NL1034590C2 - Inrichting voor het opwekken van energie uit vloeistofdruk. - Google Patents

Description

1.

Inrichting voor het opwekken van energie uit vloeistofdruk.

De uitvinding betreft een constructie waarbij de druk van een vloeistof, bijvoorbeeld water, in een reservoir omgezet kan worden in energie. Door het samenstellen van de hierna 5. beschreven inrichting kan een krachtenreeks samengesteld worden die resulteert in een ronddraaiende beweging van een as. De energie kan via deze as afgenomen worden om een andere inrichting aan te drijven. De inrichting is als volgt uitgevoerd. Een ronde schijf,(nr.1) vast gemonteerd 10.op een as (nr.2) die zich in het midden van deze schijf bevindt. De schijf is haaks op de as gemonteerd.

De as draait op lagers 2A en 2B. Vanaf de buitenkant van de schijf naar het midden gericht bevindt zich een draaibare as,(nr. 3) draaibaar op 2 lagers,(nr. 4 en 5) die met 15.de schijf zijn verbonden. Op deze as bevindt zich een hefboom, ( nr. 6) evenwijdig aan de as 2 waarop de schijf gemonteerd is. De hefboom is op de as 3 af gesteund door een steun.( nr.7) Aan beide zijden van deze hefboom bevindt zich een tandsector.(nr. 8 en 9) De tandsectoren 8 en 9 20. zitten op gelijke afstand van de as 3 waarop de hefboom draait. Zie figuur 1. Aan beide zijden van de as nr.3 bevindt zich binnen een bepaalde hoek, een luchtkamer.

( nr. 10 en 11).Zie figuur 2. Een luchtkamer bestaat uit een bewegend deel, wat scharniert aan een kant, op een 25.scharnierpunt( 12.1 en 12.2) aan de zijde van as 3. Dit bewegende deel is als het ware een deksel (nr.lOa en 11a) Dit deksel maakt vanaf de stand minimum volume naar maximum volume een hoek van ongeveer 40 graden.

De kamer bestaat verder uit een flexibel deel, zodat het 30.volume met het bewegen van het deksel groter en kleiner kleiner wordt. ( blaasbalg principe) '90 2.

Het geheel is zodanig uitgevoerd dat de kamer afsluit op de centrale schijf 1.

De beide deksels, dus luchtkamers zijn mechanisch met elkaar verbonden middels een stang( nr. 13) scharnierend 5. gemonteerd op de deksels. Wanneer de ene het maximum volume heeft, heeft de andere minimum volume en omgekeerd. De beide kamers zijn verbonden via een kanaal ( nr.14)

De ingesloten lucht kan vrijelijk van de ene naar de andere kamer. Het drukverschil op de deksels bepaald welke kamer 10.naar maximum volume gaat. De installatie bevindt zich in een vloeistof. De oppervlakte van de deksels in vierkante cm. bepaald mede de kracht op de deksels.( luchtkamers )

De druk per vierkante cm. wordt bepaald door de hoogte van de vloeistofkolom op een deksel en het soortelijk gewicht 15.van de vloeistof. Omdat beide deksels een bepaalde afstand van elkaar staan, is het krachtverschil gelijk aan de oppervlakte per deksel maal het verschil in hoogte van de vloeistofkolom tussen de beide deksels maal het soortelijk gewicht van de vloeistof.

20.Voorbeeld: opp. 200 vierkante cm. afstand 15 cm sg. 1 Kracht 200 x 15 x 1 = 3000 gram.

De beide luchtkamers ( deksels) zijn verbonden via stang nr.13 op de deksels.Fig.2. Ook is er een verbinding (nr.15) tussen een deksel van een kamer, via steun 7 naar hefboom 25. 6. De beweging die het krachtverschil op de deksels laat ontstaan, wordt zo overgebracht op hefboom 6. Zie figuur 1 Krachtverschil ontstaat wanneer de ene luchtkamer zich boven de andere bevindt, dit is het geval wanneer as 3 horizontaal staat. Figuur 3 A. Kamer 11 staat nu boven 30.kamer 10. De in het voorbeeld genoemde afstand van 15 cm. is het hoogteverschil tussen de kamers. Deze 15 cm.is 15 cm. vloeistofkolom. Kamer 10 bevindt zich lager. De kracht hierop is 15 x 200 = 3000 gram groter dan op kamer 11.

3.

( zie voorbeeldsom) Deze kracht wordt via stang 13 en 15 naar steun 7 overgebracht naar hefboom 6. Deze kracht zal zoals hierna omschreven,een draaiende beweging tot stand brengen. Deze draaiende beweging brengt kamer 11 naast 10.

5. As 3 staat vertikaal. Figuur 3B. Er is geen hoogteverschil dus ook geen krachtverschil. Wanneer de draaiende beweging verder gaat komt kamer 11 onder kamer 10. Er is dan weer hoogteverschil en dus krachtverschil.

As 3 staat weer horizontaal. Het maximale verschil is weer 10.15 cm. echter nu zit kamer 11 lager en heeft een verschil van 15 cm. ( 3C ). Het krachtverschil is weer 3000 gram.

De cyclus voltooid zich als het geheel verder gedraaid is tot wanneer de as 3 vertikaal naar boven staat. ( 3D )

Het hoogteverschil is weer nul dus het kracht verschil 15.is ook nul. Hierna volgt de volgende omwenteling.

Het vliegwiel. Fig. 4 De draaiende beweging wordt in stand gehouden omdat een vliegwiel ( nr.16 ) gekoppeld op as 2 vermogen opneemt als er een krachtverschil is tussen de beide kamers en vermogen afgeeft als er geen krachtverschil 20.is. De draaiende beweging wordt in gang gebracht door het geheel in positie A of C te brengen, dus in de positie dat kracht afgegeven wordt volgens Fig.3 A-B-C-D. De ronddraaiende beweging ontstaat doordat de tandsectoren 8 en 9 zich beurtelings afzetten tegen twee tandwielen. Aan de zijde 25.van tandsector 8 een tandwiel 17 en aan de zijde van tand-sector 9 een tandwiel 18. Deze tandwielen zijn gemonteerd op vrijlooplagers 17A en 18A. De tandwielen lopen dus naar een kant vrij mee. In situatie A brengt kamer 10 zijn kracht over via verbinding 15 naar steun 7, naar hefboom 30.6 naar tandsector 8 naar tandwiel 17. Tandwiel 17 wordt aangedrukt in de niet vrijloop kant en staat vast.

1034590 4.

Als reactie drukt nu hefboom 6 via lager 5 en 4 schijf 1 naar beneden, en ontstaat de draaiende beweging.

Tandwiel 18 wordt in de andere richting aangedrukt wat echter de vrijloop richting is en zo wordt de in een 5. draaiende beweging gezette schijf 1 niet tegen gehouden. Zie figuur 5. Wanneer het geheel doordraait ontstaat 180 graden verder een omgekeerde positie. ( situatie 3 C ) Tandwiel 17 komt in de vrijloop positie en tandwiel 18 in de vaste positie. De beweging van schijf 1 zet zich 10.in dezelfde richting voort. De beweging van 1 luchtkamer van minimum naar maximum is ongeveer 40 graden. Deze beweging wordt via de verbinding naar de tandsector en het tandwiel omgezet in ongeveer een halve omwenteling van de schijf 1.Omdat de beide luchtkamers steeds, samen, 15.hetzelfde volume hebben, ontstaat hierdoor een opwaartse kracht. Wet van Archimedes. Deze opwaartse kracht moet uitgeschakeld worden, om de drukkrachten op de kamers zo goed mogelijk hun werk te laten doen. Hiervoor is een contra gewicht,( balansgewicht ) aangebracht, verbonden 20.met as 2, in dezelfde positie als de luchtkamers (aan dezelfde kant) gezien t.o.v de as 2. Omdat het volume van de luchtkamers zich ook verplaatst van de ene naar de andere kamer zal het balansgewicht zich ook moeten verplaatsen, tegelijk met het verschuiven van het volume 25.van het volume van de beide luchtkamers. Omdat bij de situatie van het verplaatsen van de luchtkamers naar beneden de bovenste luchtkamer het grootste volume krijgt en in de onderste positie geen krachtverschil meer aanwezig is, kan de ronddraaiende beweging stoppen, 30.omdat de opwaartse kracht een tegengestelde kracht oplevert. Het balansgewicht wat in de neerwaartse beweging langzamer draait dan de schijf met de luchtkamers, zal de luchtkamers door het onderste dode punt moeten draaien 5.

om zo weer kracht te laten genereren door de onderste luchtkamer. Het balansgewicht wat in de opwaartse beweging sneller draait dan de schijf met de luchtkamers zal de luchtkamers door het bovenste dode punt moeten draaien 5. om zo weer kracht te laten genereren door de onderste luchtkamer. ( is de andere kamer) ( Ook is het mogelijk in plaats van het balansgewicht, een balansvolume te nemen. Dit zal dan tegenovergesteld aan het balansgewicht gemonteerd moeten zijn. Het gaat 10. erom dat het luchtvolume van de beide luchtkamers gecompenseerd wordt, i.v.m. de balans.)

Voor, en naijlend contragewicht.

Het contragewicht is gemonteerd op een arm die vrij draait om een holle as ( 29). Deze as is gekoppeld aan as 2 van 15.de luchtkamer schijf, en draait op vaste as ( 37) in deze holle as. Het gewicht van het contragewicht is ongeveer gelijk aan de opwaartse kracht, uitgeoefend door de beide luchtkamers. Fig.6.

Op de vaste as zit een vast gemonteerd tandwiel ( 30) .

20.Ketting ( 31) verbindt tandwiel 30 met tandwiel ( 32)

Het aantal tanden is gelijk. Afstandhouder 33 bepaald de vaste afstand tussen de tandwielen. Tandwiel 32 is gelagerd in de af standhouder 33. Hefboom ( 34) zit vast gemonteerd aan tandwiel 32. Bij de ronddraaiende beweging van de 25.afstandhouder 33 blijft hefboom 34 steeds naar links wijzen, in het geval deze naar links gemonteerd is, dus steeds dezelfde kant opwijzen. Fig.7. Aan het eind van hefboom 34 is gemonteerd een stift ( 35). Deze steekt in sleuf ( 36) van het balansgewicht. Bij de ronddraaiende 30.beweging van de afstandhouder gaat nu het balansgewicht naijlen of voorlopen op diezelfde draaiende beweging.

Het feit dat stift 35 in sleuf 36 vrij kan bewegen heeft als resultaat dat het balansgewicht de stand bepaald in de 6.

onderste positie ( O.D.P.) en plaatst zo de luchtkamers in de juiste positie, dit is iets door het O.D.P. daar waar de luchtkamers weer kracht beginnen te leveren.

In het B.D.P. steunt het contragewicht niet op de holle as 5. maar drukt toch de luchtkamers verder in de juiste richting. De lengte X van hefboom 34 bepaald hoeveel graden het balansgewicht voor of achter loopt. Ook bepaald de lengte X of de afstand van het balansgewicht tot de as 29 wijzigt, mede door de sleuflengten van de beide sleuven.

10.De stift schuift het balansgewicht wanneer deze ongeveer horizontaal ligt iets opzij om het werkende koppel iets aan te passen. ( meer of minder) Voor de werking is dit alleen belangrijk voor een fijnere afstelling.

De inrichting moet verder aan de volgende voorwaarden 15.voldoen. Omdat de luchtkamers en een aantal bewegende delen in een vloeistof draaien moet e.e.a. zo goed mogelijk gestroomlijnd worden i.v.m. weerstand in de vloeistof.

Alle bewegende delen moeten goed in balans zijn zodat geen tegengestelde of ongewilde bewegingen plaatsvinden.

20.Lekkages in de luchtkamers moeten voorkomen worden.

Eventueel doorgelekte vloeistof moet weggepompt worden.

Ook kan een lichte overdruk in de kamers lekkages voorkomen. Vermogens afgifte kan aan 1 kant van as 2 verzorgt worden. Kan bij andere uitvoeringen ook aan 2 kanten.

25.Hoe groter de installatie, hoe groter het effect.

( 20 meter diameter zeer vermogend )

Meerdere constructies( schijven met kamers )naast elkaar geven een groter vermogen. Wanneer gelijkmatig verdeelt over 360 graden ook een gelijkmatiger loop.

30.Een constructie met 2 schijven en 4 kamers geeft dubbel vermogen. Wanneer de kamers in dit geval tegenover elkaar staan ( 180 graden ) kan het contragewicht deels of geheel vervallen.

7.

Wel moet voor de juist balans een mechanisme ingebouwd worden, dat de kamers voor en na laat ijlen om zo te bewerkstelligen dat de kamer volumes altijd 180 graden tegenover elkaar staan ( immers de kamer volumes staan 5. niet altijd op dezelfde plaats op de schijf)

Dit voor de juiste balans. Voor en naijlconstructie als eerder beschreven. ( ongeveer tot en met hefboom 34) 1034590

Claims (6)

1. Inrichting bestaande, in de enkelvoudige uit-uitvoering, uit een as met daarop een schijf voorzien van twee luchtkamers, binnen een hoek van ongeveer 60 graden. Wanneer de schijf draait wisselt de druk op de luchtkamers 5. en geeft dan de ene kamer meer kracht en vervolgens de andere. Dit krachtenspel geeft de mogelijkheid een ronddraaiende beweging te vormen. Het geheel is in een vloeistof geplaatst. Bijvoorbeeld een reservoir.

2. Balans inrichting die ervoor zorgt dat de 10.opwaartse kracht die ontstaat door de beide luchtkamers, die samen steeds ongeveer hetzelfde volume hebben, opgeheven wordt, zodat deze kracht het proces niet kan verstoren. Deze balansinrichting kan bestaan uit een balansgewicht buiten het vloeistofreservoir,of 15.een balansvolume in het reservoir.

3. Hefboomstelsel dat ervoor zorg draagt dat de kracht vanaf de deksels op de tandwielen overgebracht wordt om zo de draaiende beweging te laten ontstaan. Wanneer op 1 kant druk op het tandwiel ontstaat, gaat 20.de andere kant vrijlopen en omgekeerd. Het tandwiel is gemonteerd op een vrijlooplager. Het hefboomstelsel kan zowel dichtbij de schijf in de vloeistof, of in het reservoir gemonteerd worden alsook via een stangenstelsel door de as waarop de schijf 25.gemonteerd is buiten het vloeistofreservoir geplaatst worden.

4. Wanneer er van de beschreven installatie meerdere, via de as ( nr.2 ) mechanisch met elkaar verbonden worden, bijvoorbeeld door middel van tandwielen, 30.vergroot het afgegeven vermogen. 1034590 Wanneer de koppeling plaats vindt over een denkbeeldige cirkel, en de bijv.4 gekoppelde installaties zijn verdeeld over 360 graden dus om de 90 graden, is er geen spake meer van een dood punt in de aandrijving.

5. De installatie zal dan ook niet stoppen in het onderste dode punt of bovenste dode punt, maar doordraaien omdat er altijd een eenheid is die de uit meerdere installaties bestaande samenstelling in beweging houdt. Het vliegwiel zal dan een soepele werking bewerkstelligen. 10.Genoemd zijn 4 installaties , maar dit kan elk aantal zijn. 5.Wanneer er sprake is van meerdere gekoppelde installaties is een vliegwiel in staat voor een soepele loop zorg te dragen en is de balans installatie zoals beschreven minder noodzakelijk. 15.

6.Wanneer een enkele installatie in een meedraaiende ronde ruimte is gebouwd waarin ook de vloeistof massa zich bevindt en meedraait met de schijf en de kamers, zal de weerstand zoals bij het draaien in stilstaande vloeistof niet aanwezig zijn en zal dus het verlies door wrijving 20.verminderd worden. De kamers en de schijf waarop de kamers zijn gemonteerd draaien dan met dezelfde snelheid als de vloeistofmassa waarin alles beweegt. 1634590