bis jetzt unbekannt sind Systeme zum Erzeugen von Energie aus Meereswellen, die sowohl die Schwungkräfte als auch die natürlichen Kräfte ausnützen, die durch die Änderung der Wassersäule, hervorgerufen durch die Meereswellen, erzeugt werden.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Ziel dieser Erfindung ist, die genannten Nachteile zu überwinden, durch Entwicklung eines Systems zur Mehrfachnutzung und komplementären Umwandlung von Energie aus Meereswellen, das zusätzlich zur Ausnutzung der Schwungkräfte auch die Kräfte nutzt, die durch die Änderungen der Wassersäulen, hervorgerufen durch die Meereswellen, erzeugt werden.
Gemäß diesem Ziel ist das System dieser Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es eine Struktur von vertikalen Führungen umfasst, entlang denen, der zentrale Schwimmkörper sich bewegt, einen Unterwasser-Lufteinschluss-Tank umfasst, der an seiner unteren Basis offen ist, wobei er von dem Schwimmkörper gehalten wird und auch entlang der Struktur von vertikalen Führungen bewegbar ist, Einrichtungen zum Übertragen der Bewegung des Schwimmkörpers auf den Unterwassertank umfasst, wobei der Körper und der Tank so angeordnet sind, dass die Bewegung des Unterwassertanks gegenläufig ist zu jener des Schwimmkörpers, wobei die Bewegung des Schwimmkörpers und des Unterwassertanks über Übertragungseinrichtung der Bewegung zu den Umwandlungseinrichtungen der Bewegung in pneumatische, elektrische oder hydraulische Energie übertragen wird.
Dank dieser Merkmale zeigt das System eine hohe Energieausnutzungseffizienz, da es bei geringen Kosten ermöglicht, das Meiste der Energie, die in einer erneuerbaren Energiequelle vorhanden ist, zu nutzen, wie die Energie, die in Meereswellen enthalten ist. Es ist ein System, das die Mehrfachnutzung und komplementäre Umwandlung von Energie ermöglicht.
Die Mehrfachnutzung von Energie ist jene aufgrund des Schwunges der Wellen selbst und des Druckes der Wassersäule auf den Lufteinschluss des Unterwassertanks. Die komplementäre Umwandlung von Energie erfolgt aufgrund der komplementären Einwirkung, die zwischen dem zentralen Schwimmkörper und dem Unterwassertank ausgeführt wird.
Gemäß der Erfindung umfasst das System wenigstens einen Umfangschwimmkörper, der eine Dicht von 0,5 g/cc, aufweist, der an der Struktur von vertikalen Führungen angehängt ist, was die Massen- und Schwungänderungen kompensiert, die durch den oszillierenden Betrieb des Systems ausgeübt werden. Vorzugsweise weist der wenigstens eine Umfangsschwimmkörper Ringform auf, der die vertikale Führungsstruktur umgibt.
Aufgrund des Umfangsschwimmkörpers kann eine vertikale Position der Führungsstruktur erreicht werden, die von der Bewegung der Wellen unabhängig und unbeeindruckt ist und kann optimal und wirksam sowohl die Schwungkräfte des zentralen Schwimmkörpers als auch die Kräfte, die durch die Druckänderungen erzeugt werden, nutzen, aufgrund der Änderungen der Wassersäule auf die eingeschlossene Luft in dem Unterwassertank.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der zentrale Schwimmkörper vorzugsweise einen Aufnahmebehälter mit Luft unter Druck, wobei wenigsten ein Pneumatikbetätiger innerhalb des Behälters angebracht ist, wobei die obere Kammer des Betätigers mit dem Unterwassertank und der unteren Kammer verbunden ist, die an ihrer Basis offen ist und der Luft unter Druck des Behälter ausgesetzt ist.
Der wenigstens eine pneumatische Betätiger ist vorzugsweise ein Zylinder.
Dank dieser Eigenschaften erzeugen die kleinen Wassersäulen-Änderungen, die praktisch vom Anfang der aufsteigenden oder absteigenden Bewegung des Schwimmkörpers an auftreten, einen Austausch von Luftvolumen zwischen den oberen Kammern der pneumatischen Betätiger oder Zylinder und dem Unterwasserlufttank. Diese Druckänderungen und Luftvolumenaustausche erzeugen Kräfte, die die Schwungkräfte komplementieren und mit einer maximalen Intensität wirken, praktisch von Anfang des Arbeitsweg des Schwimmkörpers aus. Vorzugsweise umfassen die Bewegungsübertragungseinrichtungen einen Rotationsinverter, einen Verstärker, eine Geschwindigkeitsveränderungsvorrichtung und ein Schwungrad.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Einrichtungen zur Bewegungsübertragung weiterhin ein gezahntes Gestell bzw. eine Zahnstange auf, das bzw. die an jeder seiner/ihrer Seiten mit zwei Getrieberädern in Eingriff steht, die die Bewegung des Schwimmkörpers auf den Rotationsinverter übertragen.
Vorteilhafterweise umfasst die Kolbenstange des wenigstens einen pneumatischen Zylinders eine Einrichtung zum Antreiben einer Bewegungsplattform, die an dem oberen Behälter des zentralen Schwimmkörpers angeordnet ist und von dem gezahnten Gestell durchquert wird, wobei die Getrieberäder drehend an der Plattform angebracht sind.
Dank dieser Merkmale werden die Kräfte, die durch den Austausch der Luftvolumen zwischen den oberen Kammern der Zylinder und dem Unterwassertank erzeugt werden, durch die zentralen Schwimmkörperzylinder selbst verwendet, um die Bewegungsplattform, die von dem gezahnten Gestell durchquert wird, anzutreiben. Der Antrieb der Plattform wird in eine Änderung des Übertragungspunktes übersetzt, und, demzufolge, in eine Ausdehnung des Arbeitswegs, den der zentrale Schwimmkörper durchläuft, sodass die Energieübertragung des Systems dadurch vervollständigt wird.
Vorzugsweise weisen die Einrichtungen zum Umwandeln der Bewegung in Energie wenigstens einen Elektrogenerator, eine pneumatische Pumpe oder eine hydraulische Pumpe auf.
Ebenfalls vorzugsweise umfasst das System Teleskoprohre, die wenigstens die Übertragungseinrichtungen der Bewegung des Schwimmkörpers auf den Unterwassertank und auf das gezahnte Gestell bzw. die Zahnstange aufnehmen.
Dank dieser Teleskoprohre können die darin aufgenommenen Gegenstände gegen den unmittelbaren Eingriff des Meereswassers geschützt werden.
Gemäß der Erfindung weist das System eine Mehrzahl von Modulen auf, von denen jedes einen zentralen Schwimmkörper und einen Unterwasserlufteinschluss-Tank aufweist, der an dem zentralen Schwimmkörper befestigt ist.
Die modulare Ausgestaltung ermöglicht die Bildung von Banken von Schwungeinheiten oder -modulen.
Vorzugsweise weist eine jede der Banken eine Struktur auf, die an den oberen Enden die vertikalen Führungsstrukturen der verschiedenen Module, die die Bank bilden, miteinander verbinden. Vorzugsweise weist die obere Struktur wasserdichte modulare Abteile auf, die in jedem Modul die Übertragungselemente umfassen, die ihrerseits die Getrieberäder und den Rotationsinverter aufweisen. Auch ist vorzugsweise das gezahnte Gestell eines jeden der Module auf der Plattform eines jeden zentralen Schwimmkörpers des Moduls angebracht und ist von ausreichender Länge, um in Eingriff mit den Getrieberädern zu kommen, die in dem entsprechenden wasserdichten Abteil der oberen Struktur der Anordnung in Eingriff kommen. Vorzugsweise weist eine jede der Banken einen Ballast auf, der mit allen Modulen gemeinsam ist, wobei eine einzige Ballastkette oder ein Ballastkabel mit einem schwenkbaren Ankerplatz verbunden ist, der auf diesem Ballast angeordnet ist, und ein Einzelübertragungskabel auf, das die Energie auf das trockene Land bzw. Festland überträgt.
Dank der oben beschriebenen Eigenschaften der modularen Ausgestaltung, kann die obere Struktur einer jeden der Banken eine gemeinsame Übertragungswelle aufweisen, die die Kräfte aufnimmt, die von einer jeden Schwungeinheit oder einem jeden Schwungmodul der Bank genutzt wurden. Diese gemeinsame Welle überträgt die ausgenutzten Kräfte zu einem Verstärker, einer veränderlichen Geschwindigkeitsvorrichtung, einem Schwungrad und, schließlich zu einem einzelnen Stück einer Energieübertragungsausrüstung, wobei alle diese Einrichtungen zur Übertragung und Ausrüstung an der oberen Struktur der Banken angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der zentrale Schwimmkörper einen Hohlraum auf, der eingefangene Luft darin enthält. Dank der Tatsache, dass der zentrale Schwimmkörper innen einen Lufteinschlusshohlraum aufweist, erzeugt jede vertikale Bewegung eine Veränderung des Luftvolumens. Diese Veränderung wird in Kräfte übersetzt, die zu den Kräften der Ausnutzung und des Loslassens des Schubes der Wellen der Massen bei Richtungsänderungen hinzuaddiert werden, was zu einer Erhöhung des Arbeitsweges führt, der von dem zentralen Schwimmkörper ausgeführt wird. Darüber hinaus unterstützen die Kräfte, die zu der Volumenänderung der eingeschlossenen Luft beitragen, durch Einwirken in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Schub oder dem Gewicht des Unterwassertanks, die Richtungsänderung des zentralen Schwimmkörpers an den Enden der Wellenbewegungsstrecken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das System weiterhin eine Mehrzahl von Umfangsschwimmkörpern, die an dem zentralen Schwimmkörper mittels Kippbefestigungsstrukturen angebracht sind.
Das Vorhandensein dieser Umfangsschwimmkörper erhöht die komplementäre Energieumwandlung des Systems, aufgrund der komplementären Aktion, die zwischen dem zentralen Schwimmkörper und den Umfangsschwimmkörpern ausgeführt wird.
Vorzugsweise umfasst die Einrichtung zur Umwandlung der Bewegung in Energie weiterhin eine Anzahl von Pneumatikzylindern, die von den Kippbefestigungsstrukturen betätigt werden.
Vorzugsweise weist jeder der Umfangsschwimmkörper zwei Umfangspneumatikzylinder auf, die die Luft von einem der Zylinder des zentralen Schwimmkörpers komprimieren, wobei die Kippstruktur eines jeden der zentralen Schwimmkörperzylinder eine Stange umfassen, die an einem Gelenk an der Stange des Zylinders angelenkt und an dem anderen Ende an einem Hebel angelenkt ist, dessen Enden ihrerseits auf Enden der Umfangspneumatikzylinderstangen angelenkt sind, wobei der Abstand zwischen den beiden Gelenkpunkten auf der Stange im Wesentlichen derselbe ist, wie der Abstand zwischen dem Gipfel und dem Tal einer Welle.
Vorzugsweise drückt einer der beiden Umfangspneumatikzylinder die Luft von dem anderen Umfangspneumatikzylinder zusammen.
Vorteilhafterweise bildet ein jeder der Pneumatikzylinder des zentralen Schwimmkörpers und der beiden entsprechenden Umfangspneumatikzylinder Drei-Stufen-Linearpneumatikppumpen.
Vorzugsweise ist die von dem System erzeugte komprimierte Luft in den Kammern eines jeden der Umfangsschwimmkörper gespeichert.
Alternativ weist das System weiterhin eine Anzahl von Umkehrosmose-Membranen zum direkten Umwandeln der erhaltenen hydraulischen Energie in entsalztes Wasser auf.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis von all jenem was erklärt wurde, sind Zeichnungen beigefügt, die schematisch und ausschließlich als nicht einschränkendes Beispiel zwei praktische Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
In den Figuren ist:
1 eine Seitenschnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in der Position des ruhigen Meeres. 1a ist ein Detail der Schwimmkörper dieses Querschnitts;
2 eine Seitenschnittansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in der Wellengipfelposition;
3 eine Seitenschnittansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in der Wellentalposition;
4 eine schematische Ansicht eines Querschnitts des oberen Bereichs der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems;
5 eine Seitenschnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems;
6 eine Seitenschnittansicht, die einen Teil der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in der Wellengipfelposition;
7 eine Seitenschnittansicht, die einen Teil der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in der ruhigen See-Position zeigt. 7a ist ein Detail des zentralen Schwimmkörpers dieses Schnittes.
8 eine Seitenschnittansicht, die einen Teil der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in der Wellentalposition zeigt;
9 ist eine schematische Ansicht, die die Einrichtungen der mechanischen Übertragung und die Einrichtungen der Energieumwandlung der zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zeigt, die auf der Bewegungsplattform des oberen wasserdichten Behälters des Schwimmkörpers angeordnet ist.
BESCHREIBUNG VON ZWEI BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die 1, 1a, 2, 3 und 4 dieser Erfindung zeigen eine erste praktische Ausfüh rungsform des Systems zum multiplen Ausnutzen und komplementären Umwandeln von Energie aus Meereswellen, das einen zentralen Schwimmkörper 1, drei Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c, die an dem Schwimmkörper 1 befestigt sind, und einen Unterwassertank 4 für eingefangene Luft 5 aufweist, der ebenfalls an dem zentralen Schwimmkörper 1 befestigt und an seinem unteren Abschnitt offen ist, um den Eintritt von Meereswasser 6 zu ermöglichen.
Der zentrale Schwimmkörper 1 ist aus einem zylindrischen Ring gebildet, der teilweise in einen anderen halbkugelförmigen Körper integriert ist, derart, dass beide Körper einen Hohlraum bilden, der eingefangene Luft 7 und Meereswasser 6 darin enthält. Das innere dieses Hohlraumes beherbergt einen wasserdichten ovalen Körper 8, der teilweise in den halbkugelförmigen Körper integriert ist. Der wasserdichte ovale Körper 8 weist in seinem Inneren, neben anderen Komponenten, einen Drehinvertermechanismus 9 auf, der zwei flache oder gezahnte Räder aufweist, die in Eingriff mit zwei Riemen, Ketten oder Kabeln 11 stehen, die ihrerseits an Rollen 10 befestigt sind und den Unterwassertank 4 an ihren entgegengesetzten Enden halten. Sowohl der zentrale Schwimmkörper 1 als auch der Unterwassertank 4 bewegen sich vertikal entlang einer rechteckförmigen Struktur 12, gebildet aus rohrförmigem Stahl, Kohlstoff oder Fieberglas. Beide Körper sind dynamisch über Gurte, Ketten oder Kabel 11 und den Rollen 10 verwunden. Die obere Basis der rechteckförmigen Struktur 12 weist ein akustisches und sichtbares Signal auf, und die Struktur ist an ihrem unteren Abschnitt mit Betonstrukturen 13 verankert, die auf dem Meeresgrund gesetzt sind. Diese Struktur von vertikalen Führungen 12 hält den zentralen Schwimmkörper 1 und den Unterwassertank 4 auf Linie, um seitliche Bewegungen zu vermeiden.
Die rechteckförmige Struktur 12 ist an der Betonstruktur 13, die auf dem Meeresboden abgesetzt ist, mittels Ketten 14 und Rollen 15 verankert, die ein Doppelankerungssystem bilden, das nur unter extremen Meeresbedingungen wirkt, welches dem System ermöglicht, Wellen über 14 Metern Höhe zu widerstehen.
Die drei Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c sind an dem zentralen Schwimmkörper 1 mittels einer Kippstruktur 16 gebildet aus Stahl befestigt. Der Abstand zwischen dem Zentrum des zentralen Schwimmkörpers 1 und dem Ende der Kippstruktur 16, die an den Umfangsschwimmkörpern 2a, 2b, 2c befestigt ist, stimmt mit dem nominalen Abstand zwischen Tälern und Gipfeln bzw. Bergen der Wellen an einem vorbestimmten Punkt im Meer überein.
Der zentrale Schwimmkörper 1 weist drei pneumatische Zylinder 17a, 17b, 17c für die Drucklufterzeugung auf und umfasst einen Lufteinlass 18 bei Umgebungsdruck. Ein jeder dieser Zylinder ist mit einem Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c mittels der Kippstruktur 16 befestigt. Diese Struktur 16 umfasst eine Stange 19, die an einem Ende an der Stange eines Pneumatikzylinders 17 des zentralen Körpers angelenkt ist, und deren anderes Ende an einem Hebel 20 angelenkt ist, dessen Enden ihrerseits an den Enden der Stange von zwei Umfangspneumatikzylindern 21a, 21b angelenkt sind. Diese Umfangspneumatikzylinder 21a, 21b sind in einem jeden der Umfangs-Schwimmkörpern 2a, 2b, 2c angebracht.
Die Zylinder sowohl des zentralen Schwimmkörpers 1 als auch der Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c werden über die Kippstrukturen 16 angetrieben, die die zyklische Bewegung jener Körper übertragen, die unter der Einwirkung der Meereswellen erzeugt wird.
Die Umfangspneumatikzylinder 21a, 21b drücken die Luft unter Druck zusammen, die durch die Leitung 22 des entsprechenden Zylinders 17 kommt, der in dem halbkugelförmigen Körper des zentralen Schwimmkörpers 1 angeordnet ist. Die Zylinder des zentralen Schwimmkörpers der Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c bilden eine Drei-Stufen-Linearpneumatikpumpe, die die genutzte Energie in zusammengedrückte Luft umwandelt, die in den Umfangsschwimmkörpern 2a, 2b, 2c ihrerseits gespeichert wird.
Der zentrale Schwimmkörper 1 weist auch innerhalb seines wasserdichten ovalen Körpers 8 eine Drei-Stufen-Pneumatikdrehpumpe 23 auf. Diese Pumpe 23 wird durch einen Dreh-Invertermechanismus 9 über ein Schwungrad 24 angetrieben, und eine variable Geschwindigkeitseinrichtung überträgt, zusammen mit den Rollen 10 und Gurten, Ketten, oder Kabeln 11, die zylindrische vertikale Bewegung, die durch den zentralen Schwimmkörper 1 und den Unterwassertank 4 gebildet wird, aufgrund des Einwirkens der Meereswellen. Die durch die pneumatische Drehpumpe 23 ver dichtete Luft wird auch über die Leitung 25 in den Umfangsschwimmkörpern 2a, 2b, 2c gelagert.
Die in den Umfangsschwimmkörpern 2a, 2b, 2c gesammelte Druckluft wird auf das Festland oder zu einer befestigten Struktur über Leitungen 26 gebracht, die die verdichtete Luft einem Druckluftsammlertank übertragen, der in der Küstenzone angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße System zum Erzeugen von Meereswellen ist ein System zur multiplen Ausnutzung und komplementären Konversion bzw. Umwandlung von Energie.
Das multiple Ausnutzen erfolgt durch Ausnutzen des Schwunges oder Hubes der Wellen ihrerseits und der Wasserdrucksäulen auf die eingeschlossene Luft in den Unterwassertank 4 und dem Schwimmkörper 1. Die komplementäre Umwandlung von Energie erfolgt aufgrund der komplementären Aktion, die durchgeführt wird:

• Zwischen dem zentralen Schwimmkörper 1 und dem Unterwassertank 4;
• Zwischen dem zentralen Schwimmkörper 1 und den Umfangsschwimmkörpern 2a, 2b, 2c;
• In dem zentralen Schwimmkörper 1 selbst, aufgrund der eingeschlossenen Luft 7, die der Körper enthält.

Die komplementäre Aktion zwischen den zentralen Schwimmkörper 1 und dem Unterwassertank 4 wird von den Druckänderungen der eingeschlossenen Luft 5, die dieser Behälter enthält, hervorgerufen, aufgrund der Änderungen der Wassersäule, deren er unterzogen wird.
Wie die 1, 2 und 3 zeigen, überträgt der zentrale Schwimmkörper 1, wenn er sich, angetrieben durch die Energie der Meereswellen, bewegt, diese Bewegung auf den Unterwassertank 4 über die Rollen 10 und die Gurte, Ketten oder Kabel 11. Der Unterwassertank 4 bewegt sich in umgekehrter Richtung zu der Bewegung des zentralen Schwimmkörpers 1, sodass, wenn der zentrale Schwimmkörper 1 nach oben durch die Wellen bewegt wird, sich der Unterwassertank 4 nach unten und weg von der Oberfläche bewegt. Der durch den Unterwassertank 4 vorgenommene Weg ist derselbe, wie jener des zentralen Schwimmkörpers 1, obwohl darauf hingewiesen werden muss, dass die Wassersäule, die der Tank unter dem Schwung der Welle erzielt stets doppelt so groß ist wie der Weg, der von dem Schwimmkörper 1 ausgeführt wird.
Wenn der Unterwassertank 4 sich von der Oberfläche wegbewegt und die Wassersäule, die er trägt ansteigt, dringt Wasser 6 in den Tank 4 ein, der an Gewicht zunimmt und die in dem Behälter eingeschlossene Luft 5 zusammendrückt. Wenn der Schwung oder Hieb der Wellen auf den zentralen Schimmkörper 1 abnimmt, dann tendiert die eingeschlossene Luft 5 dazu, sich auszudehnen, sodass das Wasser 6 aus dem Unterwassertank 4 austritt, und sich der Tank 4 näher zur Oberfläche bewegt, wodurch er an Hub gewinnt.
Die Ausdehnung und Kontraktion der eingeschlossenen Luft 5 in dem Unterwassertank 4 erzeugt durch die Änderungen in dem Volumen der Luft 5 aufgrund der größeren oder geringeren Wassersäule, die von dem Tank 4 getragen wird, wenn dieser sich bewegt, Kräfte (Gewicht des Tanks und Hub des Tanks), die auf den zentralen Schwimmkörper 1 durch die Rollen 10 und die Gurte, Ketten oder Kabel 11 übertragen werden. Diese Kräfte werden zu dem Hub oder dem Gewicht des zentralen Schwimmkörpers 1 hinzuaddiert, aufgrund der Aktion der Schwungkräfte, was deren Effekte komplementiert und die ausgenutzten Kräfte und die Effizienz der Arbeitswegbewegungen erhöht.
Wenn der zentrale Schwimmkörper 1 den Hub der Welle empfängt und den Weg nach oben beginnt, beginnt der Unterwassertank 4 seinen Weg nach unten mit einem entsprechenden Eintritt von Wasser 6. Der erhöhte Wellenhub wird begleitet von einem Gewichtsanstieg in den Unterwassertank 4, sodass am Ende des Weges, wenn die Hubkraft oder Schwungkraft der Welle minimal ist, das Gewicht des Tanks 4 an diesem Punkt auf einem Maximum ist, wonach es derart wirkt, dass die Schwungkraft komplementiert bzw. ergänzt wird durch das Gewicht des Tanks 4. Auf der anderen Seite, wenn der Wellenhub abnimmt und der Schwimmkörper 1 seinen Weg nach unten beginnt, beginnt der Unterwassertank 4 seinen Weg nach oben, begleitet von einem Austritt von Wasser 6 aufgrund der Expansion der unter Druck stehenden, eingeschlossenen Luft 5. Der verringerte Wellenhub wird begleitet von einem gesteigerten Schwung des Unterwassertanks 4 (da sich das Wasser 6 darin bei Ausdehnung der verdichteten Luft 5 leert), sodass am Ende des Weges, wenn die Verringerung des Wellenhubs minimal ist, sich der Hub des Tanks 4 an seinem bei diesem Punkt befindet, und sodann wirkt, und somit die Hubkraft des zentralen Schwimmkörpers 1 durch den Hub des Tanks 4 dadurch vervollständigt wird.
Anstelle sich gegenseitig zu überschneiden, stärken sich sowohl der zentrale Schwimmkörper 1 als auch der Unterwassertank 4 und ergänzen einander im Zentrum und an den Enden ihrer entsprechenden vertikalen Arbeitswege, wobei die Hiebe- oder Schwungkräfte des Schwimmkörpers zu dem zusätzlichen Hub oder Gewicht des Unterwassertanks 4 addiert werden. Dies ermöglicht eine beträchtliche Ausnutzung der Energie von Wellen einer Höhe von 1,5 Meter mit Frequenzen von 8 bis 10 Wellen pro Minute.
Die Hübe und Gewichte des Schwimmkörpers 1 befinden sich auf ihrer maximalen Schwungintensität im Zentrum des vertikalen aufsteigenden und absteigenden Arbeitsweges der Wellen, während das Gewicht und der Hub des Unterwassertanks 4 in die selbe Richtung wirken, jedoch mit keinerlei Intensität im Zentrum (Hub und Gewicht kompensiert) und mit einer maximalen Intensität an den Enden. Dort besteht demzufolge ein Alternieren von Schwungeinwirkungen zwischen dem Schwimmkörper 1 und dem Unterwassertank 4, was dazu tendiert, die Intensität der Kraft über den gesamten Weg der Wellen beizubehalten.
Die komplementäre Aktion zwischen dem zentralen Schwimmkörper 1 und dem Umfangsschwimmkörpern 2a, 2b, 2c hat ihren Ursprung:

• in der besonderen Anordnung der Kippstruktur, die die Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c mit dem zentralen Schwimmkörper 1 verbindet;
• in der niederen Masse und Trägheit der Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c in Bezug auf den zentralen Schwimmkörper 1;
• in dem gleichzeitigen Wirken von Hub- oder Schwungkräften und den Schwerkräften, die durch die Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c selbst erzeugt werden, die auf den zentralen Schwimmkörper 1 bei jedem vertikalen Weg übertragen werden.

Das Kippen der Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c wurde mit einem Abstand von dem zentralen Schwimmkörper 1 angeordnet, der äquivalent ist zu der Wellenlänge der Wellen, derart, dass die Effekte von Hub- und Schwerkraft auf beide Körper übereinstimmen.
Die vertikale Bewegung, der der zentrale Schwimmkörper 1 unterworfen wird, aufgrund der Hubkräfte, hervorgerufen durch die Wellen und den Druck, ziehen die Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c in dieselbe Richtung und auf dieselbe Weise. Aufgrund ihrer geringeren Masse und Trägheit, antworten diese Körper zunächst jedoch auf den Hub und die Schwerkraft bei jedem Richtungswechsel. Die Kippverbindungsstrukturen 16, die sie an dem zentralen Schwimmkörper 1 befestigen, übertragen die resultierenden Hub- oder Schwungkräfte auf den entsprechenden Zylinder 17 des zentralen Schwimmkörpers 1, wobei sie ihn antreiben und verdichtete Luft bei einem jeden Wechsel der Richtung oder vertikalen Weg erzeugen.
Darüber hinaus sind die Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c einer oszillierenden Bewegung unterworfen, aufgrund der Wellenbewegung des Meeres und ihrer Abmessungen, die mit der Wellenlänge der Meereswellen übereinstimmt. Ihre Enden stimmen abwechselnd mit den Wellenbergen bzw. -gipfeln und/oder den Tälern der Wellen überein. Das Kippen der Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c auf den Stangen 19 und dem Hebel 20 wird horizontal auf die beiden Zylinder 21a, 21b eines jeden Umfangsschwimmkörpers 2a, 2b, 2c übertragen, wobei die Zylinder die komprimierte Luft von dem entsprechenden Zylinder 17 des zentralen Schwimmkörpers 1 komprimieren. Wie oben beschrieben, bilden die Zylinder des zentralen Schwimmkörpers 1 und der Umfangsschwimmkörper 2a, 2b, 2c eine Drei-Stufen-Linearepneumatikpumpe, die die ausgenutzte Energie in Druckluft umwandelt. Die Zylinder eines jeden Umfangsschwimmkörpers 2a, 2b, 2c sind durch Verbindungs leitungen 27 miteinander verbunden.
Um den Luftdruck in einer Ebene zu verdoppeln wird der Oberflächenbereich eines jeden Zylinders gegenüber dem vorhergehenden auf die Hälfte reduziert, sodass die Beibehaltung identischer Einlass- und Verdichtungshübe ermöglicht wird. Demzufolge, beginnend von einem Atmosphärendruck oder 1 kg/cm² am Einlass der ersten Stufe (Zylinder 17a, 17b, 17c) und Aufbringen von Kräften, die die entsprechenden Drehmomente überwinden, steigt der Druck auf 2 kg/cm² in der zweiten Stufe (Zylinder 21a eines jeden Umfangsschwimmkörpers) und auf 4 kg/cm² in der Dritten und Endstufe (Zylinder 21b eines jeden der Umfangsschwimmkörper).
Eine weitere komplementäre Aktion des Systems ist jene, die aus der eingeschlossenen Luft 7 in den Hohlraum des Schwimmkörpers 1 herrührt. Die in dem Hohlraum des Schwimmkörpers 1 eingeschlossene Luft 7 befindet sich unter Umgebungsdruck an der Schwimmlinie oder der Linie des neutralen Ausgleichs der gesamten Anordnung. Jedoch, wenn berücksichtigt wird, dass Meereswasser 6 in den Hohlraum eindringt, wird verständlich, dass jegliche vertikale Bewegung des Schwimmkörpers 1 zu einer Änderung in den Volumen der Luft 7 führt, was sich in einen Druck beim Aufsteigen und einem Druckabfall bei Absteigen überträgt, was auf den Innendeckel des Domes des zentralen Schwimmkörpers 1 wirkt. Die eingeschlossene Luft 7 expandiert oder zieht sich in dem Hohlraum des zentralen Schwimmkörpers 1 zusammen, wenn sie angesaugt wird (während des Weges nach unten) oder Druck unterworfen (während des Weges nach oben) durch das Wasser, das in dem Hohlraum selbst aufgenommen ist. Die durch die eingeschlossene Luft 7 erzeugten Kräfte werden den Kräften der Ausnutzung und des Loslassens des Hubes und der Massen bei den Richtungsumkehrungen hinzuaddiert, und bedeuten deshalb einen Anstieg des Arbeitsweges, der von dem zentralen Schwimmkörper 1 ausgeführt wird. Darüber hinaus helfen die Kräfte, die die eingeschlossene Luft 7 auf den zentralen Schwimmkörper 1 ausübt, durch Wirken in eine Richtung entgegengesetzt zu dem Hub oder dem Gewicht des Unterwassertanks, an den Enden der Arbeitswege, die negativen Kräfte des Unterwassertanks 4 zu überwinden und dagegen zu wirken. Das heißt, sie unterstützen die Richtungsumkehr des zentralen Schwimmkörpers 1.
Die 5 bis 9 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, das einen zentralen Schwimmkörper 1 einen Umfangsschwimmkörper 28 in Form eines kreisförmigen Rings, der an der Struktur von vertikalen Führungen 12 angebracht ist, und einen Unterwassertank 4 von eingeschlossener Luft 5 in Ringform umfasst, der an dem Schwimmkörper 1 befestigt und an seinem unteren Abschnitt offen ist, um den Eintritt von Meereswasser 6 zu ermöglichen.
Der zentrale Schwimmkörper 1 ist gebildet aus zwei wasserdichten Behältern 29, 30, einem oberen Behälter 29 von Kegelstumpfform und einem anderen unteren Behälter 30 von zylindrischer Form, der Luft 31 unter einem vorgewählten Druck enthält. Beide Behälter 29, 30 werden von einer Zahnstange oder einem gezahnten Gestell 32 durchsetzt, das längs mit der Struktur von vertikalen Führungen 12 mittels Kabeln 33 und Spannern 34 befestigt ist. Das gezahnte Gestell 32 ist an einer jeden ihrer Seiten mit zwei Getrieberädern 35 in Eingriff, die die Bewegung des Schwimmkörpers 1 über die Länge des Gestells 32 in eine Drehbewegung von zwei Wellen mit einem speziellen Arbeitsmoment übertragen.
Der Unterwassertank 4 ist dynamisch an dem Schwimmkörper 1 über Rollen 10 und den Verbindungskabeln oder -ketten 11 angebracht, sodass sich beide vertikal entlang der Struktur von vertikalen Führungen 12 und in entgegengesetzter Richtung zueinander bewegen, unter dem Effekt der Kraft der Wellen.
Das gezahnte Gestell 32, mit den Kabeln 33 und den Spannen 34, die es an der Struktur 12 befestigen, und zusammen mit den Verbindungskabeln oder Ketten 11 des Schwimmkörpers 1 und des Unterwassertanks 4, sind innerhalb von Teleskoprohren 36 angeordnet, welche sie vor einem direkten Eingriff des Meerwassers schützen. Die Rollen 10, 15 des Systems sind ebenfalls innerhalb eines Körpers 37 angeordnet, um sie vor der Einwirkung des Meerwassers zu schützen. Der Körper 37 ist auf einer Kompensationsplatte angeordnet, die auf der unteren Basis der vertikalen Führungsstruktur 12 angeordnet ist, wobei die Platte als eine dynamische Ankerung der Arbeitskräfte wirkt, wobei sie die Position des länglichen gezahnten Gestells 32 bei eine jeden Richtungswechsel beibehält. Der Umfangsschwimmkörper 28, der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist ein Schwimmkörper mit einer Dichte von 0,5 g/cc, der so ausgebildet ist, dass er das Gewicht der Führungsstruktur 12 sowie die Kräfte, die von dem Unterwassertank 4 und dem zentralen Schwimmkörper 1 auf die Führungsstruktur 12 selbst aufgebracht zu werden, aufwiegt. Eine feste vertikale Position der Führungsstruktur 12 wird somit erreicht, welche von der Bewegung und den Hüben der Wellen gepuffert und uneinwirkend gemacht wird, und nimmt optimalen und wirksamen Vorteil von beidem, sowohl der Schwungkräfte, die auf den zentralen Schwimmkörper 1 wirken als auch der Kräfte, die von den Änderungen der Wassersäule auf die eingeschlossene Luft 5 in dem Unterwassertank 4 erzeugt werden.
Die Struktur des Unterwassertanks 4 ist vorzugsweise so mit Luftkammern 39 ausgestaltet, deren Funktion es ist, das Gewicht der Struktur des Unterwassertanks 4 selbst zu kompensieren, sodass der Einfluss des Gewichts dieser Struktur auf das System als ein Ganzes gleich Null sein wird. Diese Anordnung erreicht das Ergebnis, dass die von dem Unterwassertank 4 erzeugten Kräfte optimal und effektiv auf den zentralen Schwimmkörper 1 übertragen werden.
Der wasserdichte untere Behälter 30 des zentralen Schwimmkörpers 1 umfasst vier Pneumatikzylinder 40, die eine Bewegungsplattform 41 antreiben, die an dem oberen wasserdichten Behälter 29 des Schwimmkörpers 1 selbst angeordnet ist. Die Einrichtungen zum Übertragen der Bewegung des Schwimmkörpers 1 und die Einrichtungen zum Umwandeln der Bewegung in Energie sind auf dieser Plattform 41 angebracht.
Die mechanische Übertragung der Bewegung des Schwimmkörpers 1 auf die Energieumwandlungseinrichtungen wird von den vier Getrieberädern 35 ausgeführt, die in Eingriff mit dem längs angeordneten gezahnten Gestellen 32 stehen, die die geradlinige Bewegung des Schwimmkörpers 1 in eine Drehbewegung von zwei Wellen umwandelt. Diese Drehbewegung wird ihrerseits zu einem Rotationsinverter 42 übertragen, mit einem gleichgerichteten Ausgang, der die Bewegung einer einzelnen Antriebswelle und der Arbeitskraft auf einen Verstärker überträgt, dessen Ausgang durch eine variable Geschwindigkeitsvorrichtung 44 geregelt wird und über ein Schwungrad 45 übertragen wird. In der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird die Bewegung der Antriebswelle schließlich auf die beiden Wellen 46 ü bertragen, die ihrerseits zwei elektrische Generatoren 47 antreiben. In anderen nicht dargestellten bevorzugten Ausführungsformen kann jedoch die Bewegung der Antriebswellen dazu verwendet werden, einen Pneumatikenergiekompressor, Umkehrosmose-Membranen-Ausrüstungen zur Entsalzung von Mehrwasser, oder, beispielsweise, Wasserstoffproduktionseinrichtungen zu betätigen.
Die Einrichtungen der mechanischen Übertragung von Energie, in dem vorhergehenden Absatz beschrieben sind, sind derart ausgestaltet, dass das System perfekt mit Wellen von 1,5 bis 4,5 Meter Höhe und Frequenzen zwischen 5,5 und 7 pro Minuten arbeitet, wobei sie in diesem Arbeitsbereich eine Antriebswellendrehungsgeschwindigkeit zwischen 900 und 1.500 Umdrehungen pro Minute erreichen.
Die Pneumatikzylinder 40, die in dem unteren wasserdichten Behälter angeordnet sind, umfassen jeweils zwei Kammern 48, 49, eine obere Kammer 48 und eine weitere untere Kammer 49, die durch einen Kolben 50 des Zylinders 40 getrennt sind. Die obere Kammer 40 ist mit dem Unterwassertank 4 von eingeschlossener Luft 5 durch biegsame Schläuche 51 verbunden, die auf Rädern 52 mit kreisförmigen Führungen angeordnet sind, die ihnen erlauben, ein und ausgezogen zu werden. Der Druck der Luft 5 in der oberen Kammer 48 der Zylinder 40 ist gleich dem Druck der eingeschlossenen Luft 5 in dem Unterwassertank 4, da beide Elemente durch die flexiblen Schläuche oder Rohre 51 verbunden sind. Die untere Kammer 49 der Zylinder 40 ist an ihrer Basis offen und wird demzufolge dem Druck der Luft 31 unterworfen, die in den freiliegenden Räumen des unteren wasserdichten Behälters 30, des Schwimmkörpers 1.
In einer Position bei ruhiger See, wie in 7 dargestellt, ist der Druck der Luft 31, die in den freien Räumen des unteren wasserdichten Behälters 30 enthalten ist, gleich dem Druck der Luft 5 in dem Unterwassertank. In dieser Position befindet sich die Plattform 4 bei einem Zwischenpunkt auf ihrem Weg und der Kolben 50 eines jeden Zylinders 40, der die beiden Kammern 48, 49 trennt, befindet sich in seiner Mittelposition, da der Luftdruck in den beiden Kammern 48, 49 derselbe ist.
In der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform dienen die Pneumatikzylinder 40 als Volumenaustauscher der eingeschlossenen Luft 5 in dem Unterwassertank 4, sodass eine jegliche vertikale Bewegung eine Änderung in dem Volumen der Luft 5 in den oberen Kammern 48 der Zylinder 40 und dem Unterwassertank 4 hervorruft.
Die komplementäre Umwandlung von Energie der bevorzugten Ausführungsform gezeigt in den 6 bis 9 beruht auf der komplementären Wirkung, die ausgeübt wird:

• zwischen dem zentralen Schwimmkörper 1 und dem Unterwassertank 4;
• in dem zentralen Schwimmkörper 1 selbst, aufgrund des Einwirkens der Pneumatikzylinder 40 auf die antreibbare Plattform 41.

Die komplementäre Aktion zwischen dem zentralen Schwimmkörper 1 und dem Unterwassertank 4 rührt her von dem Volumen der eingeschlossenen Luft 5 in den oberen Kammern 48 der Pneumatikzylinder 40 und in dem Unterwasertank 4, aufgrund der Änderungen der Wassersäule 6, die von dem Tank 4 getragen wird.
Die 6 zeigt wie, wenn sich der zentrale Schwimmkörper 1 von der Oberfläche bewegt und die Wassersäule 6, die von dem Unterwassertank 4 getragen wird, steigt, Wasser in den Tank eindringt und die eingeschlossene Luft 5, die er enthält, über die flexiblen Schläuche 51 in die oberen Kammern 48 der Pneumatikzylinder 40 übertragen wird. Auf der anderen Seite, wie in 8 dargestellt, wenn der Hub der Wellen auf den zentralen Schwimmkörper 1 beginnt abzunehmen, und somit auch die Wassersäule 6, die von dem Unterwassertank 4 getragen wird, abnimmt, fließt Wasser aus dem Tank aus, sodass Luft 5 in den oberen Kammern 48 der Pneumatikzylinder 40 zu den Unterwassertank 4 über die flexiblen Schläuche 51 übertragen wird.
Die Druckänderungen und Volumenaustäusche von Luft 5 zwischen den oberen Kammern 48 der Pneumatikzylinder 40 und dem Unterwassertank 4, hervorgerufen durch die Änderungen in der Wassersäule 6, getragen von dem Unterwassertank 4, wenn dieser sich bewegt, erzeugt Kräfte (Gewicht des Tanks und Hub des Tanks), die dem zentralen Schwimmkörper 1 über Rollen 10 und die Ketten oder Kabel 11 übertragen werden, mit einer maximalen Intensität von Kräften, praktisch vom Be ginn des Arbeitsweges des Schwimmkörpers 1 an.
Tatsächlich, erzeugen in der beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform die geringen Veränderungen der Wassersäule 6, die auftreten, wenn die Aufwärtsbewegung oder Abwärtsbewegung des Schwimmkörpers 1 gerade erst beginnt, einen Austausch von Luftvolumen 5 zwischen den oberen Kammern 48 und den Zylindern und dem Unterwassertank 4, welche in Kräfte (Gewicht des Tanks und Hub des Tanks) umgewandelt werden, die mit einer maximalen Intensität der Kräfte praktisch vom Beginn des Arbeitsweges des zentralen Schwimmkörpers 1 an wirken. Diese Kräfte werden zu dem Hub oder dem Gewicht des zentralen Schwimmkörpers hinzuaddiert, aufgrund der Einwirkung der Schwungkräfte und komplementieren deren Kräfte, mit einer maximalen Intensität praktisch vom Anfang des Weges aus und sie beschleunigen weiterhin die zyklischen Richtungsänderungen des zentralen Schwimmkörpers 1 am Ende der Arbeitswege.
Die anderen komplementären Aktion, die in der bevorzugten Ausführungsform des Systems, gezeigt in den 5 bis 9, beobachtet werden, haben ihren Ursprung in dem zentralen Schwimmkörper 1 selbst und werden durch die Aktion im Pneumatikzylinder 40 auf die Bewegungsplattform 41 hervorgerufen.
Wenn der zentrale Schwimmkörper 1 seine Abwärtsbewegung beginnt, aufgrund des Hubs der Welle, steigt die Wassersäule 6, die von dem Unterwassertank 4 getragen wird, wobei der Druck der Wassersäule 6, der zu dem Volumen von Luft 5 in den Tank 4 führt, auf die oberen Kammern 48 der Pneumatikzylinder 40 übertragen wird. Der Druck der Luft 5 in den oberen Kammern 48 der Zylinder 40 steigt somit, wodurch die Kolben 50 von jenen Zylindern 40 nach unten getrieben werden, und wodurch eine Betätigung der Bewegungsplattform 41 hervorgerufen wird, die ihren Weg nach oben ausführt. Die aufsteigende Bewegung der Plattform 41 wird auf die Getrieberäder 35 des Getriebesystems übertragen, das sich auf der Plattform 41 selbst befindet, wobei die Getrieberäder 35 in Eingriff stehen mit dem gezahnten Gestell 32, was in einen Arbeitsweg mündet, der zu jenem hinzuaddiert wird, der von dem zentralen Schwimmkörper 1 selbst aufgrund der Schwungkräfte ausgeführt wird. Wenn die Kraft der Welle abnimmt und der Schwimmkörper 1 seinen absteigenden Weg beginnt, nimmt die Wassersäule 6 die von dem Unterwassertank 4 getragen wird, ab, was zu einer Reduktion des Drucks der Wassersäule 6 führt, zu der Übertragung des Volumens von Luft 5 in der oberen Kammer 48 der Pneumatikzylinder 40 zu dem Unterwassertank 4. Der Druck der Luft 5 der oberen Kammern 48, der Zylinder 40 nimmt somit im Verhältnis zu dem Luftdruck 5 der unteren Kammern 49 ab„ die, aufgrund dass sie an ihrer Basis offen sind, den selben voreingestellten Luftdruck 31 wie jenen des unteren Behälters 30 des zentralen Schwimmkörpers 1 haben. Demzufolge ruft die Druckdifferenz zwischen den Kammern 48, 49 hervor, dass der Kolben nach oben getrieben wird, wodurch eine Betätigung der Plattform 41 hervorgerufen wird, welche eine Bewegung nach unten hervorruft. Die absteigende Bewegung der Plattform 41 wird auf die Getrieberäder 35 übertragen, die mit dem gezahnten Gestände 32 in Eingriff stehen, was zu einem Arbeitsweg führt, der zu jenem hinzuaddiert wird, der von dem zentralen Schwimmkörper 1 selbst aufgrund der Schwungkräfte ausgeführt wird Die mit der Änderung der Drücke und dem Austausch von Luftvolumen 5 zwischen den oberen Kammern 48 der Pneumatikzylinder 40 und dem Unterwassertank 4 erzeugt werden, werden von den Zylindern 40 des zentralen Schwimmkörpers 1 selbst verwendet, um die sich bewegende Plattform 41 anzutreiben, auf der sich der Getriebemechanismus der Bewegung des zentralen Schwimmkörpers 1 befindet, wodurch die Arbeitswegstrecke des Schwimmkörpers 1 vergrößert wird, sodass die Energieumwandlung des Systems dadurch komplementiert wird.

Claims

System zur Mehrfachnutzung und komplementären Umwandlung von Energie aus Meereswellen, das einen zentralen Schwimmkörper (1), Einrichtungen (23, 47) zum Umwandeln der Bewegung des Systems in pneumatische, elektrische oder hydraulische Energie, vorgesehen oder auf andere Weise innerhalb dessen, und Übertragungseinrichtungen (26) der Energie auf das trockene Land oder zu einer Struktur umfasst, wobei das System weiterhin eine Struktur von vertikalen Führungen (12) entlang derer der zentrale Schwimmkörper (1) sich bewegt, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Unterwasser-Lufteinschluss (5) -Tank (4) umfasst, der an seiner unteren Basis offen ist, wobei er von dem Schwimmkörper (1) gehalten wird, und auch entlang der Struktur von vertikalen Führungen (12) bewegbar ist, Einrichtungen (10, 11) zum Übertragen der Bewegung des Schwimmkörpers (1) auf den Unterwassertank (4) umfasst, wobei der Körper (1) und der Tank (4) so angeordnet sind, dass die Bewegung des Unterwassertanks (4) gegenläufig ist zu jener des zentralen Schwimmkörpers (1), wobei die Bewegung des zentralen Schwimmkörpers (1) und des Unterwassertanks (4) über Einrichtungen (9, 24, 32, 35, 42, 43, 44, 45) zur Übertragung der Bewegung zu den Umwandlungseinrichtungen (23, 47) der Bewegung in pneumatische, elektrische oder hydraulische Energie übertragen wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen Umfangsschwimmkörper (28) umfasst, der eine Dichte von 0,5 g/cc aufweist, der an der Struktur (12) von vertikalen Führungen angehängt ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Schwimmkörper einen Aufnahmebehälter (30) von Luft (31) unter Druck umfasst, wobei wenigstens ein Pneumatikbetätiger innerhalb des Behälters angebracht ist, wobei die obere Kammer (48) des Betätigers mit dem Unterwassertank (4) und der unteren Kammer (49) verbunden ist, die an ihrer Basis offen ist und der Luft (31) unter Druck des Behälters (30) ausgesetzt ist.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine pneumatische Betätiger ein Zylinder (40) ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsübertragungseinrichtungen einen Rotationsinverter (9, 42), einen Verstärker (43), eine Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung (44) und ein Schwungrad (24, 45) umfassen.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bewegungsübertragung weiterhin eine Zahnstange bzw. ein gezahntes Gestell (32) umfasst, das an einer jeden seiner Seiten mit zwei Getrieberädern (35) in Eingriff steht.
System nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (50) des wenigstens einen pneumatischen Zylinders (40) eine Einrichtung zum Antreiben einer Bewegungsplattform (41) umfasst, die an dem oberen Behälter (29) des zentralen Schwimmkörpers (1) angeordnet ist und von dem gezahnten Gestell (32) durchquert wird, wobei die Getrieberäder (35) drehend an der Plattform (41) angebracht sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Umwandeln der Bewegung in Energie wenigstens einen Elektrogenerator (47), eine pneumatische Pumpe (23) oder eine hydraulische Pumpe aufweisen.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es Teleskoprohre (36) umfasst, die wenigstens die Übertragungseinrichtungen (10, 11) der Bewegung des Schwimmkörpers (1) auf den Unterwassertank (4) und das gezahnte Gestell (32) aufnehmen.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mehrzahl von Modulen umfasst, von denen jedes einen zentralen Schwimmkörper (1) und einen Unterwasserlufteinschluss (5) -Tank (4) aufweist, der an dem zentralen Schwimmkörper (1) befestigt ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Schwimmkörper (1) einen Hohlraum aufweist, der innen eingefangene Luft (7) enthält.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Mehrzahl von Umfangsschwimmkörpern (2a, 2b, 2c) umfasst, die an dem zentralen Schwimmkörper (1) mittels kippbarer Befestigungsstruktur (16) befestigt sind.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Umwandeln der Bewegung in Energie weiterhin eine Mehrzahl von Pneumatikzylindern (17a, 17b, 17c, 21a, 21b) umfassen, die von den kippbaren Befestigungsstrukturen (16) betätigt werden.
System nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsschwimmkörper (2a, 2b, 2c) jeweils zwei Umfangspneumatikzylinder (21a, 21b) umfassen, die die Luft von einem der Zylinder (17a, 17b, 17c) des zentralen Schwimmkörpers (1) komprimieren, wobei die Kippstruktur (16) eines jeden der zentralen Schwimmkörper (1) -zylinder (17a, 17b, 17c) eine Stange (19) umfassen, die an einem Gelenk an der Stange des Zylinders (17) angelenkt und an dem anderen Ende an einem Hebel (20) angelenkt ist, dessen Enden ihrerseits auf Enden der Umfangspneumatikzylinder (21a, 21b) -stangen angelenkt sind, wobei der Abstand zwischen den beiden Gelenkpunkten auf der Stange (19) im Wesentlichen derselbe ist, wie der Abstand zwischen dem Gipfel und dem Tal einer Welle ist.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Umfangspneumatikzylinder (21a, 21b) die Luft von dem anderen Umfangspneumatikzylinder zusammendrückt.
System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder der Pneumatikzylinder (17a, 17b, 17c) des zentralen Schwimmkörpers (1) und der beiden entsprechenden Umfangspneumatikzylinder (21a, 21b) Drei-Stufen-Linearpneumatikpumpen bilden.
System nach Anspruch 15 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem System erzeugte komprimierte Luft in den Kammern eines jeden der Umfangsschwimmkörper (2a, 2b, 2c) gespeichert wird.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin eine Anzahl von Umkehrosmose-Membranen zum direkten Umwandeln der erhaltenen hydraulischen Energie in entsalztes Wasser, umfasst.