DE7720239U1

DE7720239U1 - DEVICE FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY THROUGH THE USE OF SWATS

Info

Publication number: DE7720239U1
Application number: DE19777720239
Authority: DE
Original assignee: Wallat Waldemar Drmed 3257 Springe
Current assignee: Wallat Waldemar Drmed 3257 Springe
Priority date: 1977-06-28
Filing date: 1977-06-28
Publication date: 1978-06-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie durch Ausnutzung des Seegangs, insbesondere durch Ausnutzung der Stampfbewegung eines Schiffes, bestehend aus wenigstens einem gleitbar gelagerten Erregerorgan und zumindest einem Wandler zur Umsetzung mechanischer Energie in elektrische Energie.The invention relates to a device for generating electrical energy by exploiting the swell, in particular by exploiting the pitching motion of a ship, consisting of at least one slidably mounted exciter organ and at least one converter for the implementation of mechanical Energy into electrical energy.

Es wurde bereits in verschiedenster Weise versucht, Meeresenergie, insbesondere die Energie von Wellen zur Erzeugung elektrischer Energie auszunutzen. So ist es beispielsweise bekannt, ein bojenartiges Gehäuse fest zu verankern und über einen sich im Bojenkörper mit den Weilen auf- und abbewegenden Schwimmer einen Generator anzutreiben, wobei jedoch nur eine vergleichsweise geringe elektrische Leistung erzielt werden kann.Various attempts have already been made to use ocean energy, in particular to use the energy of waves to generate electrical energy. This is how it is, for example known to anchor a buoy-like housing firmly and over To drive a swimmer moving up and down in the buoy body with the waves, a generator, but only a comparatively low electrical power can be achieved.

Aus der DT-PS 802 68$ ist ferner eine durch die Stampfbewegung eines Schiffes betriebene Antriebsvorrichtung bekannt, bei der die in der Längsrichtung des Schiffskörpers begrenzt beweglichen Ladebunker an ihren Stirnflächen mit Kolben versehen sind, die in ortsfest im Schiffsrumpf gelagerten Zylindern arbeiten. Aufgrund der Bewegung der Ladebunker entsprechend den Stampfbewegungen des Schiffes tritt in den Zylindern eine Kompression ein, wobei dann versucht wird, diese Kompression zum Antrieb von Maschinen auszunutzen. Diese Lösung ist jedoch sehr aufwendig und besitzt den wesentlichen Nachteil, daß die in zeitlicher und größenmäßiger Hinsicht starken Schwankungen unterworfene Energiedarbietung nur schwer in wirtschaftlicher Weise ausgenutzt werden kann, da eine vernünftige Energiegewinnung im allgemeinen nur dann möglich ist, wenn Antriebsenergie, die beispielsweise für einen Generator benötigt wird, über längere Zeiträume und dabei möglichst kontinuierlich zur Verfügung steht* Überdies besteht bei Prachtschiffen, die stets einen eigenen Antrieb besitzen, kein derart hohes Bedürfnis nach zusätzlicher Energiegewinnung, das es rechtfertigen würde, die Gefahren in Kauf zu nehmen, die sich bei der bekannten Vorrichtung aufgrund des hochliegenden Schwerpunktes der be- j wegbar gelagerten Lasten ergibt. IFrom the DT-PS 802 68 $ a drive device operated by the pitching motion of a ship is also known, in which the loading bunkers, which can move to a limited extent in the longitudinal direction of the hull, are provided with pistons on their end faces that work in cylinders that are fixedly mounted in the ship's hull. Due to the movement of the loading bunkers according to the pitching movements of the ship occurs in a compression on the cylinders, in which case an attempt is made to use this compression to drive machines. However, this solution is very expensive and has the major disadvantage that the time and size In view of the strong fluctuations in the energy supply, it is difficult to exploit economically can be, since a reasonable energy generation is generally only possible if drive energy, for example is required for a generator, available over longer periods of time and as continuously as possible * In addition, there is always a have their own drive, do not need such a high need for additional energy generation that it would justify, to accept the dangers that arise in the known device due to the high center of gravity of the be j movably mounted loads results. I.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs definierten Art so auszubilden, daß die durch die Wellenbewegung dargebotene Energie kontinuierlich und mit hohem Wirkungsgrad ausgenutzt werden kann, und daß die dazu verwendete Vorrichtung den unterschiedlichsten Einsatzgebieten problemfrei und kostengünstig angepaßt werden kann.The object of the present invention is to design a device of the type defined at the outset so that the through the wave motion presented energy can be used continuously and with high efficiency, and that the the device used for this purpose can be adapted to a wide variety of applications without problems and at low cost.

Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes gleitbar gelagerte Erregerorgan aus einem zumindest im wesentlichen geradlinig geführten Mapsenkörper besteht, der über ein in einer Bewegungsrichtung kraft- - schlüssiges und in der anderen Bewegungsrichtung freilaufendes Getriebe mit wenigstens einem Schwungradspeicher mit angeschlossenem Generator gekuppelt ist.The object is achieved according to the invention in that each slidably mounted exciter organ consists of at least one consists essentially of a rectilinear map body, which has a force in one direction of movement - Conclusive and free-running gear with at least one flywheel storage device in the other direction of movement connected generator is coupled.

Die Kombination eines Schwungradspeichers mit einem Erregerorgan, das sowohl kürzere als auch längere Energieimpulse dem Speicher in verwertbarer Weise darbieten kann, erbringt sowohl in funktioneller als auch in konstruktiver Hinsicht wesentliche Vorteile, da die !Führungsbahn des Erregerkörpers jeweils entsprechend den räumlichen Gegebenheiten des speziellen Anwendungsfalls problemfrei angepaßt werden kann und der impulsförmige Antrieb der Schwungradeinheit eine optimale und kontinuierliche Ausnutzung der insgesamt gewonnenen Energie über einen Generator zuläßt. Dieser Generator kann direkt zur Verwertung vorgesehene ~" Energie liefern, z. B, elektrische Energie für Beleuchtungszwecke, oder die vom Generator erzeugte Energie kann in einem nachgeschalteten Akkumulator gespeichert und dann bei Bedarf verwertet werden.The combination of a flywheel storage device with an exciter organ that generates both shorter and longer energy pulses can present the memory in a usable way, yields in both functional and constructive Significant advantages in terms of the! Guideway of the exciter body in each case adapted problem-free according to the spatial conditions of the special application can be and the pulsed drive of the flywheel unit an optimal and continuous use of the allows total energy gained via a generator. This generator can be earmarked for recycling directly ~ "Supply energy, e.g. electrical energy for lighting purposes, or the energy generated by the generator can be used in a downstream accumulator can be stored and then recycled if necessary.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich auch durch konstruktive Einfachheit aus, da die Technik der Verwendung von in einer Sichtung kraftschlüssig arbeitenden und in der anderen Richtung freilaufenden Getriebe ausgereift ist undThe device according to the invention is also characterized by structural simplicity, since the technology of use of frictionally working in one sighting and in the other direction free-running gear is fully developed and

der Einsatz dieser Übertragungseinrichtung gewährleistet, daß sowohl Bewegungen des Erregerorgans über kurze Strecken als auch über längere Strecken voll ausgenutzt werden könnefi.the use of this transmission device ensures that both movements of the exciter organ over short distances as well as being able to be used to the full over longer distances.

Vorzugsweise ist jeder Massekörper, der eine impulsförmige Erregung des jeweiligen Schwur*grades bewirken kann, auf einer Schiene geführt. Die Führung ist zweckmäßigerweise reibungsarm ausgebildet, und prinzipiell ist es auch möglich, eine Magnetschwebeführung vorzusehen, um die Reibungsverluste absolut zu minimieren.Each mass body that can cause a pulse-shaped excitation of the respective degree of oath is preferably on one Rail guided. The guide is expediently designed with low friction, and in principle it is also possible to have a Provide magnetic levitation guide in order to absolutely minimize friction losses.

Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Neigung der Bewegungsbahn einstellbar ist. Auf diese Weise kann durch eine einfache Maßnahme sichergestellt werden j daß in Abhängigkeit von der Art der vorliegenden Wellenbewegung Beschleunigung und Laufstrecke des Erregerkörpers optimal gewählt werden kann, so daß sich die jeweils günstigsten Antriebsimpulse erzielen lassen.A particularly advantageous feature of the invention is that the inclination of the trajectory is adjustable. In this way, it can be ensured by a simple measure j that depending on the type of the present Wave motion acceleration and the path of travel of the exciter body can be optimally selected so that each allow the most favorable drive impulses to be achieved.

Ferner ist es möglich, den Massekörper mehrteilig auszubilden, so daß durch Anbringung oder Entfernung von Teilmassen, insbesondere in Verbindung mit der Einstellung der Schrägneigung der Bahn die jeweils günstigsten Energiegewinnungsverhältnisse geschaffen werden können.It is also possible to design the mass body in several parts, so that by attaching or removing partial masses, especially in connection with the setting of the Incline of the track the most favorable energy generation ratios in each case can be created.

In einem bevorzugten Anwendungsfall wird die Vorrichtung nach der Erfindung in Schiffen, vor allem Segelschiffen eingebaut, und zwar entsprechend der Schiffslängsrichtung, so daß die Stampfbewegung des Schiffes ausgenutzt wird. Günstig ist in diesem Zusammenhang, daß die Vorrichtung nach der Erfindung in einem Schiff, insbesondere Segelschiff tief im Rumpf eingebaut werden kann, so daß die Energieerzeugungsvorrichtung zusätzlich eine stabilisierende Funktion übernimmt.In a preferred application, the device according to the invention is used in ships, especially sailing ships installed, in accordance with the longitudinal direction of the ship, so that the pitching movement of the ship is used. It is advantageous in this context that the device according to the invention is in a ship, in particular a sailing ship Can be installed deep in the fuselage, so that the energy generating device also has a stabilizing effect Function.

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Die Anwendung der Vorrichtung nacii der Erfindimg in eines Segelschiff stellt einen bevorzugten Anwendungsfall dar, ist jedoch keineswegs einschränkend. Gerade bei Segelschiffen ist jedoch vorteilhaft, daß durch die Erfindung auf äußerst umweltfreundliche Art und Weise die an Bord benötigte Energie gewonnen, gespeichert und gegebenenfalls dazu benutzt werden kann, die Beleuchtung und auch einen Flauteninotor anzutreiben.The application of the device according to the invention in one Sailing ship is a preferred application, however, it is by no means limiting. Especially with sailing ships However, it is advantageous that the on board by the invention in an extremely environmentally friendly manner Required energy can be obtained, stored and, if necessary, used for lighting and also a To drive idle engine.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt in stark schematisierter Weise eine Vorrichtung nach der Erf ladung» wie sie beispielsweise in den unteren Bereich des Burnpfes eines Segelschiffes eingebaut werden kann.An embodiment of the invention is shown below explained with reference to the drawing; the single figure of the drawing shows in a highly schematic manner a device after the charge »like her for example built into the lower part of the Burnpfes of a sailing ship can be.

In der schematischen Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen eine Schiene gekennzeichnet, auf der ein Gewicht 2 gleitend geführt ist. Diese Schiene erstreckt sich im Falle des Einbaus der Vorrichtung in ein Schiff zumindest im wesentlichen parallel zur Schlingerachse, so daß Bewegungen des Schiffkörpers um die Stampfachse zu einer Schrägstellung der Schiene Ί und damit zu einem Gleiten des Gewichtes 2 führen.In the schematic drawing, the reference number denotes a rail on which a weight 2 slides is led. This rail extends at least substantially when the device is installed in a ship parallel to the roll axis, so that movements of the hull around the ram axis lead to an inclined position of the Rail Ί and thus lead to weight 2 sliding.

Die Bewegungsbahn des Gewichtes 2 wird zweckmäßigerwese durch Anschläge 5 und 4- begrenzt, wobei diese Anschläge stoßdämpfend ausgebildet sein können.The path of movement of the weight 2 is expedient limited by stops 5 and 4-, these stops can be designed shock-absorbing.

Das Gewicht 2 ist mit einer Endloskettenanordnung 5 verbunden, welche um Antriebsorgane 6, 7 geführt ist, die in der Art eines mechanischen Freilaufs arbeiten, d. h. in einer Drehrichtung kraftübertragend wirken und in der anderen Drehrichtung frei durchlaufen« Diesen Organen 6, sind Schwungradeinrichtungen 8, 9 zugeordnet, die somit von dem sich bewegenden Gewicht 2 über Kette 5 und Freilauf-The weight 2 is connected to an endless chain arrangement 5, which is guided around drive elements 6, 7 which work in the manner of a mechanical freewheel, d. H. act force-transmitting in one direction of rotation and run freely in the other direction of rotation «these organs 6, are assigned to flywheel devices 8, 9, which thus from the moving weight 2 via chain 5 and freewheel

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anordnungen 6, 7 impulsartig angetrieben und in Umlauf gehalten werden.arrangements 6, 7 driven in pulses and kept in circulation will.

Den Schwungradanordnungen 8, 9 sind Generatoren 10, 11 zugeordnet, deren Ausgänge mit Akkumulatoren verbunden sein können.The flywheel assemblies 8, 9 are assigned generators 10, 11, the outputs of which are connected to accumulators could be.

Es ist ersichtlich, daß jede über einer bestimmten Geschwindigkeit liegende Bewegung des Gewichtes 2 zu eisern inpulsartigen Antrieb der Schwungradeinheiten 8, 9 führt, da im Falle der Bewegung des Gewichtes 2 in der einen !Richtung die eine Schwungradeinheit 8 angetrieben wird und die der anderen Schwungradeinheit 9 zugeordnete Preilaufanordnung frei durchläuft, während bei der anderen Bewegungsrichtung des Gewichtes der Vorgang umgekehrt abläuft.It can be seen that each is above a certain speed horizontal movement of weight 2 to iron impulsive Drive of the flywheel units 8, 9 leads, since in the case of the movement of the weight 2 in one direction one flywheel unit 8 is driven and the pilot arrangement assigned to the other flywheel unit 9 runs freely, while with the other direction of movement of the weight the process is reversed.

Es wurde bereits erwähnt, daß im Falle des Einbaus dieser Energieerzeugungsvorrichtung im Rumpf eines Schiffes eine zusätzliche, durch das Gewicht und durch die Drehbewegung der Schwungradeinheiten unterstützte Stabilisierung des Schiffes erreicht wird, was einen zusätzlichen erwünschten Effekt darstellt.It has already been mentioned that in the case of the installation of this energy generating device in the hull of a ship additional stabilization of the Ship is achieved what an additional desirable Represents effect.

Mit der im prinzipiellen Aufbau beschriebenen Vorrichtung ist es im Vergleich zu bisher bekannten Anordnungen vor allem möglich, die impulsartig ausnutzbare Energie in eine kontinuierlich zur Verfügung st&hende Energie umzuwandeln, da der Impulscharakter der zur Verfügung stehenden Energie durch die Schwungradanordnungen in eine kontinuierlich weitcrverarbeitbare Energie umgeformt wird und es demgemäß keine Schwierigkeiten bereitet, Akkumulatoreinheiten ständig aufzuladen oder die an den Generatoren zur Verfügung stehende elektrische Energie unmittelbar auszunutzen.With the device described in the basic structure it is possible in comparison to previously known arrangements, in particular, to convert the energy that can be used in a pulsed manner into a to convert continuously available energy, because the impulsive nature of the energy available through the flywheel assemblies in a continuous Further processable energy is converted and accordingly it does not cause any difficulties, accumulator units constantly or the one available on the generators to use electrical energy directly.

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im Falle der Verankerung derartiger Einheiten in Schwimmkörpern ist es auch möglich, die gewonnene Energie in ein Ifetz einzuspeisen und die Verwertung der Energie nicht unmittelbar auf dem schwimmenden Gebilde vorzunehmen.in the case of anchoring such units in floating bodies it is also possible to feed the generated energy into an Ifetz and the utilization of the energy not immediately to undertake on the floating structure.

Selbstverständlich können in der praktischen Ausgestaltung der Energieerzeugungsvorrichtung nach der Erfindung eine BeiJje von Modifikationen vorgenommen werden, und es is-c beispielsweise sieht sotwesuig, mittels eines Kettentriebs zu arbeiten, aber das dargestellte Beispiel erleichtert das Verständnis des Grundprinzips der Erfindung und läßt vor allem die weseatlichen Vorteile erkennen, die durch diese Erfindung erreicht werden. So ist es beispielsweise auch noch möglich, die Aufprallenergie des Massekörpers auf die bevorzugt vorgesehenen bewegungsbahnbegrenzenden Einrichtungen zusätzlich auszumitzen, indem ein geeigneter Energiewandler oder eine entsprechende Übertragungseinrichtung zur Umwandlung der schlagartigen Impulse in Speicher- oder auswertbare Energie vorgesehen wird. Of course, a number of modifications can be made in the practical embodiment of the energy generating device according to the invention, and it is, for example, sotwesuig to work by means of a chain drive , but the example shown facilitates the understanding of the basic principle of the invention and above all leaves the essentials Recognize advantages achieved by this invention. For example, it is also possible to additionally measure the impact energy of the mass body on the preferably provided path-limiting devices by providing a suitable energy converter or a corresponding transmission device for converting the sudden pulses into energy that can be stored or evaluated.

Claims

- a η proverbs

Device for generating electrical energy by exploiting the swell, in particular by Exploitation of the pitching movement of a ship, consisting of at least one slidably mounted Exciter organ and at least one converter for converting mechanical energy into electrical energy, characterized in that each slidably mounted exciter organ consists of an at least substantially rectilinear one

DR. ti, MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD β MÖNCHEN 22. ROBEKT-KOCH-STRASSE IDR. Ti, MANITZ DIPL.-ING. M. FINSTERWALD β MÖNCHEN 22. ROBEKT-KOCH-STRASSE I

te'.. ros9i ai *q ti, telex 05-29673 patmfte '.. ros9i ai * q ti, telex 05-29673 patmf

DIfL.-INC. W. CRAMKOW 7 STUTTGART 60 (BAD CANNSTATT1 SEELBERCSTR. 93/93. TEL.(07III66 73 6tDIfL.-INC. W. CRAMKOW 7 STUTTGART 60 (BAD CANNSTATT1 SEELBERCSTR. 93/93. TEL. (07III66 73 6t

ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 727Ο POSTSCHECK· MÖNCHEN 77O62-8OSCENTRAL TILLS BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN. ACCOUNT NUMBER 727Ο POSTSCHECK · MÖNCHEN 77O62-8OS

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Masseiikkörper (2) ordered, which has a in one direction of movement non-positive and free-running gear with at least one in the other direction of movement Flywheel accumulator (8, 9) with connected generator (9, 10) is coupled.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each Hasse body (2) on one Rail (i) is guided.

3 · device according to. Claim 1 or 2, characterized in that »each mass body (2) is connected to the associated flywheel accumulator (8, 9) via a chain drive (5) with an interposed pre-run arrangement (6, 7) ~ saX»

4 »Device according to one of the preceding claims, characterized in that on both ends of the movement path (1) of the mass body (2) a flywheel storage (8, 9) is provided and that the the flywheel accumulators sugsorderen freewheel arrangements are effective in opposite directions.

y. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inclination of the movement path (1) is adjustable.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that im Area of the devices at the end of the movement path (3, 4-) are provided for shock absorption.

7 · Device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that

that the mass body (2) is constructed in several parts.

8. Vorrichtlang according to one or more of the preceding claims, characterized in that the interacting surfaces of the mass body (2) and shock-absorbing devices (3, 4) at least partially are provided with an elastic covering, in particular a rubber covering «

9. Device according to one of the preceding claims,

characterized in that at least one of the two flywheel accumulators (8, 9) can be mechanically coupled to a drive, in particular a ship drive is.

10. The device according to claim 1, characterized in that each generator (10, 11) is a Accumulator is connected downstream.

11. Performing according to claim 10, characterized in that a device is provided to when the charge limit of the accumulator is reached a switchover of the flywheel accumulator (8, 9) to one

f ~ * mechanical direct drive.