HRPK20170850B3 - Uređaj i princip rada alternativnog pogona za vodenice - Google Patents

Abstract

Ovaj izum se prema Međunarodnoj klasifikaciji patenata, prema vlastitoj procjeni autora, odnosi na područje tehnike: MKP "F" Strojni dijelovi i jedinice; opći postupci proizvodnje i održavanja ispravnog rada strojeva ili postrojenja; razred F16/H. Izum omogućuje praktičnu, ekološku napravu koja koristi obnovljiv izvor energije tekućine u mirovanju prvenstveno za pogon vodenica ali i drugih radnih strojeva. Unaprijeđenim tehničkim rješenjima u pogonskom sklopu i upravljanju se omogućuje višefunkcionalnost i proširena primjena. Predmetni izum je sklop nepokretnih i pokretnih dijelova koji koristi energiju tekućina u mirovanju, a čija je namjena pretvorba energije fluida u mehanički rad s više pogonskih vratila s različitim obodnim brzinama. Uređaj za pogon vodenice koji obuhvaća spremnik (1) i poklopac spremnika (2) koji čine oblik višestrane prizme služi kao šasija na čije se stranice montiraju ostali izvršni i upravljački sklopovi uređaja pomoću kojih se omogućava prijenos translacijskog gibanja tlačnih posuda (3) u obrtanje pogonskih vratila (6), (9) i (11), posredstvom para beskonačnih lanaca (7) i pripadajućih parova lančanika, kojima se prenosi zakretni moment na pogonska vratila koja su predviđena za spajanje na radne strojeve preko pripadajućih spojnih elemenata.According to the International Patent Classification, as assessed by the author, this invention refers to the technical field: MKP “F” Engineering elements or units; general measures for producing and maintaining effective functioning of machines or installations; class F16/H. The invention enables a practical, environmental device that uses a renewable source of still-liquid energy primarily to drive watermills and other working machines as well. Improved technical solutions in drive assembly and control enable multifunctionality and enhanced application. The subject matter of the invention comprises an assembly of fixed and mobile parts that uses still-liquid energy, intended to transform energy of fluids into mechanical operation with several drive shafts with various peripheral speeds. Watermill drive device that comprises a tank (1) and a tank lid (2) in the shape of a multisided prism serves as a chassis; other operating and controlling assemblies of the device are mounted onto the sides of the chassis to enable transmission of translation motion of pressure vessels (3) into rotation of drive shafts (6), (9) and (11), by means of a pair of infinite chains (7) and related pairs of a chain wheel, to transmit torque to drive shafts intended for connection to working machines through related connection elements.

Description

Područje tehnike na koje se izum odnosi

Ovaj izum se odnosi na uređaj koji predstavlja alternativni pogon za vodenice temeljen na hidro energiji. Predmetni izum je sklop nepokretnih i pokretnih dijelova koji koristi energiju vode u mirovanju, a čija je namjena pretvorba energije fluida u mirovanju u mehanički rad s više pogonskih vratila s različitim obodnim brzinama.

Ovaj izum se prema Međunarodnoj klasifikaciji patenata, prema vlastitoj procjeni autora, odnosi na područje tehnike: MKP "F" Strojni dijelovi i jedinice; opći postupci proizvodnje i održavanja ispravnog rada strojeva ili postrojenja; razred F16/H.

Tehnički problem i opis rješenja

Hidro energija je najrasprostranjeniji i najčešće korišteni obnovljivi izvor energije. Vodenice su strojevi koji rade na vodeni pogon, koriste energiju vode - hidro energiju za pokretanje vodeničkoga kola za mljevenje žita i dobivanje brašna, za piljenje dasaka, obradu tekstila i drugo. S tim u vezi proizlazi potreba za različitim obrtajima osovine vodeničkoga kola koji se kod klasičnih vodenica – pogonskih strojeva/uređaja regulira dotokom vode, a što ovisi i o prirodnim uvjetima okoline i godišnjim razdobljima. Poznati način korištenja hidro energije podrazumijeva oblik energije tekuće vodene mase primjeren za korištenje vodeničkoga kola kojim se pogoni vodenica, a snaga je uvjetovana kapacitetom vodenog toka i rasponom pada vodene mase. Uvjeti upotrebe hidro energije za rad vodenice određeno je prirodnim karakteristikama lokacije i tehničko-tehnološkim karakteristikama pogonskoga i radnoga dijela stroja. Da bi se osigurali uvjeti za rad vodenice potrebno je locirati mjesto gradnje obzirom na geografske hidrološke i lokacijske preduvjete okoline, tj. preduvjete koji utječu na hidro energetski potencijal a na kojeg utječu količine podzemnih voda odnosno količine oborina uz visinsku razliku. Režim rada vodenice ograničen je djelovanjem prirodnih/okolišnih uvjetima lokacije i tehničkim karakteristikama konstrukcije stroja. Dakle, vodenice na klasični pogon se mogu graditi samo na lokacijama gdje su zadovoljeni okolišni i lokacijski preduvjeti za rad. Time je vodenicama ograničena korisnost i primjena za radne strojeve koji ne mogu biti na području izgrađene vodenice. Drugi način korištenja hidro energije poznati u primjeni je upotreba zračno-tlačnog stroja koji tlači zrak pomoću mlaza vode, a čija se energija zatim cijevima odvodi i koristiti za pogon strojeva udaljenih od vode. Odnosno u varijanti izravnog miješanja vode sa zrakom na način da smjesa pada niz cijev u duboku podzemnu komoru gdje je turbulencija manja te se mjehurići zraka odvajaju i isplovljavaju na površinu i na taj način se zrak vraća na površinu na nižoj razini od usisa i rezultira kompresijom zraka u spremniku/tlačnim cijevima koji se također može odvoditi za pogon strojeva udaljenijih od tekuće vode, to jest lokacija mjesta proizvodnje. Za navedene eksploatacije hidro kinetičke energije potrebna su precizna hidrološka mjerenja. Takva mjerenja provode se na jednak način na cijeloj sekciji vodenoga toka, a osnovna brzina i hidro potencijal se izračunava na kraju obavljenih mjerenja.

Izum koji rješava tehnički problem i za koji se traži zaštita patentom, odnosi se na uređaj za pogon vodenice koji će se moći koristiti bez obzira na geografske uvjete lokacije za hidro potencijalom i s tim u vezi vremenske uvjete lokacije. Alternativni pogon za vodenice je uređaj koji predviđenom konstrukcijom nepokretnih i pokretnih dijelova koristi energiju fluida u mirovanju, i omogućuje pretvorbu sile uzgona u fluidima u mehanički rad. Uređaj za alternativni pogon vodenice karakterizira korištenje hidro energije u većem opsegu primjene obzirom na lokacijske i druge prirodne ili tehničke uvjete rada u odnosu na klasične vodenice na hidro energiju iz vodo tokova. Tako se hidro energija fluida u mirovanju prenosi prvenstveno tlakom fluida, za razliku od hidro energije iz vodotoka gdje se u mehanički rad vodeničkim kolom prvenstveno pretvara kinetička energija fluida u strujanju. Uređaj za pogon vodenice prema opisu izuma koji će se detaljnije pojasniti u nastavku, predstavlja pogonski stroj koji će se moći koristiti kao alternativni pogon za vodenice bez obzira na prirodne uvjete ili karakteristike potencijala vodo- tokova. U varijanti izvedbi uređaja za alternativni pogon vodenica s više pogonskih vratila s različitim brzinama, za različite pogone radnih strojeva ili u kombinaciji s energetskim uređajima može energiju pretvarati i/ili pohranjivati u drugi oblik energije za odgođenu upotrebu. Također, u kombinaciji primjene uređaja s rezervnim spremnikom pohranjene energije pogonski stroj se može primijeniti i kao hibridni pogon. Izumom za koji se traži zaštita omogućiti će se: a)kontinuirani pogon bez obzira na mnoge prirodne i okolišne uvjete; b)mogućnost istovremenog pogona više priključnih radnih strojeva/uređaja spojenih na pojedinačna vratila s različitim obrtajima; c)primjena uređaja u spoju sa uređajima za pretvorbu i/ ili spremanje energije za odgođenu uporabu; d)primjena uređaja u hibridnom pogonu. Konstrukcija pogona opisana u ovom opisu izuma koja koristi silu uzgona, koja je prikazana djelomično u priloženim slikama, a djelomično u opisu izuma u nastavku koji slijedi, primjenjiva je za upotrebu u otvorenim ili zatvorenim spremnicima s tekućinama u mirovanju ili u otvorenim vodama poput mora i jezera.

Konvencionalno korištena hidro energija iskorištava potencijalnu energiju vode koja se dobiva izgradnjom brana na rijekama što zahtjeva velika kapitalna ulaganja te može imati značajne posljedice na lokalni okoliš.

Alternativni pogon prema izumu iznesenom u opisu nije uvjetovan lokacijom - hidro energetskim potencijalom protoka vode iz vodotoka koji su promjenjivi obzirom na godišnja doba i druge uvjete. Pod alternativnim sustavom opskrbe energijom smatra se svaki oblik energije koji je jeftiniji , gledano kroz povrat investicije i troškove eksploatacije, i kojim se djelomično ili u potpunosti zamjenjuju fosilna goriva i električna energija ili se mijenjaju njihovi udjeli u ukupnoj potrošnji energije objekta, pri tome se prednost daje obnovljivim izvorima energije.

Stanje tehnike

Korištenje vodenica poznato je od davnina. Vodenica je konstrukcija koja koristi kinetičku energiju vode koja pokreće vodeničko kolo za mljevenje žita i dobivanje brašna, za piljenje dasaka, obradu tekstila i druge poslove, koji rade na pogon vodeničkoga kola. U antičko doba postojali su samo ručni mlinovi i mlinovi na životinjski pogon. Princip korištenja snage protoka vode primijenjen je tek u srednjem vijeku kad se gradnja vodenica proširila u cijeloj Europi. Vodenice su konstrukcije/strojevi u kojima se energija vode pretvara u mehanički rad. Vodenice koriste kinetičku energiju toka rijeke koja je proporcionalna s kvadratom brzine toka rijeke. Najčešće se odabirala lokacija u blizini desne strane riječne obale (gledano od izvora prema ušću), na mjestima gdje obala skreće u lijevo gdje se nalazi glavna riječna struja koja se nalazi na sredini riječnoga korita, te dolazi bliže riječnoj obali a time osigurava veću snagu. Trenutno je u upotrebi ili razvoju više oblika korištenja energije vode. Neki oblici su isključivo mehanički, zatim hidraulički sustavi za pogon stlačenim zrakom, hidrauličkih pumpi za podizanje vode ili oni gdje se energija vode transformira u električnu energiju. Konstrukcije/strojevi koji koriste hidro energiju na širem području u primjeni su:

- Vodena kola, koje se koriste već stoljećima uz vodo tokove za pogon vodenica i ostalih strojeva

- Vodene brane ili energetske postave uz rijeke, što se uobičajeno odnosi na električnu energiju čiji se pogon temelji na hidraulici.

Uobičajeni načini korištenja hidro energije: Energija vodenih tokova, koja se dobiva iz energije gibanja (kinetičke energije) rijeka, potoka i oceana; Vrtložna energija, koja se dobiva iz vrtloga; Energija plime i oseke; Energija dobivena iz protoka uzrokovanih plimnim mijenama; Energija valova; Osmotska energija, odnosno energija gradijenta saliniteta, pomoću koje se energija dobiva iz razlike u koncentraciji soli između morske i riječne vode; Energija dobivena iz razlike temperature oceana na različitim dubinama. Vodna kola se razvijaju i unapređuju i dan danas, ali se to uglavnom ostvaruje na način da se koristi gravitacijska potencijalna energija u malim i mikro hidro elektranama koje su u pogonu ili su u fazi izgradnje. Uvjeti za rad navedenih oblika korištenja hidro energije određeni su odabirom specifične lokacije i prirodnim uvjetima kako bi se osigurao energetski potencijal vode za pogon radnih ili energetskih strojeva. Osim tradicionalnog vodnog kola postoje i drugi načini za eksploataciju kinetičke energije vode. Hidro energija nam pruža prednost nad fosilnim gorivima zato što ona koristi vodu kao obnovljivi izvor energije.

Korištenjem baza podataka za pretraživanje prema ključnim riječima, u srodnom području pronađeno je nekoliko patentnih prijava, a neke od njih su slijedeće: JPH10110665; DE19922524; CN104564494; HR20020586.

Ključne riječi korištene za pretraživanje srodnih patentnih prijava: Pogon vodenice, hidro motor, turbopunjač, uzgon.

Izlaganje suštine izuma

Korištenje snage hidroenergije koja se uobičajeno koristi za pogon vodenica u širokoj je primjeni i kod drugih uređaja/strojeva, a može se mjeriti prema količini dostupne snage, odnosno energije u jedinici vremena. U velikim akumulacijama dostupna snaga je uobičajeno funkcija razlike visine / pada vode i volumena protoka. U akumulaciji je pad vode razlika između razine u akumulaciji i njene razine pri ispustu. Svaka količina vode može obaviti rad jednak njenoj težini u proporciji s padom/gravitacijsko ubrzanje. Količina energije E oslobođena spuštanjem volumena, mase m za razliku visine Δh, u području djelovanja gravitacije je E= m g Δh, gdje je g ubrzanje sile teže. Energija raspoloživa pribranskim hidro postrojenjima je energija koja se može osloboditi padom vode u kontroliranim uvjetima. U takvim situacijama snaga je povezana s masenim protokom, definira se: E/t= m/t g Δh; odnosno, obzirom da E/t podrazumijeva rad u jedinici vremena, može se prikazati i oznakom P, dolazi se do izraza P= ρ ɸ g Δh. Snaga P je izražena u vatima W, gustoća ρ je izražena u kg/m³, ɸ volumni protok je izražen u m³/s, standardno ubrzanje sile teže g je izražena u m/s², a visina Δh u metrima m. Neki hidro energetski sustavi, poput vodenica, uzimaju energiju iz protoka mase vode bez da nužno mijenjaju visinu toka. U tom slučaju iskoristiva kinetička energija vode koja protječe izražena: P=1/2 ρ ɸ g Δh..

Uređaj za alternativni pogon vodenice također pokreće obnovljivi izvor energije, koristeći potencijal energije vode u drugom obliku, pretvorbom sila uzgona djelovanjem hidrostatičkoga tlaka u zakretni moment. Uzgon je sila kojom fluid djeluje na uronjeno tijelo suprotno smjeru gravitacije; Fu=ρ g V, ovisi o gustoći fluida u koji je tijelo uronjeno (ρ), gravitacijskom ubrzanju (g) i volumenu tijela (V). Sukladno tome, statički uzgon je sila koja djeluje na površinu tijela u plinu ili tekućini. U svakoj točki mirnog fluida tlak je isti u svim smjerovima. Na tijelo uronjeno u fluidu djeluje hidrostatski tlak (p), jednak u svim smjerovima; gdje je p= ρ g h, (ρ) gustoća fluida, (g) gravitacijsko ubrzanje i (h) visina stupca fluida.

Sile koje djeluju na uronjeno tijelo bočno se poništavaju, sile koje na tijelo djeluju prema dolje manje su od sila koje djeluju prema gore zbog većeg hidrostatskog tlaka na većoj dubini a rezultantna sila prema gore je uzgon. Uzgon prema gore djeluje na gibanje tijela kad im je gustoća manja od gustoće tekućine u koju su uronjeni. Uređaj za alternativni pogon vodenice koristi energiju fluida u mirovanju, djelovanje hidrostatskog tlaka na tekućinu, na translaciju uronjenih tlačnih posuda 3 koje se cikličkim kretanjem prenosi sila uzgona na pogonska vratila, čime se potencijalna hidro energija pretvara u zakretni moment na prijenosima sklopa.

Cikličko kretanje tlačnih posuda omogućava konstrukcija uređaja prikazana na Sl.1, koja na dosad najbolji način koristi silu uzgona koja djeluje na tijela manje gustoće u nekompresibilnom fluidu, a kojim se energija fluida pretvara u mehanički rad. Prema Arhimedovom principu masa istisnute tekućine proporcionalna je njenom obujmu: Ako je gustoća uronjenog tijela veća od gustoće tekućine, ρ t > ρ , tada će tijelo tonuti jer je težina tijela veća od uzgona. Ako su gustoće jednake, ρ t = ρ, tada će tijelo mirno lebdjeti u tekućini, a ako je gustoća manja, ρt < ρ, tada će tijelo isplivati na površinu i ostati uronjeno samo do one dubine na kojoj se uravnotežuje težina tijela i uzgon. Općenito se može reći da su tri osnovna svojstva fluida: gustoća, stlačivost i viskoznost. Hidrostatski tlak koji djeluje s gornje strane tijela je manji od hidrostatskog tlaka s donje strane, što je rezultat manje gustoće uronjenih tijela u odnosu na gustoću tekućine u kojoj su uronjeni. Cikličko kretanje se ostvaruje na način da u fazi A) tlačna posuda 3 nakon uspona tlačnih posuda i prilikom dosezanja gornje mrtve točke (GMT), premješta se s beskonačnih lanaca 7 na vodilice 15 pomoću tlačnog priključka 13 u fazi B) te se istovremeno vrši usis stlačenog zraka, čime se smanjuje volumen posuda i povećava njihova gustoća, i transportira u tlačnu posudu 3d pomoću zračne turbine 26 koji je dio usisno-tlačnoga sustava. Na taj način, u odnosu na fluid u spremniku 1, tlačni spremnik 3 prelazi u fazi B) iz pogona u translaciju slobodnim padom, te dovodi do odnosa ρt > ρ, gdje je gustoća tijela veća od gustoće fluida. Tijelo u tom stanju ponire u fluidu u fazi C), vođeno vodilicama 15 u poziciju dosjeda u redeniku 16, i postepeno se spušta na početnu poziciju za novi ciklus faza D): punjenje tlačenjem zraka i prijenos tlačnih posuda iz redenika 16 na prijelazni dosjed beskonačnih lanaca 7, u fazu A). U silaznom dijelu ciklusa, faza C), tlačne posude 3c su fizički odvojene od pogonskoga dijela; beskonačnih lanaca i lančanika. Kod poniranja tlačnih spremnika 3 otpor vode ne utječe na pogon uređaja. U fazi D), ulaska tlačnih posuda u novi ciklus za pogon, tlačni spremnik 3d -tijelo (t), se puni iz usisno-tlačnog sustava te mu se povećava volumen i time smanjuje njegova gustoća, čime se postiže odnos ρt<ρ u odnosu na fluid što rezultira uzgonom tijela pričvršćenih rukavcima na dosjede beskonačnih lanaca 7.

Cikličko kretanje tlačnih posuda 3 ispunjenih stlačenim fluidom, u spremniku 1 ispunjenom nestlačivim fluidom, na pogonskim vratilima može uzrokovati nestabilnosti u obrtajima vratila. Na primjer, za rad elektroenergetskog radnog stroja priključenog na vratilo uređaja potrebna je stabilnost koja je vezana uz održavanje frekvencije kao na primjer sinkronizma sinkronih generatora i sinkronih elektromotora. Za održavanje stabilnosti služi stabilizator/zamašnjak 29. Do gubitka sinkronizma može doći zbog malih i sporih promjena (statička stabilnost), odnosno velikih i naglih promjena (prijelazna stabilnost). Da bi se ujednačio rad pogona predviđeni je stabilizator, zamašnjak 29 Sl.3, koji je smješten na vratilu s najvećom obodnom brzinom. Održavanje stabilnosti sustava pogona olakšava sinkronizacijska sila zamašnjaka kojom se strojevi međusobno vuku u sinkronizam. Na istom principu, kod priključenja drugih radnih strojeva on skuplja suvišak energije za vrijeme neopterećenosti stroja, a kod preopterećenosti je vraća i tako izjednačuje brzinu i hod radnog stroja.

Primarni cilj izuma iz ovog opisa je alternativni pogon za vodenice i druge uređaje/strojeve, koji koriste energiju vode, time da mogu biti smješteni na lokacijama bez uvjeta protoka vode, to jest vodo tokova čije je ekonomsko iskorištavanje uvjetovano hidro energetskim potencijalom vodotoka. Uređaj za alternativni pogon vodenice pretvara energiju fluida u mehanički rad djelovanjem hidrostatskog tlaka. Osnovni princip rada hidrostatičkih sustava zasnovani je na Pascalovom zakonu: “U fluidu u mirovanju tlak djeluje na sve čestice fluida i širi se jednoliko u svim smjerovima“. Ako na tekućinu djelujemo silom izvana, uz hidrostatički tlak koji je rezultat gravitacije, u tekućini se javlja još i dodatni hidraulički tlak. Tako se hidro energija fluida u mirovanju prenosi prvenstveno tlakom fluida, za razliku od hidroenergije iz vodotoka gdje se u mehanički rad vodeničkim kolom prvenstveno pretvara kinetička energija fluida u strujanju. Hidrostatičke sustave određuju razmjerno visoki tlakovi i niže brzine strujanja kroz fluide.

Slijedeći cilj je poboljšanje učinkovitosti u odnosu na poznata tehnička rješenja. Dakle, hidro statičke sustave određuju razmjerno visoki tlakovi koji su proporcionalni s visinom stupca fluida (h) u koji su uronjeni, te niže brzine strujanja pogonskoga tijela sustava kroz tekućine. Karakteristično za kretanje tijela u fluidima je svladavanje otpora na putu koji trebaju proći u predviđenom ciklusu. Uzevši u obzir navedeno, karakteristična konstrukcija opisanog izuma za koji se traži zaštita, različito u odnosu na dosada poznat način rješava otpor tijela u silaznoj putanji kroz fluid prilikom cikličkog kretanja tijela u rezervoaru. Sklopom prikazanim u popratnim crtežima, Sl.1, sastavljenim od nepokretnih i pokretnih dijelova uređaja, riješen je negativan utjecaj otpora fluida na pogonska tijela u silaznom dijelu ciklusa, na način da otpor fluida na kretanje pogonskoga dijela, tlačne posude 3c koja je u silaznoj putanji nema negativan utjecaj na pogonski sustav, čime se povećava ukupna izlazna snaga pogona. Doprinos energetskoj učinkovitosti ostvaruje kombinirani hidraulički sustav, koji osim korištenja zraka iz okoline kod pokretanja ciklusa, stlačeni zrak u tlačnoj posudi 3b ne ispušta u okolinu nego premješta u tlačnu posudu 3d. Ovaj cilj je postignut u skladu s dosad opisanim izumom i u skladu s karakterističnim dijelom opisa u patentnim zahtjevima.

Naredni cilj je proširenje primjene uređaja koji svojim konstrukcijskim rješenjem predstavlja sklop s više od dva pogonska vratila: 6, 9 i 11, s različitim obrtajima. Navedeno tehničko rješenje je predviđeno za istovremeno priključenje više radnih strojeva. Također se omogućuje priključenje radnog stroja s potrebom više od jednog pogona pri različitim obodnim brzinama, kao i nekim uvjetima rada gdje se javlja potreba za reduktorom.

Naredni cilj bio je osigurati autonomnost uređaja na način kojim se ulazak u proces/pogon može startati vlastitim rezervnim/pomoćnim izvorom energije, smještenim u energetskom ormaru 25, koja se može koristiti prema režimu rada: samo-startanje i kontinuirani pogon, ili u kombinaciji pogona kao hibridni pogon.

Naredni cilj je održavanje stabilnosti sustava pogona zamašnjakom 29 kako bi se sinkronizacijskom silom neutralizirala nestabilnost obodnih brzina pogonskih vratila, uvažavajući i Stribeckovu krivulju trenja, koje mogu utjecati na rad priključenih radnih strojeva.

Naredni cilj je proizvodnja vodika u kontinuiranom procesu na jedan od dva načina: a) u spoju s alternatorom u energetskom ormaru 25 izvan tlačne posude 3, pogonske jedinice/uređaja, b) unutar tlačne posude 3 instalacijom u spoju s električnim i sklopom za hidrolizu 19 u tlačnoj posudi 3, čime se proizvedenom mješavinom vodika i kisika utječe na smanjenje gustoće tijela povećanjem volumena tlačne posude što će rezultirati povećanjem uzgona. Tlačne posude se vode opisanim cikličkim kretanjem do pozicije GMT, i tom prilikom se tlačna posuda isprazni u sabirnicu – poklopac spremnika 2 i distribucijskim sustavom se odvodi u dalji tehnološki proces. Primjenom opisane metode, koristeći izum iz ovog opisa, ostvarivati će se su proizvodnja energije iz fluida: energija koja se oslobađa kemijskom reakcijom elektrolize i pretvorbom potencijalne energije u kinetičku. Na taj način izumom se omogućuje praktična, trajna i korisna naprava koju se može ekonomično proizvesti, i koja uključuje bitna poboljšanja u odnosu na ranije poznate naprave za elektrolizu.

Ovi ciljevi postignuti su u skladu s dosad opisanim izumom i u skladu s karakterističnim dijelom opisa u zavisnim patentnim zahtjevima.

Izum za koji se traži zaštita patenta predviđen je za kontinuirani/besprekidan pogon na obnovljive izvore energije gotovo bez utjecaja na vremenske uvjete. Opisanim izumom značajno se može doprinositi zaštiti okoliša, smanjenju troškova u primjeni za kućanstva, smanjenju operativnih troškova u proizvodnji i na taj način smanjenju troškova za fosilna goriva, što može značajno utjecati na smanjenje CO2, NOx i drugih štetnih emisija u atmosferi koje snose glavnu odgovornost za opterećenja na planet zemlju uzrokujući globalno zatopljenje i kisele kiše. Ljudi će u budućnosti morati puno više koristiti obnovljive izvore energije. U izvedbi sa spremnikom energije omogućeno je samostartajuća karakteristika uz mogućnost izbora poželjnih kutnih brzina na pogonskim vratilima, kao i hibridni pogon čime se ostvaruje više funkcionalnost i proširuje primjena.

Kratki popis crteža

Popratne slike koje su uključene u opis i koji čine dio opisa izuma, ilustriraju dosad razmatrani najbolji način za izvedbu izuma, i pomažu objašnjavanja osnovnih principa izuma.

Slika1. je prikaz uređaja za pogon vodenice

Slika2. je prostorni prikaz elemenata za priključenje tlačne posude i hidrauličnog sustava

Slika3. je poprečni presjek lančanoga prijenosa /sustava pogona u skladu s opisanim izumom; prikazani prijenosnici služe za prijenos gibanja oko centralnih osi u horizontalnoj ravnini

Faze cikličnoga kretanja tlačnih posuda:

A) sklop za prijenos sile tlačnih posuda kod uzgona/ elementi faze translacije prilikom uspona; Sl.1 pozicija tlačne posude 3a.

B) sklop za prijenos tlačnih posuda u vodilice / elementi faze usisa zraka u hidraulički sustav; Sl.1 pozicija tlačne posude 3b.

C) sklop za smještaj tlačnih posuda u redeniku / elementi faze poniranja tlačnih posuda vođenih vodilicama redenika; Sl.1 pozicija tlačne posude 3c.

D) sklop za prijenos tlačnih posuda iz redenika na lančani prijenos / faza tlačenja zraka u tlačne posude; Sl.1 pozicija tlačne posude 3d.

Popis upotrebljavanih pozivnih oznaka prikazani na slikama:

1 - spremnik / rezervoar

2 - poklopac spremnika / sabirnica

3 - tlačna posuda

4 - brza spojnica

5 - par lančanika1

6 - pogonsko vratilo1

7 - par beskonačnih lanaca

8 - par lančanika2

9 - pogonsko vratilo2

10 - par lančanika3

11 - pogonsko vratilo3

12 - tlačni cjevovod

13 - tlačni priključak1

14 - sigurnosni ventil

15 - vodilice redenika

16 - redenik

17 - tlačni priključak2

18 - tlačni ventil

19 - sklop za hidrolizu

20 - tarna spojka

21 - pužni prijenosnik

22 - remenica

23 - više-funkcijski osjetnik

24 - upravljački ormar

25 - energetski ormar

26 - zračna turbina

27 - sušilo zraka /apsorber

28 - ekspanzijska posuda

29 - zamašnjak

30 - tlačni razvodnik

31 - vanjski priključak

32 - električna instalacija

Detaljan opis načina ostvarivanja izuma

Prema do sada navedenom u ovom opisu izuma, alternativni pogon za vodenice je sklop nepokretnih i pokretnih dijelova uređaja koji predstavlja alternativni pogon za radne strojeve, različit od dosada poznat u primjeni, korištenjem hidroenergije u drugom obliku gdje hidroenergetski potencijal nije ovisan o volumenu protoka i rasponu pada vodene mase. Konvencionalno korištena hidroenergija iskorištava potencijalnu energiju vode koja se dobiva izgradnjom brana na rijekama što zahtjeva velika kapitalna ulaganja te može imati značajne posljedice na lokalni okoliš.

Alternativni pogon prema opisanom izumu koji će se detaljnije pojasniti u daljem opisu nije uvjetovan lokacijom, hidro energetskim potencijalom protoka vode iz vodotoka koji su promjenjivi obzirom na godišnja doba i druge uvjete. Sklop nepokretnih i pokretnih dijelova uređaja alternativnoga pogona vodenice koje na do sad najbolji način koriste silu uzgona koja djeluje na tijela - tlačne posude 3 uronjene u fluid u spremniku 1, čime se djelovanjem sile uzgona omogućava cikličko kretanje tlačnih posuda 3 koje su smještene osovinama na dosjedima između dva beskonačna lanca 7, a preko lančanika: 5, 8, 10, pogon se prenosi na pogonska vratila: 6, 9, 11. Sile koje djeluju u fluidu djeluju okomito na čvrste stjenke kao i na tlačnu posudu 3. U početnoj poziciji ciklusa - faza(A), posuda/tijelo je napunjena stlačenim plinom te je povećanoga volumena što rezultira smanjenjem gustoće tijela, čime se postiže odnos / ρt < ρ /, te sila uzgona omogućava potisak tijela prema gore - odnosno cikličko kretanje tlačnih posuda3 na beskonačnim lancima 7, što predstavlja fazu(A) uspona tlačnih posuda djelovanjem sile uzgona do GMT, dolazeći tok rezultira nastanak dvaju hidro dinamičkih sila, sile otpora i sile uzgona, pozicija gdje su gustoća fluida u komornom spremniku1 i gustoća tlačne posude 3 (tijela) izjednačene /ρ t = ρ /.

Cikličko kretanje tlačnog spremnika 3 prelazi u fazu(B) u translaciju na vodilice 15, a nakon što se iz tlačne posude 3 isprazni stlačeni zrak, smanjuje se volumen tijela što rezultira promjenom gustoće tijela uronjena u fluid te se postiže odnos / ρt > ρ / i tlačni spremnik u toj fazi vođen vodilicama 15 do dosjeda redenika 16 tone djelovanjem gravitacije time da u toj fazi cikličkog kretanja nije povezan na beskonačni lanac 7. Kod postizanja GMT istovremeno se pokreće faza(D) usisa zraka iz tlačnih posuda 3b, pneumatskog transporta i tlačenje zraka u tlačne posude 3d, na izlazu iz dosjeda redenika 16, što rezultira povećanjem volumena, čime se smanjuje gustoća jediničnog volumena tijela uronjena u fluid u mirovanju, i faza(C) prijenos tlačnih posuda iz prijelaznog dosjeda redenika 16 u kružno gibanje smještanjem tlačnih posuda 3 na prijelazni dosjed beskonačnih lanaca 7 . Gustoća ρ je masa jediničnog volumena neke tvari, mjerna jedinica je (kg/m3). Uobičajene vrijednosti za gustoću pojedinih fluida navode se pri atmosferskom tlaku p =101.3 × 10³ Pa i temperaturi okoline od 20°C. Vrijednosti gustoće za fluide koji se koriste u tehnološkom procesu iz ovoga opisa: zrak ρ = 1.20 kg/m3, a za vodu ρ = 998 kg/m3.

Hidrostatski tlak koji djeluje s gornje strane tijela je manji od hidrostatskog tlaka s donje strane tijela, a uspon je rezultat manje gustoće uronjenih tijela u odnosu na gustoću tekućine u kojoj su uronjeni. Uređaj za alternativni pogon je naznačeni time da je izvedeni sklopom nepokretnih i pokretnih dijelova na način da je konstrukcija izvedena s više od dva pogonska vratila: 6, 9, 11, koja prenose okretni moment i snagu na radne strojeve a gdje je na jednom od njih smješten zamašnjak 29 sa svrhom održavanja stabilnosti sustava pogona, kako bi se sinkronizacijskom silom zamašnjaka neutralizira nestabilnost obodnih brzina pogonskih vratila koje mogu utjecati na rad priključenih radnih strojeva. Promjenom volumena tlačnih posuda 3, što se regulira dobavom zračne turbine 26 operater može prilagođavati snagu potrebama opterećenja, pa se mogu realizirati energetski efikasni pogoni.

Spremnik / rezervoar 1 konstrukcijski je predviđeni oblika uspravnog cilindra s gornje strane zatvoren poklopcem namijenjen za držanje stlačivih i nestlačivih fluida. Također je predviđeni kao šasija na koji se montiraju ostali sastavni dijelovi uređaja, prema izuma koji će se detaljnije pojasniti u nastavku opisa.

Namjena poklopca spremnika / sabirnice 2 je višestruka: Osim što sprječava kontaminiranje fluida u spremniku 1, hermetički zatvara spremnik i omogućava stvaranje /održavanje tlaka zraka, odnosno u varijanti s primjenom postupka sklopa za hidrolizu 19 omogućuje sabiranje i odvodnju plinova preko vanjskog priključka 31 distribucijskim sustavom u daljnji tehnološki proces, čime se ostvaruje jedan od ciljeva izuma: Proizvodnja energije i ostvarivanje pogona u istom procesu s mogućnošću pohrane viška u vanjskim spremnicima.

Tlačne posude 3 prikazane na Sl.1 u različitim pozicijama 3a, 3b, 3c i 3d, u cikličkom su kretanju prema fazama ciklusa A, B, C i D. Ovakvom geometrijskom postavom sklopa pogona omogućava se pretvaranje translacijskog gibanja tlačnih posuda 3 u kružno gibanje pogonskih vratila 6, 9, 11 na do sada najučinkovitiji način. Tlačne posude 3 su izvršni elementi u sklopovima uređaja opisanog izuma kojim se energija fluida pretvara u mehanički rad. Svaka tlačna posuda sastoji se od sklopive konstrukcije u kojoj je ugnježdena elastična stjenka/oplošje tlačne posude. Na okviru konstrukcije prema Sl.2 prikazan jedan od načina priključenja brzog spoja 4 za dovod /odvodnju stlačenog zraka kontroliranim radom zračne turbine i ostalih dijelova hidrauličnog sustava. Kontrolom rada zračne turbine regulira se obujam tlačnih posuda 3 čime se omogućuje kontrola pomaka pogonskoga sklopa odnosno kutna brzina vratila / spoja radnog mehanizma. Stlačeni zrak u tlačnim posudama ima potencijalnu energiju koju izum za koji se traži zaštita koristi za rad uređaja – pogon, pretvorbom sile uzgona u mehanički rad.

Brza spojnica 4, Sl.2, sastoji se od dva dijela od kojih se jedan dio spoja nalazi na tlačnim priključcima 13 i 17 a drugi dio na tlačnim posudama 3, a služe za brzo spajanje hidrauličnog sustava 12 kojim se distribuira stlačeni zrak prikazanom na Sl.1 iz tlačne posude 3b u tlačnu posudu 3d.

Parovi lančanika 5, 8, 10 u spoju s pripadajućim vratilima 6, 9, 11 povezani su parom beskonačnih lanca 7 te čine pogonski sklop kojim se ostvaruje prijenos sile uzgona pomoću izvršnih elemenata; tlačnih posuda 3. Tlačne posude u prvoj translaciji se nalaze na dosjedu beskonačnih lanaca 7 samo u periodu efektivnog uzgona u odnosu na rotacijsko gibanje pogonskih vratila.

Pogonska vratila 6, 9, 11, Sl.3, su dio stroja kojim se prenosi rotacijsko gibanje i zakretni moment, to jest snaga. Pogonska vratila sa spojkama predstavljaju izvršni element ili dio prijenosnog sustava između pogonskoga i pogonjenoga stroja. Na pogonska vratila planirano će djelovati harmonička, dinamička i istosmjerna opterećenja.

Parom beskonačnih lanaca 7 preko parova lančanika 5, 8, 10 su povezana pogonska vratila 6, 9, 11 kojima se preko prijenosnika 20, 21, 22 vrši prijenos snage s pogonskoga uređaja na gonjeni stroj.

Tlačni cjevovod 12, Sl.1 dijelom se nalazi unutar spremnika a dijelom na vanjskom oplošju spremnika. Tlačni cjevovod dio je hidrauličnog sustava, a optimalna brzina zraka u vodovima je od 10 do 40 m/s. Osim cjevovoda i tlačnih posuda, izvršni elementi sklopa su zračna turbina 26, apsorber 27, ekspanzijska posuda 28 i tlačni priključci 13 i 17. Usisno-tlačnim sklopom se upravlja posredstvom upravljačkog ormara 24, napajanjem iz energetskog ormara 25, preko PLC s pripadajućim algoritmom. Pneumatski sklop radi u dva režima: a) pokretanje uređaja u pogon i b) kontinuirani pogon s regulacijom snage. Pokretanje započinje uključivanjem uređaja po izboru operatera, ručno ili automatski, nakon provjere stanja ispravnosti izvršnih elemenata i akvizicijom signala više-funkcijskog osjetnika 23, uključivanjem zračne turbine 26 koja zahvatom zraka iz okoline vrši tlačenje zraka u hidraulički sustav i tlačne posude. Nakon ostvarenja punog ciklusa pogona aktuirani regulator 18 zatvara dovod zraka iz okoline i prebacuje dovod zraka u zračnu turbinu usisom zraka iz tlačnih posuda u poziciji 3b transportirajući sustavom stlačeni zrak u tlačne posude 3d.

Tlačni priključci 13 i 17, dio su sklopa na pneumatskim teleskopskim cilindrima kojima se tlačne posude prenose sa beskonačnih lanaca 7 u vodilice redenika 15, odnosno iz redenika 16 tlačnih posuda na dosjede para beskonačnih lanaca 7. Na tlačnom priključku Sl.2 smješten je jedan dio brzog spoja 4, dok je drugi dio smješten na okviru tlačne posude 3. Tlačnima priključcima se tlačne posude priključuju na tlačni cjevovod kako bi se stlačeni zrak iz pozicije 3b transportirao u poziciju 3d.

Sigurnosni ventil 14 smješteni je na ekspanzijskoj posudi 28 te ima sigurnosnu funkciju i servisno ispuštanje zraka iz sustava.

Vodilice redenika 15 imaju funkciju vođenja tlačnih posuda u translaciji, slobodnog poniranja tlačnih posuda 3 kroz fluid prema redeniku 16. U toj fazi C), tlačne posude su odvojene od pogonskih beskonačnih lanaca 7.

Redenik tlačnih posuda 16 dio je sklopa kojim se opisuje cikličko kretanje posuda u spremniku 1 u fazi C), elementi faze poniranja tlačnih posuda u vodilicama; Sl.1 pozicija tlačne posude 3c; gdje se skladište i koračno prilaze na dosjed u mehanizmu redenika u kojem trenutku se vrši priključenje tlačnog priključka 17 brzim spojem 4. Automatskim upravljanjem vrši se tlačenje zraka premještanjem stlačenog zraka iz tlačne posude u poziciji 3b u tlačnu posudu u poziciji 3d.

Tlačni priključak 17 dio je sklopa kojima se tlačne posude 3d, prema prethodno opisanom postupku, pune stlačenim zrakom i prenose na dosjede beskonačnih lanaca 7, gdje ulaze u fazu A), fazu uspona tlačnih posuda korištenjem sile uzgona; Sl.1 pozicija tlačne posude 3a.

Tlačni ventil 18 dio je hidrauličnog sustava koji ima funkciju reguliranja tlaka zraka u hidrauličkom sustavu. Kao regulator tlaka ima funkciju ograničiti ili održavati radni tlak u sustavu, odnosno regulirati tlak kojim se upravlja pogonom tlačenjem u tlačne posude 3.

Sklop za hidrolizu 19 prikazani na Sl.2 je izmjenjiv prema potrebi, a smješteni u okviru sklopive konstrukcije tlačne posude. Sklop u svojem kućištu sadrži kondenzator/bateriju s mogućnošću bez-kontaktnog punjenja.

Prijenosnik/spojka 20 predviđena je za stalno ili povremeno spajanje dviju osovina ili vratila u svrhu prenošenja okretnog momenta s pogonskoga dijela - izuma iz ovog opisa, na gonjeni stroj – rotor vodenice. Tarna spojka služi za povremeno uključivanje u rad radnog /gonjenog stroja u pri neprekidnom radu pogonskoga uređaja. Moment trenja tarnih površina djeluje na pokretne dijelove radnog stroja kao moment ubrzanja, a na okretne dijelove pogonskoga stroja kao moment usporenja.

Pužni prijenosnik 21 služi za prenošenja okretnog momenta s pogonskoga dijela na gonjeni dio preko pužnoga kola. Više-funkcijski osjetnik 23 smješteni je u spremniku 1 i ima funkcije: očitavanja razine fluida, temperature i tlaka zraka u rezervoaru. S upravljačkim ormarom 24 spojeni je kabelom ili bežično na na PLC, a predviđenim algoritmom vrši akviziciju signala sa svih osjetnika te sukladno tome generira signale za pojedine aktivnosti kao npr. uključivanje u pogon, zatim kontrola rada ili udaljeni nadzor posredstvom jedinice za bežični prijenos.

Upravljački ormar 24 je sklop za upravljanje i nadzor rada uređaja. Posredstvom centralne upravljačke jedinice (CUJ) i periferije preko koje su kabelima spojeni izvršni sklopovi, operater može izborom načina rada koristeći se opcijama na monitoru regulirati trajanje ciklusa, to jest izlaznu snagu. Upravljački ormar se napaja preko vodiča iz energetskog ormara 25, a preko spojenog kabela se vrši kontrola rada i nadzor izvršnih elemenata u energetskom ormaru 25. U upravljačkom ormaru je integrirana jedinica za bežični prijenos signala kojim se omogućuje upravljanje i udaljeni nadzor izvršnih elemenata, kao i funkcija za samo-startanje/isključenje, po izboru operatera bez obzira je li operater u ručnom ili automatskom režimu rada.

Energetski ormar 25 predviđen je za napajanje upravljačkog ormara 24 i ispravan rad ostalih trošila pogonskoga uređaja. U ormaru su smješteni akumulator za pričuvno napajanje i alternator kao glavno napajanje trošila. Iz energetskog ormara se razvodi instalacija 32 prema svim trošilima. Za potrebe sigurnosti operatera postoji sijalica koja informira operatera o položaju platforme/modula na rubu radne karakteristike.

Zračna turbina 26 povezana tlačnim cjevovodom s ekspanzijskom posudom 28 radi usisa odnosno tlačenja zraka u tlačne posude 3 ili zbog održavanja tlaka u spremniku 1. Zračna turbina 26 radi u dva režima: prijenosom stlačenog zraka u tlačne posude 3 i održavanje tlaka zraka u spremniku 1 i tlačnom sustavu, dopremom zraka iz okoline što se regulira tlačnim razvodnikom 30. Energetski vodiči 32 koriste se za napajanje iz energetskog ormara 25, a kabelom je povezana s upravljačkim ormarom 24 pomoću kojeg operater upravlja pogonom u skladu s opisanim izumom, automatski ili ručno: promjenom volumena tlačnih posuda 3, u fazi/poziciji 3d može se kontinuirano mijenjati radna karakteristika momenta i brzine vrtnje, to jest obzirom na dobavu zraka za tlačenje u tlačne posude 3d. Namjena sušila zraka 27 je izdvajanje vode a smješteni je na pneumatskom sustavu kako bi se odstranila vlaga iz zraka s ciljem smanjenja gustoće tlačnih posuda. U pneumatskim elementima potrebno je odstranjivati kondenziranu vlagu iz zraka što ima višestruku ulogu: Smanjuje se negativan utjecaj na izvršne elemente pneumatskog sustava i doprinosi se smanjenju gustoće tlačnih spremnika 3a u fazi A, kod uspona tlačnih posuda korištenjem sile uzgona, što ima pozitivan utjecaj na energetsku bilancu te je također jedan od ciljeva predmetnog izuma. U fizikalnom postupku zrak se provodi kroz usitnjeni silicijev dioksid ili aluminijev oksid koji se nalazi u dvodijelnom apsorberu. Dok je jedan apsorber 27 u funkciji, drugi se regenerira toplim zrakom.

Svrha ekspanzijske posude 28 je ujednačavanje tlaka u pneumatskom sustavu, smirivanje tlačnih udara radi usklađivanja rada zračne turbine 26 i održavanja stabilnosti rada/pogona.

Za održavanje stabilnosti pogona služi zamašnjak 29. Da bi se ujednačio rad pogona predviđeni je zamašnjak Sl.3, koji je smješten na vratilu s najvećom obodnom brzinom. Održavanje stabilnosti sustava pogona olakšava sinkronizacijska sila zamašnjaka usklađena s aktuiranim regulatorom 18 i PLC upravljanim radom zračne turbine 26, sustavom s kojim upravlja obodnom brzinom vratila koja su preko prijenosnika 20, 21, 22 u spoju s radnim strojevima.

Modul / platforma uređaja alternativnoga pogona za vodenice u izvedbi uređaja s više pogonskih vratila s različitim obrtajima, ilustrirana djelomično u priloženim slikama a djelomično u opisu izuma u nastavku koji slijedi.

Način primjene izuma

Izum omogućuje praktičnu, ekološku napravu koja koristi obnovljiv izvor energije prvenstveno za pogon vodenica ali i drugih radnih strojeva, unaprijeđenim principima u pogonu čime se omogućuje višefunkcionalnost u proširenoj primjeni.

Uređaj za alternativni pogon može se opisati kao hidro-pneumatski pogon s translacijskim gibanjima u cikličnom kretanju tlačnih posuda, u kojima uronjena tijela imaju varijabilne volumne mase/gustoće prilikom kretanja u spremniku ispunjenom fluidom, a čime se koristi hidro energetski potencijal kojim gravitacija djeluje na tekućine u mirovanju čija se potencijalna energija povećava s visinom stupca fluida i gustoće tijela i fluida u kojem se kreću. Koristeći pokretne i nepokretne dijelove i sklopove izvršnih elemenata uređaja kojim je pretpostavljeno cikličko kretanje, energija fluida se transformira u mehanički rad preko pogonskih vratila, time da se pneumatski sklop kojim se održava cikličko kretanje tlačnih posuda napaja iz vlastitog pogona / spremnika energije, a upravlja se po izboru operatera ručno ili automatskim modom rada, posredstvom centralne upravljačke jedinice (CUJ) iz upravljačkog ormara s raspoloživom tehnologijom udaljene kontrole i nadzora.

Unaprijeđenim karakteristikama u vidu učinkovitosti i višefunkcionalnosti, kao i novim svojstvima pogona za radne strojeve uz istovremenu proizvodnju vodika, te proširenje primjene uređaja u varijanti modula čije se snage mogu proširivati nadogradnjom, te varijante platforme za primjenu u otvorenim vodama, kao i mobilne varijante uređaja predstavlja nekoliko načina primjene izuma za koji se traži zaštita. Uređaji prema opisanom izumu mogu biti ekonomično proizvođeni i široko primjenjivi što obuhvaća njihov rad, sklapanje, upravljanje i nadzor sigurnosti samostalnog pogona u formi modula, platforme ili mobilne konstrukcije, odnosno kao dio postrojenja za specifične namjene.

Opis industrijske i druge primjene

Ovaj izum se odnosi na uređaj koji predstavlja alternativni pogon za vodenice temeljen na hidro energiji. Predmetni izum je sklop nepokretnih i pokretnih dijelova koji koristi energiju vode u mirovanju, a čija je namjena pretvorba energije fluida u mirovanju u mehanički rad s više pogonskih vratila s različitim obodnim brzinama. U kombinaciji s energetskim uređajima, priključenih na pogonska vratila može potencijalnu energiju fluida u mirovanju pretvarati istovremeno u više drugih oblika energije. Pomoću hidrauličkih, odnosno hidro pneumatskih akumulatora može se energija pohranjivati i koristiti s odgodom. Nadalje, u kombinaciji primjene uređaja s rezervnim spremnikom pohrane energije, uređaj za pogon vodenica kao pogonski stroj se može primijeniti i kao hibridni pogon. Pogonska platforma primjenjiva je za upotrebu u vodama stajačicama u izvedbi konstrukcije s otvorenim spremnikom već od nekoliko metara dubine, te pod određenim uvjetima fluida može raditi u režimu generator/pogon, istovremeno proizvoditi vlastitu energiju u tlačnim posudama i pogoniti vodeničko kolo. Također, prema opisanom izumu, izvedba uređaja u mobilnoj varijanti omogućuje proširenu uporabu na različitim lokacijama prema potrebama i kao više funkcionalni uređaj prvenstveno namijenjeni za pogon vodenica.

Claims (4)

1. Uređaj za pogon vodenice koji obuhvaća spremnik (1) i poklopac spremnika (2) čine oblik višestrane prizme to jest kućište koje služi kao šasija na čije se stranice montiraju ostali izvršni i upravljački sklopovi uređaja, naznačen time, da se mehanički rad ostvaruje pomoću pogonskoga sklopa uređaja koji obuhvaća tlačne posude (3), brze spojnica (4), par lančanika (5); pogonsko vratilo (6), par beskonačnih lanaca (7), par lančanika (8), pogonsko vratilo (9), par lančanika (10), pogonsko vratilo (11), tarna spojka (20), pužni prijenosnik (21), remenica (22), vodilice redenika (15), redenik (16) i zamašnjak (29) za stabilizaciju pogona, zatim pneumatskog sklopa za održavanje sustava pod tlakom koji obuhvaća tlačni cjevovod (12), tlačni priključak (13), sigurnosni ventil (14), tlačni priključak (17), tlačni ventil (18), zračnu turbinu (26), za kondicioniranje stlačivih fluida u pneumatskom sustavu sušilo zraka (27), za stabilizaciju tlačnih udara ekspanzijsku posudu (28), za regulaciju tlaka u pneumatskom sustavu tlačni razvodnik (30) i vanjski priključak (31), zatim upravljačkog sklopa koji obuhvaća više-funkcijske osjetnike (23) i upravljački ormar (24) s raspoloživom tehnologijom udaljene kontrole i nadzora, električnu instalaciju (32) i energetski ormar (25) koji su predviđeni za napajanje trošila modula kao i pohranjivanje viška energije, zatim sklop za hidrolizu (19), za suproizvodnju pogona i fluida u istom procesu u izvedbi kućišta/modula ili platforme bez kućišta .

2. Uređaj za pogon vodenice prema zahtjevu 1, naznačen time, da spremnik (1) u spoju s poklopcem spremnika (2) predstavlja šasiju na koju se montiraju ostali izvršni i upravljački sklopovi uređaja na način da su u paraleli jedno iznad drugog postavljena pogonska vratila (6), (9) i (11) na kojima su unutar spremnika smješteni parovi lančanika (5), (8) i (10) koji su povezani parom beskonačnih lanaca (7) između koji se na prijelazne dosjede smještaju tlačne posude (3) u fazi uspona, a s vanjske strane spremnika (1) na krajevima pogonskih vratila su smješteni prijenosnici pogona (20), (21) i (22) za ostvarivanje spoja i prijenosa pogona na radne strojeve te zamašnjak (29) za održavanje stabilnosti pogona, pošto se pogon ostvaruje prethodno opisanim cikličkim kretanjem tlačnih posuda (3), a koje se odvija u dvije translacije od kojih se jedna odvija u A) fazi, prilikom uspona tlačnih posuda (3) učvršćenih u dosjedima između para beskonačnih lanaca (7), a druga u C) fazi poniranja tlačnih posuda (3) vođenih vodilicama redenika (15), kojom prilikom nisu u spoju s pogonskim sklopom nego se nakon poniranja slobodnim padom u fluidu skladište u redeniku (16) kako bi se pomoću mehanizma redenika pozicionirale za spajanje preko brzih spojnica (4) na način da se istovremeno ostvari brzi spoj tlačnim priključcima (13) i (17),koji su tlačnim cjevovodom (12) povezani u pneumatski sustav preko kojeg se stlačeni zrak iz tlačnih posuda 3b u GMT distribuira u tlačne posude 3d, tom prilikom se stlačeni fluid iz tlačnih posuda 3b podtlakom provuče, i prolazi sušilom zraka (27), zračnom turbinom (26) kojom se može dodatno regulirati izlazni tlak usisom iz okoliša ili ekspanzijske posude (28), što se regulira tlačnim razvodnikom (30) i tlačnim ventilom (18) radi stabilizacije tlaka ili postizanje potrebnih vrijednosti, a stlačeni fluid se regulirano dalje distribuira na način da su procesi pod upravljanjem centralne upravljačke jedinice, koja je smještena u upravljačkom ormaru (24), kojim se upravlja i ostalim izvršnim elementima kao što su više-funkcijski osjetnici (23), kojima se detektira stanje i upravlja vrijednostima tlaka u pneumatskom sustavu, vrijednostima tlaka zraka i nivoa tekućina u spremniku (1), te tlačnim posudama (3) kojima se automatski ili ručnim upravljanjem regulira izlazna snaga pogona koja se prenosi na radne strojeve preko prijenosnika (20), (21) i (22), dok u izvedbi uređaja u formi platforme poklopac spremnika (2) ima funkciju sabirnice za proizvedene stlačive fluide, pomoću sklopa za hidrolizu (19) koji je sastavni dio tlačne posude (3), koji se odvode preko vanjskog priključka (31) u dalji tehnološki proces, a napajanje trošila se ostvaruje iz energetskog ormara (25) posredstvom električne instalacije (32) kojom su trošila povezana preko upravljačkog ormara (24) opremljenog s raspoloživom tehnologijom udaljene kontrole i nadzora.

3. Uređaj za pogon vodenice prema zahtjevu 2, naznačen time, da geometrijska postava sklopa pogona omogućava prijenos translacijskog gibanja tlačnih posuda (3) u obrtanje pogonskih vratila (6), (9), (11) posredstvom para beskonačnih lanaca (7) i pripadajućih parova lančanika (5), (8), (10) na do sada jedinstven način kojim se na pogonska vratila prenosi zakretni moment pretvorbom energije fluida cikličkim kretanjem tlačnih posuda (3) u četiri faze ciklusa i to dvjema translacijama od kojih se jedna odvija u fazi A) prilikom uspona tlačnih posuda (3) učvršćenih u dosjedima između para beskonačnih lanaca (7), a druga u fazi C) kod poniranja tlačnih posuda (3) vođenih vodilicama redenika (15) a kojom prilikom nisu u spoju s pogonskim sklopom nego se nakon poniranja slobodnim padom kroz fluid skladište u redeniku (16), te sa dva među-translacijska prijenosa opisanih u zahtjevu 1 i fazama cikličkih kretanja B) i D).

4. Uređaj za pogon vodenice prema zahtjevu 3, naznačen time, da u izvedbi platforme, sklop za hidrolizu (19) je predviđeni za proizvodnju mješavine stlačivih fluida, smješten u okviru tlačne posude (3) sa svojstvenim kućištem koje omogućuje brzu izmjenu / zamjenu sklopa napunjenog pripravkom nestlačivih fluida za hidrolizu, koji se ugrađeni u tlačnim posudama (3) premještaju u cikličkom kretanju i ostvaruje pogon preko pogonskih vratila opisanim u zahtjevima 1 i 2, time da se nakon translacije, postizanjem GMT, proizvedeni stlačivi fluidi hidrolizom iz tlačnih posuda (3) mogu distribuirati: a) pod poklopac spremnika/ sabirnicu (2) u dalji tehnološki proces preko vanjskog priključka (31), ili b) stlačivi fluidi se iz tlačnih posuda (3) transportiraju tlačnim cjevovodom (12) usisom preko tlačnog priključka (13) pomoću zračne turbine (26) pogonjenje hidraulikom u tlačne posude 3d koje su u fazi D) ciklusa, time da je u sklopu za hidrolizu ugrađen upravljački pod-sklop kojim se automatski upravlja radom generatora za hidrolizu i bez-kontaktnim punjenjem integriranoga kondenzatora – spremnika energije koja je potrebna za odvijanje procesa hidrolize, upravljanja i udaljenog nadzora sklopa za hidrolizu (19).