DE87478C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES f/fiWMi

KLASSE 84: Wasserbau.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um das Wasser des Meeres zu heben und aufzuspeichern, damit es als Betriebskraft oder zu anderen Zwecken dienen kann.

Das Meerwasser wird in einen Behälter von grofsem Fassungsraum gehoben, um sodann als treibendes Mittel für Turbinen oder andere Wassermotoren zu dienen; die Kraft der Turbinen oder der anderen Wassermotoren wird dann zum Treiben von Dynamomaschinen oder anderen elektrischen Maschinen zur Erzeugung von Elektricität nutzbar gemacht. Die Elektricität wird dann aufgespeichert, vertheilt, gemessen und zur elektrischen Beleuchtung, zur Bewegung von Strafsen- und Eisenbahnwagen oder zu irgend einem Zwecke verwendet. Die Kraft der Wassermotoren kann auch dazu verwendet werden, um Druckluft zu erzeugen, die in Rohrnetzen vertheilt wird, zur Erzeugung von Druckwasser oder zu Kühlzwecken, zum Bewegen von Maschinenanlagen oder zu anderen passenden Zwecken.

Ebenso kann das aus dem Ocean in der im Nachstehenden beschriebenen Weise gehobene Wasser zum Speisen von Kanälen, Binnenseen und dergl. oder zur Herstellung von Salz durch Verdunstung oder zu irgend einem anderen Zwecke dienen, bei welchem das Wasser vortheilhaft verwendbar ist.

Zur Anlage der Vorrichtungen wählt der Erfinder vortheilhaft einen felsigen Theil des die See einfassenden Strandes von passender Höhe, während das Wasser am Fufse des Felsens genügende Tiefe besitzen mufs. In der Vorderfläche, d. h. der der See zugekehrten Fläche der Felsen, wird ein Kanal oder eine Reihe von Kanälen ausgegraben, die an ihrer dem Wasser zugekehrten Mündung breit und an ihrem hinteren Ende schmal sind. Der Boden dieser Kanäle liegt in einigen Fällen genügend tief unter dem Seespiegel, um den Wogen oder Wellen zu gestatten, in dem Kanäle zu steigen und zu fallen, ohne sich zu brechen; in anderen Fällen hingegen liegt der Boden des Kanales hoch genug, um ein Brechen der Wellen oder Wogen zu veranlassen, ehe sie in die nachstehend beschriebenen Luftcompressionskammern eintreten.

In den hinteren Theil des Kanales mündet ein senkrecht aufsteigender Schacht. Hinter demselben oder zu beiden Seiten des Schachtes ist ein oder sind mehrere Luftcompressionskammern ausgehöhlt und so gestaltet, dafs ihr Eingang abwechselnd durch die Wogen oder die ansteigende See bedeckt und freigelassen wird.

Wird der Eingang zu diesen Kammern bedeckt, so wird die in den Kammern befindliche Luft eingeschlossen und comprimirt.

Das obere Ende des Schachtes besitzt eine gekrümmte Ausmündung, die im Querschnitt eine oblonge Gestalt hat, um soviel als möglich den Rücklauf des Wassers in den Schacht nach der Hebung zu verhindern und in dem Sammelbehälter einen möglichst hohen Wasserstand zu sichern. Ebenso kann zu demselben Zwecke in der Ausmündung des Schachtes im entsprechenden Winkel eine Deflectorplatte angeordnet sein.

Besitzt das Wasser der See nicht genügende Tiefe, so wird der Kanal, der Schacht und die Luftcompressionskammer oder -Kammern aus Stein oder irgend einem anderen festen Materiale in die See hinaus gebaut und so stark construirt, dafs der Bau fähig ist, der stärksten See zu widerstehen; das gehobene Wasser wird nach dem Sammelbehälter mittelst eines Gerinnes geführt. Der Sammelbehälter kann entweder von der Natur gebildet oder in entsprechender Höhe künstlich gebaut sein. Das Gerinne, welches nach diesem Behälter führt, kann das Wasser vieler aus den Kanälen aufsteigender Schächte aufnehmen.

Entsprechend der verschiedenen Höhe des Seeniveaus während der Ebbe und Flut werden die Luftcompressionskammern in verschiedenen Höhen angeordnet.

Die Luftcompressionskammern können irgend eine passende Gestalt haben. Vorteilhaft können diese Kammern an der Hinterseite schmaler als an der Vorderseite gemacht werden, während die Decke einer solchen Kammer höher als die Lippe an dem Eingange liegt, gewölbt ist und nach hinten zu ansteigt. Die Schächte können im Grundrifs irgend welche Gestalt haben. In einigen Fällen kann auch die aus Metall oder einem anderen passenden Materiale hergestellte Lippe am Eingange der Luftcompressionskammer verstellbar gemacht werden, so dafs entsprechend dem Steigen und Fallen der Flut die Lippe gehoben oder gesenkt werden kann, um der Lippe eine Lage zu geben, die für das Oeffnen und Schliefsen des Kammereinganges durch die Wogen oder Wellen am vortheilhaftesten ist.

In den beiliegenden Zeichnungen sind diese Vorrichtungen zur Darstellung gebracht.

Fig. ι ist eine Ansicht der allgemeinen Anordnung aus der Vogelperspective;

Fig. 2 und 3 zeigen bezw. einen senkrechten Schnitt und eine Oberansicht der Vorrichtungen, die zum Comprimiren der Luft in den Kammern durch die Wogen oder das Ansteigen der See bei tiefem Wasser dienen.

Fig. 4 und 5 zeigen einen senkrechten Schnitt und eine Oberansicht der Vorrichtungen, bei welchen das aus dem Sammelbehälter ausfliefsende Wasser Turbinen treibt, welche letztere Dynamomaschinen zur Erzeugung von Elektricität in Bewegung setzen.

Fig. 6 zeigt im Grundrifs die Anordnung zweier Luftcompressionskammern im -vergröfserten Mafsstabe.

Fig. 7 und 8 zeigen im Schnitt bezw. in der Oberansicht die Vorrichtungen, bei welchen die Decke der Luftcompressionskammern nicht höher ist als die Lippe am Eingange der letzteren, was bei starken Seen von Vortheil ist.

Fig. 9 endlich giebt eine Vorderansicht der in einer Reihe neben einander und in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Kanäle und Luftcompressionskammern, um den verschiedenen Wasserspiegeln der See während der Ebbe und Flut entsprechen zu können.

In Fig. ι stellt α α eine Reihe von Kanälen vor, die in dem Felsen ausgehöhlt sind; b bezeichnet die Schächte, an deren unterem Ende sich die Luftcompressionskammern befinden, und c die Gerinne, welche ihr Wasser von den gekrümmten Ausflüssen d empfangen und es nach dem Sammelbehälter e führen, f sind Turbinen zum Treiben der Dynamos g, von welchen aus die erzeugte Elektricität mittelst der Kabel h vertheilt wird.

In den Fig. 2 und 3 ist (a) ein in dem Felsen oder Gestein des Strandes in der Tiefe des Wassers ausgehöhlter Kanal, der nach hinten zu schmal zusammenläuft, ' (b) der senkrecht aufsteigende Schacht, (c) die Luftcompressionskammer, deren Decke höher als die Lippe (d) am Eingange der Kammer gelegen ist. Das untere Ende bezw. die untere Kante (e) des Schachtes ist so niedrig als möglich herabgeführt, jedoch nicht niedrig genug, um den Eintritt des Wassers in die Kammer zu hindern. ff) ist der gebogene Ausflufs am oberen Ende des Schachtes (b) von oblonger Gestalt, um soviel als möglich das Wasser an einem Rücklauf in den Schacht nach jeder Hebung zu verhindern und einen möglichst hohen Wasserstand in dem Sammelbehälter zu gestatten. (g) ist das Gerinne, welchem von einer Reihe von Schächten Wasser zugeführt wird, welches dann unter Vermittelung der Abzweigrinnen h in den Sammelbehälter fällt. In diesen Fig. 2 und 3 ist nur eine Luftcompressionskammer dargestellt.

In den Fig. 4 und 5 veranschaulicht α einen Kanal, der in der Tiefe des Wassers hinläuft, an seinem vorderen Ende breit und an seinem hinteren Ende schmal ist. b ist der senkrecht aufsteigende Schacht, (c) die Luftcompressionskammer, deren Decke höher gelegen ist als die Lippe (d) am Eingange der Kammer und ff) ein oblonger Auslafs oder eine gebogene Mündung am oberen Ende des Schachtes. (g) ist das von den Schächten Wasser erhaltende Gerinne, welches Wasser dann durch

Abzweiggerinne (h) nach dem Sammelbehälter ^ fliefst.

Das Wasser tritt aus dem Sammelbehälter in die Rohre (j) unter Vermittelung der Rinnen (k), um, nachdem es die Turbinen oder Wassermotoren (I) bewegt hat, nach dem Abflufskanal (m) zu strömen, der vortheilhaft unter dem Seeniveau liegt, (n n) stellen Dynamomaschinen vor, welche mittelst Wellen und Riemen von den Wassermotoren (I) aus betrieben werden. Die hierbei erzeugte Elektricität kann in gewünschter Weise verwendet werden.

Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform der Anlage hat die Luftcompressionskammer (c) eine Decke, die in derselben Höhe liegt wie die Lippe (d) am Eingange der Kammer; die übrigen Buchstaben bezeichnen dieselben Theile wie in den früheren Fig. 2 und 3.

In Fig. 9 sind (a) die Kanäle, (b) die Schächte und (c) die Luftcompressionskammern, letztere in verschiedenen hohen Ebenen liegend, um den verschiedenen Wasserständen bei Ebbe und Flut zu entsprechen.

Die Wirkungsweise der Anlage ist die folgende:

In den Fig. 2, 3, 4 und 5 brechen sich die Wogen oder Wellen nicht in dem Kanal, sondern steigen und fallen und sammeln ihre Kraft unter dem Schacht (b) sowie in der Luftcompressionskammer (c); die Luft wird hierbei aus der Kammer herausgetrieben, bis das Wasser bis über die Lippe (d) steigt; in diesem Augenblicke wird der Kamm der Woge oder W^relle zurückgehalten, und der unter dem Kamme befindliche schwere Wasserkörper schiefst schnell in die Kammer (c) hinein, hierbei die eingeschlossene Luft so lange zusammenpressend , bis der Druck so grofs ist, dafs die Luft sich plötzlich ausdehnt und das Wasser aus der Kammer herauswirft. Dieses ausgeworfene Wasser trifft nun mit der von neuem heranrollenden Woge oder Welle zusammen, bewegt und hebt mit grofser Schnelligkeit eine Menge von Wasser durch den Schacht (b), in welchem sich der geringste Widerstand befindet, und drückt es in das Gerinne (g). Von dem Gerinne (g) aus fällt das Wasser durch die Rinnen (h) in einen Sammelbehälter.

Sobald die Woge zurückweicht, wird die Lippe (d) der Compressionskämmer (c) frei, und die Kammer ist für eine neue Ladung von Luft und Wasser geöffnet.

Diese Wirkungsweise wiederholt sich schnell und abwechselnd.

In Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, wie das in dem Sammelbehälter enthaltene Wasser zum Treiben von Turbinen oder Wassermotoren (I). benutzt wird, um sodann durch den Abflufskanal (m), der vortheilhaft unter dem Seeniveau liegt, nach der See zurückzukehren.

Die Turbinen oder Wassermotoren treiben hier unter Vermittelung von Zahnrädergetrieben Dynamomaschinen; die hierdurch erzeugte Elektricität kann zur elektrischen Beleuchtung, zum Treiben von Strafsen- und Eisenbahnen oder irgend einem anderen passenden Zweck verwendet werden.

Sind drei Luftcompressionskammern am unteren Ende des Schachtes (b) angewendet, so wirft die in den Kammern comprimirte Luft das Wasser nach der Mitte des Schachtes, welches sodann der in den Kanal einströmenden W^roge oder Welle begegnet, wodurch eine grofse Wassermenge durch den Schacht gehoben wird.

Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, einen Wirkungsverlust zu vermeiden, der dadurch eintreten kann, dafs Wasser von der hinteren Luftcompressionskammer in den Kanal (a) anstatt in den senkrecht aufsteigenden Schacht geworfen wird.

Das gehobene Wasser wird mittelst der gebogenen Mündung (f) in das Gerinne (g) geführt und fällt von da aus in den Sammelbehälter, um für irgend einen Zweck verwendet zu werden.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform sind zwei Luftcompressionskammern c unter dem Schacht b vorgesehen.

In den Fig. 7 und 8 liegt die Decke der Luftcompressionskammer bündig mit der Lippe (d) am Eingange der Kammer; diese Form der Kammer wird für hohe Seen angewendet, die, in den Kanal mit grofser Geschwindigkeit einströmend , den Kammereingang abschliefsen, ehe die Luft entschlüpfen kann, worauf das Wasser in der vorher beschriebenen Weise durch den Schacht gedrückt wird.

Die Fig. 9 zeigt eine Reihe von Luftcompressionskammern (c), in verschiedenen Höhen liegend, mit ihren zugehörigen Kanälen und Schächten (b). Diese Anordnung ist so getroffen, dafs, wenn sich die Flut in irgend einer Höhe befindet, stets eine oder mehrere Luftcompressionskammern von Wasser bedeckt und so zu sagen geladen werden, um Wasser durch den oder die Schächte (b) zu drücken.

Claims (1)

1. Patent-AnSprüche:

   i. Verfahren zum selbsttätigen Heben von Seewasser, darin bestehend, dafs die in Uferkanälen geleiteten Wellen der Brandung' vermöge ihres hydraulischen Druckes am Ende der Kanäle Luft zusammenpressen, worauf diese Prefsluft in Zusammenwirkung mit der Trägheit der Wellen das Wasser in senkrechter Richtung in einen Sammel-

   behälter emporschleudert, aus welchem es dann herabfallend zur Erzeugung von Triebkraft Verwendung findet.
   Zur Ausführung des unter ι. beanspruchten Verfahrens die Anlage von in gleicher oder verschiedener Höhenlage angeordneten Kanälen (a), welche, sich gegen das Ufer zu verengend, in eine Prefsluftkammer (c) oder deren mehrere mit erhöhter Decke endigen, aus denen senkrecht aufsteigende Kanäle (b) mit oblonger Austrittsöffnung ff) nach dem Sammelbehälter führen.
   3. Zur Ausführung der unter 2. gekennzeichneten Anlage die Anordnung von Scheidewänden (d) an den Eingängen der Prefsluftkammern (c), welche Wände der Höhe nach verstellt werden können, das Abschliefsen der Kammern durch das einströmende Wasser erleichtern und die Prefsluftmenge vermehren sollen.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.