EP2376780A1 - Aggregat zur nutzung alternativer energie - Google Patents

Aggregat zur nutzung alternativer energie

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Publication number
EP2376780A1
EP2376780A1 EP09812482A EP09812482A EP2376780A1 EP 2376780 A1 EP2376780 A1 EP 2376780A1 EP 09812482 A EP09812482 A EP 09812482A EP 09812482 A EP09812482 A EP 09812482A EP 2376780 A1 EP2376780 A1 EP 2376780A1
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EP
European Patent Office
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drive
drive wheel
drive shaft
weights
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09812482A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Egon Frommherz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BRUNNACKER, ALFRED
Original Assignee
Egon Frommherz
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Filing date
Publication date
Application filed by Egon Frommherz filed Critical Egon Frommherz
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/10—Alleged perpetua mobilia

Definitions

  • the invention relates to an aggregate for the use of alternative energy.
  • the object of the invention is to provide an aggregate which allows gravity to be converted into usable energy, e.g. in the form of electric current, to convert;
  • the aim is the highest possible efficiency or efficiency.
  • an even number of weights are suspended symmetrically on the outer circumference of a drive wheel and swinging outside of their center; with respect to the direction of rotation of the drive wheel, a support for the weight in question is attached to the drive wheel behind each weight and each weight is connected in gearing to the main drive shaft of a generator; the drive wheel is also geared to the output shaft of a drive motor.
  • the eccentric suspension of the weights results in a ratio of the lever arms to the downwards or upwards moving weights, which causes the greater part of the energy which can be removed at the generator, for example approx External use is available and only the smaller part, in the example about 20% consumed by the drive motor to maintain the rotation of the drive wheel.
  • weights are suspended uniformly symmetrically on the outer circumference of the drive wheel pendulum; This achieves good synchronization and good efficiency of the unit.
  • each of the weights on an eccentric approach where it is suspended by means of a drive shaft swinging on the outer circumference of the drive wheel.
  • the drive wheel on an even number symmetrically star-shaped projecting arms, at the ends of the weights are each suspended by means of a drive shaft pendulum.
  • each arm of the drive wheel at its end have a counter to the direction of rotation of the drive wheel facing extension on which the support for the pendulum suspended on this arm weight is provided.
  • the drive wheel has eight symmetrically star-shaped projecting arms, at the ends of each one of the weights is suspended pendulum and in each case a support for the weight is attached.
  • the geared connection between the weights and the main drive shaft may preferably consist of chain drives, and also the main drive shaft may be connected via a chain drive with the drive shaft of the generator;
  • the output shaft of the drive motor can be connected to the drive wheel via a plurality of chain drives with a reduction.
  • each weight on the main drive shaft is preferably carried out by means of a chain drive and a mounted on the main drive shaft sprocket via a mounted on the main drive shaft clamping freewheel.
  • the clamping freewheel ensures that the weights do not interfere with each other and disturb each other during their pendulum movement and stoppage.
  • FIG. 2 is a side view of the unit of FIG. 1 in the direction of arrow P in Fig. 1,
  • FIG. 3 shows a side view of the storage of the weights used in the unit of FIG. 1 using the example of a single weight, partially in section,
  • FIGS. 1 and 4 shows a sectional view of part of the bearing on the main drive shaft of the unit according to FIGS. 1 and
  • FIG. 5 is a side view, partially in section, the support for the weights of the unit of FIG .. 1
  • a multi-arm drive wheel 3 is mounted on a base frame 1 by means of traverses 2 and mounted rotatably on the traverses 2 separately;
  • the drive wheel 3 has a total of eight symmetrical, star-shaped protruding arms 3 '.
  • the weights 5 are rotatably mounted or oscillating.
  • the weights 5 each have a lug 6 on which the storage is provided.
  • Each weight 5 is fixedly connected to a drive shaft 10 and on the drive shaft 10 of each weight 5 also a sprocket 7 of a chain drive 8 is mounted and fixedly connected to the drive shaft 10 and thus also with the relevant weight 5.
  • each chain drive 8 is another sprocket 9, and all the sprockets 9 are in engagement with the central sprocket wheels 11, which are connected to the main drive shaft 4 to the drive shaft 22 of a generator 15 by a gear.
  • the relevant arm 3 'a support 12 which is located in relation to the rotational direction F of the drive wheel 3 behind the respective weight (see also Fig. 5).
  • the arm 3 ' has a nose-shaped projection 13, which points counter to the direction of rotation F of the drive wheel 3 and to which the support 12 is fastened.
  • Fig. 4 the power transmission from the chain drive 7, 8, 9 of each weight 5 via the sprockets 11 to the main drive shaft 4 by means of a transmission element in the form of a clamping freewheel 23.
  • the direction of rotation of the drive wheel 3 and the installation of the clamping freewheels 23 so coordinated to ensure that when operating the unit (see below), the weights 5 are independently movable, fall and swing or stand still, without affecting or disturbing each other.
  • the aggregate or the drive wheel 3 is initially pushed by the drive motor 14 via the chain drives 17, 18, 19; the energy required for this can come from a battery or a capacitor which is connected to the generator 15.
  • the weights 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 fall downwards on the downwardly moving arms 3 'of the drive wheel 3 as a result of gravity, initially oscillating.
  • the energy generated in this process is transmitted via the chain drive 21 to the generator 15, from which it is supplied in the form of electrical energy. tharim current can be removed.
  • the lever arm increases from the center of gravity 24 of the weight 5 to the center of the main drive shaft 4, while the weights 5 move towards the downwardly moving arms 3'. settle in the vertical and thus have a smaller lever arm to the center of the main drive shaft 4.
  • the resulting force difference (torque) is taken over by the drive motor 14 to maintain the rotational movement of the drive wheel 3.
  • the energy required for this purpose by the drive motor 14 makes up about 20% of the energy transferred from the weights 5.1, 5.2, .5.3, 5.4 via the drive wheel 3 to the generator 15; 80% of this energy is available to the generator 15 for use by others ,

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Abstract

Bei dem neuen Aggregat zur Nutzung alternativer Energie sind am Außenumfang eines Antriebsrades (3) eine gerade Anzahl von Gewichten (5) symmetrisch und außerhalb ihrer Mitte pendelnd aufgehängt; in Bezug auf die Drehrichtung (F) des Antriebsrades (3) ist hinter jedem Gewicht (5) eine Auflage (12) für das betreffende Gewicht (5) an dem Antriebsrad (3) befestigt und jedes Gewicht (5) ist getrieblich mit der Hauptantriebswelle (4) eines Generators (15) verbunden; das Antriebsrad (3) ist außerdem mit der Abtriebswelle (20) eines Antriebsmotors (14) getrieblich verbunden. Wenn das Antriebsrad (3) durch den Antriebsmotor (14) einmal angeschoben ist, so fallen die sich bei Drehung abwärts bewegenden Gewichte (5) durch ihre Schwerkraft pendelnd nach unten und treiben die Hauptantriebswelle (4) an und die dabei erzeugte Energie wird auf den Generator (15) übertragen, von welchem sie in Form von Strom abgenommen werden kann; die sich bei der Drehung aufwärts bewegenden Gewichte (5) schlagen an ihren Auflagen (12) an und kommen dabei zum Stillstand.

Description

Aggregat zur Nutzung alternativer Energie
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aggregat zur Nutzung alternativer Energie.
Bisherige Vorschläge an Vorrichtungen zur Nutzung alternativer Energie betreffen die Solarenergie, die Windenergie, die Wasserkraft, die Gezeitenkraft, die Geothermie. Ein Vorschlag für eine Vorrichtung zur Nutzung der Gravitation oder Schwerkraft ist nicht bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Aggregat zu schaffen, das es ermöglicht die Schwerkraft in nutzbare Energie, z.B. in Form von elektrischem Strom, umzuwandeln; dabei wird ein möglichst hoher Nutzungs- oder Wirkungsgrad angestrebt.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht mit einem Aggregat nach Anspruch 1.
Nach der Erfindung sind am Außenumfang eines Antriebsrades eine gerade Anzahl von Gewichten symmetrisch und außerhalb ihrer Mitte pendelnd aufgehängt; in Bezug auf die Drehrichtung des Antriebsrades ist hinter jedem Gewicht eine Auflage für das betreffende Gewicht an dem Antriebsrad befestigt und jedes Gewicht ist getrieblich mit der Hauptantriebswelle eines Generators verbunden; das Antriebsrad ist außerdem mit der Abtriebswelle eines Antriebsmotors getrieblich verbunden. Wenn das Antriebsrad durch den Antriebsmotor einmal angeschoben ist, so fallen die sich bei Drehung abwärts bewegenden Gewichte durch ihre Schwerkraft pendelnd nach unten und treiben die Hauptantriebswelle an und die dabei erzeugte Energie wird auf den Generator übertragen, von welchem sie in Form von Strom abgenommen werden kann; die sich bei der Drehung aufwärts bewegenden Gewichte schlagen an ihren Auflagen an und kommen dabei zum Stillstand. Durch die außermittige Aufhängung der Gewichte ergibt sich ein Verhältnis der Hebelarme an den sich ab- wärts bzw. aufwärts bewegenden Gewichten, das bewirkt, dass der größere Teil der am Generator abnehmbaren Energie, beispielsweise ca. 80%, für eine Fremdnutzung zur Verfügung steht und nur der geringere Teil, im Beispiel ca. 20% vom Antriebsmotor verbraucht wird, um die Drehung des Antriebsrades aufrechtzuerhalten.
Bevorzugt sind acht Gewichte gleichmäßig symmetrisch am Außenumfang des Antriebrades pendelnd aufgehängt; damit werden ein guter Gleichlauf und guter Wirkungsgrad des Aggregats erreicht.
Vorzugsweise weist jedes der Gewichte einen außermittigen Ansatz auf, an dem es mit Hilfe eine Antriebswelle pendelnd am Außenumfang des Antriebsrades aufgehängt ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Antriebsrad eine gerade Anzahl symmetrisch sternförmig abragender Arme auf, an deren Enden die Gewichte jeweils mit Hilfe einer Antriebswelle pendelnd aufgehängt sind. Dabei kann dann jeder Arm des Antriebsrades an seinem Ende einen entgegen der Drehrichtung des Antriebsrades weisenden Fortsatz aufweisen, an dem die Auflage für das an diesem Arm pendelnd aufgehängte Gewicht vorgesehen ist. Mit der Sternform des Antriebsrades werden eine leichte Bauweise des Aggre- gats und damit auch ein verbesserter Wirkungsgrad des Aggregats erreicht.
Vorzugsweise weist das Antriebsrad acht symmetrisch sternförmig abragende Arme auf, an deren Enden jeweils eines der Gewichte pendelnd aufgehängt ist und jeweils eine Auflage für das Gewicht befestigt ist.
Die getriebliche Verbindung zwischen den Gewichten und der Hauptantriebswelle kann bevorzugt aus Kettentrieben bestehen, und auch die Hauptantriebswelle kann über einen Kettentrieb mit der Antriebswelle des Generators verbunden sein; die Abtriebswelle des Antriebsmotors kann über mehrere Ket- tentriebe mit Untersetzung mit dem Antriebsrad verbunden sein.
Auch andere Kraftübertragungselemente, wie Getriebe, Riemen, Gelenkwellen, können dafür eingesetzt werden. Die Kraftübertragung von jedem Gewicht auf die Hauptantriebswelle erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Kettentriebs und eines auf der Hauptantriebswelle gelagerten Kettenzahnrades über einen auf der Hauptantriebswelle gelagerten Klemmfreilauf. Der Klemmfreilauf bewirkt, dass sich die Gewichte bei ihrer Pen- delbewegung und ihrem Stillstand nicht gegenseitig beeinflussen und stören.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher beschrieben; es zeigen
Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Aggregats,
Fig. 2 die Seitenansicht des Aggregats gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles P in Fig. 1 ,
Fig. 3 in einer Seitenansicht die Lagerung der im Aggregat nach Fig. 1 eingesetzten Gewichte am Beispiel eines einzelnen Gewichts, teilweise geschnitten,
Fig. 4 in einer Schnittansicht einen Teil der Lagerung auf der Hauptantriebs- welle des Aggregats nach Fig. 1 und
Fig. 5 in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten, die Auflage für die Gewichte des Aggregats nach Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 ist auf einem Grundrahmen 1 mittels Traversen 2 ein mehrarmi- ges Antriebsrad 3 montiert und separat auf den Traversen 2 drehbar gelagert; in der dargestellten Ausführungsform hat das Antriebsrad 3 insgesamt acht symmetrisch, sternförmig abragende Arme 3'. An den Enden der Arme 3' sind symmetrisch aber außermittig Gewichte 5 drehbar bzw. pendelnd gelagert. Gemäß Fig. 1 bzw. 3 weisen die Gewichte 5 dazu jeweils einen Ansatz 6 auf, an dem die Lagerung vorgesehen ist. Jedes Gewicht 5 ist fest mit einer Antriebswelle 10 verbunden und auf der Antriebswelle 10 eines jeden Gewichts 5 ist außerdem ein Kettenrad 7 eines Kettentriebs 8 montiert und mit der Antriebswelle 10 und damit auch mit dem betreffenden Gewicht 5 fest verbunden. Zu jedem Kettentrieb 8 gehört ein weiteres Kettenrad 9, und sämtliche Kettenräder 9 stehen in Eingriff mit zentrischen Kettenzahnrädem 11 , die mit der Hauptantriebswelle 4 zur Antriebswelle 22 eines Generators 15 getrieblich verbunden sind. Für jedes Gewicht 5 ist am Ende des betreffenden Arms 3' eine Auflage 12 befestigt, die sich in Bezug auf die Drehrichtung F des Antriebsrades 3 hinter dem jeweiligen Gewicht befindet (siehe auch Fig. 5). Gemäß Fig. 1 weist dazu der Arm 3' einen entgegen der Drehrichtung F des Antriebsrads 3 weisenden nasenförmigen Fortsatz 13 auf, an dem die Auflage 12 befestigt ist.
Auf dem Grundrahmen 1 fest montiert sind außerdem ein Antriebsmotor 14 und der Generator 15. Auf der dem Antriebsmotor 14 benachbarten Traverse 2 sind Stehlager 16 befestigt, welche Kettenräder für weitere Kettentriebe 17, 18, 19 tragen. Diese Kettentriebe 17, 18, 19 verbinden die Abtriebswelle 20 des Antriebsmotors 14 mit Untersetzung (1:50) mit dem Antriebsrad 3; die Hauptan- triebswelle 4 ist ihrerseits über einen weiteren Kettentrieb 21 mit der Antriebswelle 22 des Generators 15 verbunden.
Gemäß Fig. 4 erfolgt die Kraftübertragung vom Kettentrieb 7, 8, 9 eines jeden Gewichts 5 über die Kettenzahnräder 11 auf die Hauptantriebswelle 4 mit Hilfe eines Übertragungselements in Form eines Klemmfreilaufs 23. Dabei sind die Drehrichtung des Antriebsrades 3 und der Einbau der Klemmfreiläufe 23 so aufeinander abgestimmt, dass gewährleistet ist, dass bei Betrieb des Aggregats (siehe unten) die Gewichte 5 unabhängig voneinander beweglich sind, fallen und pendeln oder still stehen können, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen oder zu stören.
Angeschoben wird das Aggregat bzw. das Antriebsrad 3 zunächst durch den Antriebsmotor 14 über die Kettentriebe 17, 18, 19; die dafür benötigte Energie kann aus einer Batterie oder einem Kondensator kommen, die oder der mit dem Generator 15 verbunden ist. Sobald das Antriebsrad 3 in Richtung des Pfeiles F in Fig. 1 in Drehung versetzt ist, fallen die Gewichte 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 an den sich abwärts bewegenden Armen 3' des Antriebsrades 3 infolge der Schwerkraft, zunächst pendelnd, nach unten. Die dabei erzeugte Energie wird über den Kettentrieb 21 auf den Generator 15 übertragen, von dem sie in Form von elek- trischem Strom abgenommen werden kann. Die Gewichte 5.5, 5.6, .5.7, 5.8 an den sich aufwärts bewegenden Armen 3' schlagen an ihrer Auflage 12 an und werden so im Stillstand mitgenommen, bis sie nacheinander den höchsten Punkt der Drehbewegung erreichen und danach ihrerseits wieder pendelnd nach unten fallen. Wenn die Gewichte 5 an den sich aufwärts bewegenden Armen 3' an ihrer Auflage 12 zur Anlage kommen, vergrößert sich der Hebelarm von der Schwerpunktmitte 24 des Gewichts 5 zur Mitte der Hauptantriebswelle 4, während sich die Gewichte 5 an den sich abwärts bewegenden Armen 3' in die Senkrechte einpendeln und somit einen kleineren Hebelarm zur Mitte der Hauptantriebswelle 4 haben. Die daraus resultierende Kraftdifferenz (Drehmoment) wird zur Aufrechterhaltung der Drehbewegung des Antriebsrades 3 von dem Antriebsmotor 14 übernommen. Die dazu vom Antriebsmotor 14 benötigte Energie macht ca. 20% der von den Gewichten 5.1, 5.2, .5.3, 5.4 über das Antriebsrad 3 auf den Generator 15 übertragenen Energie aus, 80 % dieser Ener- gie stehen am Generator 15 zur Fremdnutzung zur Verfügung.
Bezuαszeichenliste:
1 Grundrahmen
2 Traversen
3 Antriebsrad, 3' Arme
4 Hauptantriebswelle
5 Gewichte
6 Ansatz
7 Kettenrad (Gewicht)
8 Kettentrieb (Gewicht)
9 Kettenrad
10 Antriebswelle
11 Kettenzahnräder
12 Auflage
13 nasenförmiger Fortsatz
14 Antriebsmotor
15 Generator
16 Stehlager
17 18 19 Kettentrieb (Antriebsmotor - Antriebsrad)
20 Abtriebswelle
21 Kettentrieb (Generator)
22 Antriebswelle (Generator)
23 Klemmfreilauf
24 Schwerpunktmitte

Claims

Aggregat zur Nutzung alternativer EnergiePatentansprüche
1. Aggregat zur Nutzung alternativer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang eines Antriebsrades (3) eine gerade Anzahl von Gewichten (5) symmetrisch und außerhalb ihrer Mitte pendelnd aufgehängt sind und in Bezug auf die Drehrichtung (F) des Antriebsrades (3) hinter jedem Gewicht (5) eine Auflage (12) für das betreffende Gewicht (5) an dem Antriebsrad (3) befestigt ist, dass jedes Gewicht (5) getrieblich mit der Hauptantriebswelle (4) eines Generators (15) verbunden ist und das Antriebsrad (3) mit der Abtriebswelle (20) eines Antriebsmotors (14) getrieblich verbunden ist.
2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass acht Gewichte (5) gleichmäßig symmetrisch am Außenumfang des Antriebsrades (3) pendelnd mit Hilfe einer Antriebswelle (10) aufgehängt sind.
3. Aggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gewicht (5) einen außermittigen Ansatz (6) aufweist, an dem es mit Hilfe einer An- triebswelle (10) pendelnd am Außenumfang des Antriebsrades (3) aufgehängt ist.
4. Aggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (3) eine gerade Anzahl symmetrisch sternförmig abragender Arme (3') auf- weist, an deren Enden die Gewichte (5) jeweils mit Hilfe einer Antriebswelle
(10) pendelnd aufgehängt sind.
5. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (3) acht symmetrisch sternförmig abragende Arme (3') aufweist, an deren Enden die Gewichte (5) mit Hilfe einer Antriebswelle (10) pendelnd aufgehängt sind.
6. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arm (3') des Antriebsrades (3) an seinem Ende einen entgegen der Drehrichtung des Antriebsrades (3) weisenden Fortsatz (13) aufweist, an dem die Auflage (12) für das an diesem Arm (3') pendelnd aufgehängte Gewicht (5) vorgesehen ist.
7. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die getriebliche Verbindung zwischen den Gewichten (5) und der Hauptantriebswelle (4) aus Kettentrieben (7, 8, 9) besteht, dass die Hauptantriebswelle (4) über einen Kettentrieb (21) mit der Antriebswelle (22) des Generators (15) verbunden ist und dass die Abtriebswelle (20) des Antriebsmotors (14) über mehrere Kettentriebe (17, 18, 19) mit Untersetzung mit dem Antriebsrad (3) verbunden ist.
8. Aggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die getriebliche Verbindung zwischen den Gewichten (5) und der Hauptantriebswelle (4) aus Riementrieben besteht, dass die Hauptantriebswelle (4) über einen Riementrieb mit der Antriebswelle (22) des Generators (15) verbunden ist und dass die Abtriebswelle (20) des Antriebsmotors (14) über Riementriebe mit Untersetzung mit dem Antriebsrad (3) verbunden ist.
9. Aggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung von jedem Gewicht (5) auf die Hauptantriebswelle (4) mit Hilfe eines Kettentriebs (7, 8, 9) und eines auf der Hauptantriebswelle (4) gelagerten Kettenzahnrades (11) über einen auf der Hauptantriebswelle (4) gelagerten
Klemmfreilauf (23) erfolgt.
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