WO1998040626A1 - VORRICHTUNG ZUR NUTZUNG DER ENERGIE EINES STRÖMENDEN MEDIUMS, z.B. STRÖMENDEN WASSERS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nutzung der Energie eines strömenden Mediums, z.B. strömenden Wassers, wobei die Vorrichtung Stützsäulen (14), eine auf den Stützsäulen (14) angeordnete und in einer senkrechten Ebene in sich zurückkehrende geschlossene Bahn (12), sowie entlang der Bahn (12) verteilt angeordnete der Schubkraft des strömenden Mediums ausgesetzte und auf Wirkung dessen bewegungsfähige Schaufeln (11) aufweist, wobei die Bahn (12) mindestens zwei in zueinander parallelen Ebenen angeordnete Schienen enthält, jede der Schienen jeweils ein endloses Band, z.B. eingerippter Riemen, und jedem Band (2) zwei Scheiben (4) zugeordnet sind, daß die in verschiedenen Ebenen befindlichen Scheiben (4) vorzugsweise mindestens paarweise über jeweils eine Hauptachse (3) miteinander verbunden sind, daß zwischen den Schaufeln (11) und der Bahn (12) jeweils ein Wagen (16) eingefügt ist, die Wagen (16) mit einem Rahmen (8), an dem Rahmen (8) befestigten Rollen (13) sowie mindestens einer an dem Rahmen (8) steif befestigten Halterung (10) versehen sind, daß der Rahmen (8) eine zwischen den Bändern (2) angeordnete Antriebsachse (6), eine zur Antriebsachse (6) parallele Nebenachse (7) sowie mindestens zwei zur Antriebsachse (6) senkrechte Verbindungsstangen (8a) aufweist, an dem freien Ende (10a) der Halterung (10) zwei Lagergehäuse (1) befestigt sind, daß weiterhin die Schienen mit einem Hohlraum zur Aufnahme der Rollen (13), die Bänder (2) dagegen mit Buchsen (5) zur Aufnahme der Antriebsachse (6) versehen sind, die Wagen (16) zwischen den Schienen eingepaßt sind, während die Schaufeln (11) über die beiden Lagergehäuse (1) an der Halterung (10) ausschwenkbar angeschlossen sind.

Description

VORRICHTUNG ZUR NUTZUNG DER ENERGIE EINES STRÖMENDEN MEDIUMS, z. B. STRÖMENDEN WASSERS

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nutzung der Energie eines strömenden Mediums, z.B. strömenden Wassers, wobei die Vorrichtung Stütz säuien, eine auf den Stützsäulen angeordnete und in einer senkrechten Ebene in sich selbst zurückkehrende geschlossene Bahn sowie entlang der Bahn verteilt angeordnete der Schubkraft des strömenden Mediums ausgesetzte und auf Wirkung dessen bewegungsfähige Schaufel aufweist.

Zur Nutzung der Energie strömenden Wassers sind seit langem die Wasserräder bekannt. Ihr Wesen besteht darin, daß auf Wirkung der sich bewegenden Wassermasse die an der Achse des Wasserrades befestigten Schaufeln in Bewegung geraten und die Achse in Bewegung versetzen. Die auf diese Weise gewonnene Drehenergie kann in eine andere mechanische oder elektrische Energie umgewandelt werden.

Es sind zwei Hauptgruppen der Wasserräder bekannt. Die unterschlächti- gen Wasserräder geraten auf Wirkung des strömenden Wassers dadurch in Bewegung, daß von den an ihrer Achse starr befestigten Schaufeln die sich unten befindenden von dem Wasser angetrieben werden. Dabei ist wesentlich, daß sich die Achse in Nähe der Wasseroberfläche oder darunter befindet, da die sich nach oben bewegenden Schaufel sich trocken zurückdrehen müssen, um das Drehen des Rades nicht zu behindern.

Bei den überschlächtigen Wasserrädern wird die sich aus der Differenz der Wasserstände des Unterwassers und des Oberwassers des Wasserstromes ergebende potentielle Energie auf die Weise genutzt, daß das von oben an- kommende Wasser durch Verdrehen der sich in oberer Lage befindenden Schaufeln das Wasserrad in Drehung versetzt.

Die Anwendung der unterschlächtigen Wasserräder ist in erster Linie dadurch begrenzt, daß die relative Lage der Wasseroberfläche und der Achse stark gebunden ist. Bei den überschlächtigen Wasserrädern ist dagegen die Schaffung der Differenz zwischen den Wasserständen mit bedeutenden Investitionskosten verbunden, da ein Kanal oder ein Nebenflußzweig ausgebaut werden muß.

Bei größeren Wasserspiegeldifferenzen und größeren Wassermengen werden Wasserturbinen zur Nutzung der Wasserenergie verwendet. Am meisten haben sich die verschiedenen Ausführungsformen der Pelton-, Francis-, Banki und Kaplan-Turbinen verbreitet. Ein gemeinsames Merkmal die- ser Turbinen besteht darin, daß sie in einem geschlossenen Turbinengehäuse unter der Wasseroberfläche angeordnet sind und somit auch den Wasserdruck ausnutzen.

Die bekannten Wasserturbinen unterscheiden sich voneinander in ihrer ste- henden oder liegenden Anordnung, der Form der Schaufeln, der Richtung des Anströmens des Wassers und anderen Merkmalen.

Die Wasserturbinen sind bei kleinen Fällen, geringen Wassermengen nicht verwendbar, weil sie unter diesen Bedingungen nicht wirtschaftlich betrie- ben werden können.

Die US-PS 4 816 697 beschreibt eine Wasserkraftmaschine von besonde- rem Aufbau. In Hinsicht auf ihren Aufbau zeigt die Vorrichtung Ähnlichkeiten zu den Wasserturbinen, jedoch mit dem Unterschied, daß sie anstelle der Schaufeln oder Löffel mit einer sich um eine zentrale Achse schraubenden Spiralschraube versehen ist. An der zentralen Achse ist unmittelbar ein Ge- nerator angeschlossen. Die gesamte Vorrichtung ist bewegbar, jedoch in einem in dem Bett des Wasserflusses verankerten Gehäuse angeordnet. Über Öffnungen in dem Aufnahmegehäuse wird das strömende Wasser auf die Spiralschraube geleitet, wodurch die Achse gedreht wird.

Die in das strömende Wasser eingebrachte mobile Wasserkraftmaschine nutzt nur die Bewegungsenergie des Wassers; es besteht weder ein Wasserspiegelunterschied noch eine Druckdifferenz. Sich aus dem kreisförmigen Querschnitt der Vorrichtung ergebend ist der Querschnitt des Wasserflusses nicht ausgenutzt, auch nicht bei nebeneinander angeordneten Maschinen. Einzelne Windungen der Spiralschraube befinden sich zum Teil im Schatten vorangehender, wodurch sich ein verhältnismäßig geringer Wirkungsgrad ergibt. Im Vergleich mit der gewinnbaren Energiemenge ist die Vorrichtung kompliziert und teuer.

Die DE-PS 37 26 275 beschreibt eine auf dem Wasser schwimmende Variante eines unterschlächtigen Wasserrades. Die Schaufeln sind starr an einem innen hohlen zylindrischen schwimmenden Gehäuse (Kasten) angeschlossen, die Vorrichtung ist von einem Gehäuse abgedeckt, das an einem steifen Rahmen befestigt ist. Die Vorrichtung ist gegen Kentern (Umkippen) mit nach unten greifenden Zellen versehen.

Ein Nachteil des Wasserrades besteht darin, daß nur die unteren Schaufeln arbeiten, die sich in oberer Lage befindenden dagegen laufen unausgenutzt frei. Der Wasserspiegel muß immer unter der Achse bleiben, weil andernfalls die nicht arbeitenden Schaufeln ebenfalls unter Wasser geraten und dadurch den Wirkungsgrad verschlechtern würden.

Aus der US-PS 4 843 249 ist eine Wasserkraftmachine bekannt, die für spezielle Zwecke, zur Stromerzeugung aus den Wellen des Meeres geschaffen wurde. Eine automatische Steuereinrichtung passt die in V-Form angeordneten Turbineneinheiten an die Wasseroberfläche, die Fortpflanzungsrichtung der Wellen und an die Ebbe-Flut -Verhältnisse an.

Die für den speziellen Zweck entwickelte Vorrichtung ist für allgemeine Zwecke wirtschaftlich nicht verwendbar.

Die US PS 4 516 033 beschreibt eine Vorrichtung die ebenfalls auf dem Prinzip des unterchlächtigen Wasserrades beruht. Ihr Wesen besteht in einem auf dem Wasser schwimmenden an dem Bett befestigten Plateau, an welchem eine Vielzahl von Wasserrädern befestigt ist. Die Räder treiben eine gemeinsame Achse an, welche einen elektrischen Generator betätigt.

Von den hintereinander angeordneten Wasserrädern sind nur die allerersten fähig mit ganzem Wirkungsgrad zu arbeiten, nach hinten verringert sich die Leistung. Die Vorrichtung ist aus diesem Grunde wirtschaftlich.

Die Wasserkraftmaschine gemäß der US-PS 4 725 195 beruht auf einen ähnlichen Prinzip, wobei diese jedoch zwei sich auf einer gemeinsamen Achse drehenden Wasserräder aufweist. Die Vorrichtung ist an zwei Seitenpunkten befestigt. Die Wasserkraftmaschine ist zusätzlich mit wasserten- kenden Mitteln, Positionierorganen für flaches Wasser und einer Deckblatte versehen.

Die zusätzlichen Mittel ermöglichen zwar eine Erhöhung des Wirkungsgra- des, können jedoch denjenigen Nachteil nicht kompensieren, wonach immer nur höchstens die Hälfte der Schaufeln arbeitet und die Vorrichtung auf der Wasseroberfläche gehalten werden muß.

Die DE-PS 34 07 944 beschreibt eine Wasserkraftmaschine, bei welcher die Schaufeln von einer zur Richtung des Wasserflusses schrägen an einem Rahmen befestigten Platte gebildet ist. Die Schaufel bewegt sich - mit Hilfe der an ihrer oberen und unteren Kante befestigten Achsen - auf Wirkung der Strömung auf einer zur Richtung des Wasserflusses parallelen Bahn und kehrt danach in der gleichen Ebene jedoch über dem Wasserspiegel in ihre Ausgangslage zurück. Die Bewegung der Schaufel versetzt eine An- triebsachse in Drehung.

Für alle Wasserkraftmaschinen, die auf dem Prinzip der unterschlächtigen Wasserräder beruhen, gilt der gemeinsame Nachteil, daß die sich drehende Achse ausschließlich auf der Wasseroberfläche oder darüber angeordnet werden kann. Infolge dessen ist das Niveau der an dem Bett befestigten Vorrichtungen kontinuierlich an den Wasserspiegel anzupassen. Alle Vorrichtungen - die schwimmenden mitinbegriffen - sind der Wirkung der Wellen und des Windes ausgesetzt. Ihre Funktion wird von schwimmenden Verschmutzungen behindert und von der Vereisung des Wassers vollkom- men eingestellt. Der Querschnitt schiffbarer Wasserflüsse ist nur begrenzt ausnutzbar.

Das Ziel der Erfindung besteht in der Entwicklung einer Wasserkraftma- chine, die dazu geeignet ist, auch bei relativ geringer ankommender Wassermenge und sogar unter der Wasseroberfläche angeordnet, die Bewegungsenergie des strömenden Wasserflusses zu nutzen. Es soll auch möglich sein, den gesamten Querschnitt des Wasserflusses auszunutzen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, daß die Funktion der Wasserkraftmaschine durch schwimmende Verunreinigungen, Wind und Vereisung nicht beeinträchtigt werden soll. Die Wasserkraftmaschine soll auch auf schiffbaren Strecken verwendbar sein.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß auf unter dem Wasserspiegel angeordnete, sich jedoch entgegen der Richtung des Wasserflusses bewegende Schaufeln der Wasserdruck nicht einwirkt, wenn sich diese in einer zur Richtung des Wasserflusses parallelen Ebene befinden. Diese Lage kann dadurch erreicht werden, daß die Schaufeln dazu fä- hig sind, entlang ihrer Anschlußkanten auszuschwenken und sich von selbst in Richtung des Wasserflusses einzustellen.

Es wurde weiterhin erkannt, daß sich die Schaufeln im Vergleich mit den herkömmlichen Wasserrädern weniger beschatten, wenn sie nicht von ei- nem gemeinsamen Mittelpunkt ausgehen, d. h. wenn sie nicht auf einer kreisförmigen, sondern länglichen Bahn umlaufen. Eine solche Bahn kann z. B. aus zwei zu einander parallelen an ihren Enden mit einem gemeinsamen berührenden Halbkreisbogen abgeschlossenen geraden Strecken bestehen, d. h. eine sogenannten Pferderennbahnform, annehmen. Dem gestellten Ziel entsprechend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Nutzung der Energie eines strömenden Mediums z. B. strömenden Wassers - welche Stützsäulen, eine auf den Stützsäulen angeordnete und in einer senkrechten Ebene in sich selbst zurückkehrende geschlossene Bahn sowie entlang der Bahn verteilt angeordnete der Schubkraft des strömenden Mediums ausge- setzte und auf Wirkung dessen bewegungsfähige Schaufel aufweist - so ausgebildet, daß die Bahn mindestens zwei in zueinander parallelen^' Ebenen angeordnete Schienen, vorzugsweise U-Profil-Schienen enthält, wobei jeder der Schienen jeweils ein endloses Band, z. B. ein gerippter Riemen, und jedem Band mindestens zwei - z. B. gerippte - Scheiben zugeordnet sind, daß weiterhin die in verschiedenen Ebenen befindlichen Scheiben vorzugsweise mindestens paarweise über jeweils eine Hauptachse miteinander verbunden sind, zwischen den Schaufeln und der Bahn bei allen Schaufeln jeweils ein Wagen eingefügt ist, wobei die Wagen mit einem Rahmen, an dem Rahmen befestigten Rollen sowie mindestens einer an dem Rahmen steif befestigten Halterung versehen sind, daß weiterhin der Rahmen eine zwischen den Bändern angeordnete Antriebsachse, eine zur Antriebsachse parallele Nebenachse sowie mindestens zwei zur Antriebsachse senkrechte Verbindungsstangen aufweist, an dem freien Ende der Halterung zwei Lagergehäuse befestigt sind, desweiteren die Schienen mit einem zur Aufnahme der Rollen geeigneten Hohlraum, die Bänder dagegen mit zur Aufnahme der Antriebsachse geeigneten Buchsen versehen sind, daß weiterhin die Wagen zwischen den Schienen eingepaßt sind, während die Schaufeln über die beiden Lagergehäuse mit der Halterung wendbar (ausschwenkbar) verbunden sind.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Wagen gemeinsam von den Rahmen, der Halterung sowie vier an den Achsenenden angeschlossenen Rollen gebildet.

Gegebenenfalls ist die Halterung ein zur Schiene im wesentlichen senkrechtes aus in einer vertikalen Ebene befindlichen Stangen gebildetes Stangenpaar. In einer weiteren Ausführungsform ist die an den Lagergehäusen angeschlossenen Kante der Schaufel an einer ausschwenkenden Achse befestigt, wobei die Lagergehäuse einander gegenüberliegend ausgerichtet sind, während die Enden der ausschwenkenden Achse in die Lagerge- häuse eingepaßt sind.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung sind die in gleicher Ebene liegenden Scheiben über ein Spannmittel verbunden. Die Stützsäulen sind auf einem Gesteilfuß aufgestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Ihre ausschwenkenden Schaufeln stellen -sich der Wasserströmung entgegen bewegend- in die Ebene der Strömung ein. Somit ist ihr Halten über dem Wasserspiegel überflüssig und vermeidbar. Die Funktion der Vorrichtung wird somit durch schwimmende Verunreinigungen, Vereisung, Wasserverkehr nicht begrenzt oder beeinträchtigt.

Die Vorrichtung behindert weder die Schiffahrt noch anderen Wasserverkehr. Es können auch relativ kleine Wassermenge genutzt werden, zur Funktion ist es nicht erforderlich, einen Unterschied im Wasserstand zu schaffen oder einen Nebenkanal auszubauen. Die Herstellung der Vorrichtung ist nicht konstenaufwendig. Die Vorrichtung enthält einfache mechanische Konstruktionsteile, beansprucht kaum Instandhaltung, zu ihrem Betrieb ist keine Energieversorgung, Überwachung erforderlich.

Durch Anordnen mehrerer Vorrichtungen nebeneinander kann die Leistung auf das vielfache erhöht werden, sogar der gesamte Querschnitt des Wasserflusses kann ausgenutzt werden. Aus mehreren Wasserkraftmaschinen bestehende Ketten können entlang des Wasserflusses auch hintereinander angeordnet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Nutzung der Energie eines strömen- den Mediums ist umweltfreundlich. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann aus der Bewegungsenergie des strömenden Wassers eine andere z. B. elektrische Energie ohne Emission von schädlichen Stoffen und ohne Verwendung wertvoller Naturschätze erzeugt werden.

Die Vorrichtung ist auch in dem Sinne als umweltfreundlich zu bewerten, daß sie auf der Wasseroberfläche nicht erscheint, somit das Bild der Umgebung nicht stört und dieses in keiner Weise ändert. Bauarbeiten sind im wesentlichen nicht erforderlich, die Aufstellung der Vorrichtung beansprucht nur geringen Arbeitsaufwand. Während der Funktion der Vorrichtung tritt keine akustische Wirkung auf, wodurch auch kein Geräuschschaden zu verzeichnen ist. Die Vorrichtung verunreinigt das strömende Wasser und somit das daraus stammende Trinkwasser nicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2a einen Teil eines waagerechten Schnittes der Vorrichtung von Figur 1 Fig. 2b einen Teil einer Draufsicht der Vorrichtung von Figur 1 Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung mit dem Wagen und der Schaufel Fig. 4 eine Vorderansicht des Teils gemäß Figur 3 Fig. 5 eine Draufsicht des Teils gemäß Figur 3

In Figur 1 ist die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung ist auf einer Bettsohle 18 eines Wasserflusses an- geordnet, die Richtung des Wasserflusses ist mit einem Pfeil gekennzeichnet.

Bei der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform enthält die Vorrichtung zwei in sich selbst zurückkehrende geschlossene Bahnen 12. Die Bahnen 12 sind auf Stützsäulen 14 aufgestellt. Unter den Stützsäulen 14 befindet sich ein Gestellfuß 15, welcher unmittelbar auf der Bettsohle 18 ruht.

Die Bahn 12 ist bei dem Ausführungsbeispiel von einer Schiene 12a, im vorliegenden Fall einer U-Profil-Schiene gebildet. Jeder der beiden Schienen 12a ist je ein endloses Band 2, in dem Ausführungsbeispiei ein gerippter Riemen zugeordnet. Die Aussenfläche des gerippten Riemens ist glatt, während seine innere gerippte Fläche mit gerippten Scheiben 4 in Eingriff steht. Je einem Band 2 sind jeweils zwei Scheiben 4 zugeordnet.

Die Bahnen 12 sind in zueinander parallelen Ebenen angeordnet wobei diese Ebenen vertikale Ebenen sind. Die in verschiedenen Ebenen befindlichen Scheiben 4 sind paarweise über eine durch ihren Mittelpunkt durchgehende Hauptachse 3 miteinander verbunden. Zwischen den in gleicher Ebene liegenden Scheiben 4 befinden sich Spannmittel 17. Das Spannmittel 17 wird von zwei Gewindestangen 17a und einer Spannmutter 17b, die diese verbindet, gebildet. Jedes der Bänder 2 ist mit Buchsen 5 versehen deren Anzahl der Anzahl der Schaufeln 11 der Vorrichtung entspricht. Die Schaufeln 11 sind je- weiiseinzeln an Wagen 16 angeschlossen. Der Wagen 16 enthält einen Rahmen 8, eine Halterung 10 und Rollen 13. Der Rahmen 8 ist mit einer Antriebsachse 6, einer zur Antriebsachse 6 parallelen Nebenachse 7 sowie Verbindungsstangen 8a, die die Anstriebsachse 6 mit der Nebenachse 7 steif verbinden und zu diesen im wesentlichen senkrecht angeordnet sind, versehen. Die Antriebsachse 6 bildet gemeinsam mit der Nebenachse 7 und den Verbindungsstangen 8a, von denen in dem dargestellten Ausführungs- beispiel zwei Stück vorhanden sind, einen steifen Rahmen.

Der Wagen 16 ist an den Bändern 2 mit Hilfe der Teil des Rahmens 8 bildenden Antriebsachse 6 über die Buchsen 5 der Bänder 2 angeschlossen.

Das freie Ende 10a der an dem Rahmen 8 ebenfalls steif befestigten Halterung 10 ist mit zwei Lagergehäusen 1 versehen, welche die Achsenenden 9a der gemäß Figur 2 ausschwenkenden Achse 9 aufnehmen. Die Kante 11a der Schaufeln 11 ist an der ausschwenkenden Achse 9 befestigt.

Die Schaufeln 11 können auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Sie können z. B. gebogen, bauchig oder auf andere Weise ausgebildet sein. Von den sich an jeden der Wagen 6 anschliessenden Schaufeln 11 werden diejenigen, welche sich entlang der Bahn 12 oben befinden, von dem in Richtung des Pfeils strömenden Wasser zwischen den beiden Schienen 12a - deren Abstand voneinander kleiner als die Breite der Schaufel 11 ist - an die Antriebsachse 6 gepresst.

Die Bewegungsenergie des auf die Schaufeln 11 strömenden Wassers be- wegt über die Schaufeln 11 , die ausschwenkende Achse 9, die Antriebsachse 6 des Wagens 16 und die Buchsen 5 die Bänder 2 entlang der Schienen 2a weiter, während sich die Scheiben 4 mit den Hauptachsen 3 in gleicher Richtung drehen.

Die Wagen 16 bewegen sich mit den Schaufeln 11 ebenfalls entlang der Bahn 12 weiter, gemeinsam mit den Bändern 2. Sobald sich die Halterung 10 des Wagens 16 und mit ihr die Schaufel 11 in die Waagerechte zu drehen beginnen, verringert sich der Wasserdruck auf der Schaufel 11 und stellt sich dann ein. Nach Verlassen der äußersten Position wird die Schaufel 11 erneut dem Druck des Wassers ausgesetzt, jedoch die Antriebsachse 6 stützt diese auf die unter Druck stehende Seite geratend nicht mehr, wodurch sich die Schaufel 11 einen Winkel von 270 ° zurücklegend um die ausschwenkende Achse 9 herum dreht (ausschwenkt). Die während der Drehung eingenommenen Schaufelpositionen wurden die Figur 1 auf der rechten Seite mit unterbrochenen Linien gekennzeichnet.

Wenn sich der Wagen 16 auf der unteren Seite der Bahn 12 entgegen der Richtung des Wasserflusses bewegt, werden die Schaufeln 11 , die sich im wesentlichen in Richtung des Wasserflusses einstellen und auf die so kein Druck einwirkt, von der Halterung 10 des Wagens 16 mit sich gezogen. Sobald die Schaufel 11 nach dem Ausschwenken auf die obere Seite der Bahn 12 erneut in unter Druck stehende Position gelangt, beginnt der Vorgang von vorn, d. h. die Schaufel 11 befindet sich bei ihrer Bewegung in Richtung der Strömung in dazu im wesentlichen senkrechter Lage, bei ihrer entge- gengesetzen Bewegung dagegen im wesentlichen in waagerechter Lage. Die in drehende Bewegung umgewandelte Energie des Wassers wird durch die Hauptachsen 3 an das Ufer, die Bettsohle oder unter das Bett gelangend auf an sich bekannte Weise in elektrische oder andere Energie umgewandelt.

Während des Umlaufens der Wagen 16 sorgen die Spannmittel 17 für die Stabilität der Schienen 12a und die Strammheit der Bänder 2.

Der Gestellfuß 15 ermöglicht daß die Vorrichtung als eine Einheit angeho- ben auf die Bettsohle 18 angeordnet werden kann, oder davon - gegebenenfalls zur Verwendung an einem anderen Ort - entfernt werden kann.

Die in Figur 1 ausführlich dargestellte Vorrichtung ist in einem waagerechten Teilschnitt in Figur 2a und in einer Teildraufsicht in Figur 2b veranschau- licht.

In Figur 2a ist die Schaufel 11 in ihrer unteren Lage zu sehen, wie sie sich an der ausschwenkenden Achse 9 befestigt bereits in die Waagerechte dreht. Die ausschwenkende Achse 9 ist zwischen die Lagergehäuse 1 ein- gefügt (eingepaßt). Die Lagergehäuse 1 sind an der Halterung 10 angeschlossen, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Stangenpaar, das von in vertikaler Ebene angeordneten Stangen gebildet ist, besteht.

Die Rollen 13 laufen in den Hohlräumen 12b der ein U-Profil aufweisenden Schienen 12a der Bahn 12. Die die Funktion des umlaufenden endlosen Bandes 2 versehenen gerippten Riemen sind in dem Ausführungsbeispiel auf die gerippten Scheiben 4 aufgespannt. Der Abstand der Scheiben 4 voneinander kann mit Hilfe der Spannmittel 17 geregelt werden. Die in verschiedenen Ebenen befindlichen Scheiben 4 sind durch die Hauptachse 3 miteinander verbunden.

Zum besseren Verständnis ist der in unterer Lage befindliche Wagen 16 mit der Schaufel 11 in Figur 2a nicht angegeben.

In Fig. 2b ist je eine in oberer und seitlicher Lage befindliche Schaufel 11 dargestellt, während die in unterer Lage befindliche Schaufel auch hier nicht gezeigt wurde. In den die Bahn 12 bildenden Schienen 12a laufen die den Rahmen 8 des Wagens 16 abstützenden Rollen 13. An der zwischen den Lagergehäusen 1 befindlichen ausschwenkenden Achse 9 ist die Schaufel 11 befestigt. Zwischen den Scheiben 4 ist das Spannmittel 17 angeordnet.

Figur 3 zeigt ein den Wagen 16 beinhaltendes Detail. Die Schaufel 11 - deren verschiedene Positionen mit unterbrochenen Linien gekennzeichnet wurden - ist an der ausschwenkenden Achse 9 angeschlossen, während die ausschwenkende Achse 9 mit der Halterung 10 steif verbunden ist. Der Wagen 16 ist durch die Rollen 13 abgestützt.

Figur 4 zeigt eine Vorderansicht des in Figur 3 dargestellten Wagens. Daraus ist ersichtlich, daß die Kante 11a der Schaufel 11 an der ausschwen- kenden Achse 9 angeschlossen ist. Die Achsenenden 9a der ausschwenkenden Achse 9 laufen in die Lagergehäuse 1 ein. Die Rollen 13 schliessen sich den Achsenenden 6a der Antriebsachse 6 an. Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf den Wagen nach Figur 3. Daraus sind der Wagen 16 mit den Rollen 13 und der Nebenachse 7, an deren Achsenende 7a die Rollen 13 angeschlossen sind, sowie die entlang der Kante 11a an der ausschwenkenden Achse 9 angeschlossene Schaufel 11 erkennbar. Die Enden 9a der ausschwenkenden Achse 9 sind in die Lagergehäuse 1 eingepaßt.

Die Verbindungsstangen 8a vereinigen die mit der ausschwenkenden Achse 9 in Figur 5 in Deckung befindliche und deshalb nicht sichtbare, zwischen den Rollen 13 angeordnete Antriebsachse 6 und die Nebenachse 7 zu einem steifen Rahmen 8 .

Die zur Nutzung der Energie strömenden Wassers dienende Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in allen solchen Fällen erfolgreich eingesetzt werden in welchen zwischen den Wasserspiegeln des Oberwassers und Unterwassers kein oder nur ein geringer Niveauunterschied besteht, die Durchflussmenge relativ gering ist und die Vorrichtung unter dem Wasserspiegel angeordnet werden soll. Die Vorrichtung kann erfolgreich zur Nutzung der Bewegungsenergie von Bächen, Kanälen, Flüssen und sonstigen strömenden Wasserflussen verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Nutzung der Energie eines strömenden Mediums, z. B. strömenden Wassers, wobei die Vorrichtung Stützsäulen, eine auf den Stützsäulen angeordnete und in einer senkrechten Ebene in sich zurückkehrende geschlossene Bahn, sowie entlang der Bahn verteilt angeordnete der Schubkraft des strömenden Mediums ausgesetzte und auf Wirkung dessen bewegungsfähige Schaufeln aufweist dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (12) mindestens zwei in zueinander parallelen Ebenen angeordnete Schienen (12a), z.B. U-Profil-Schienen, enthält, wobei jeder der Schienen (12a) jeweils ein endloses Band (2), z.B. ein gerippter Riemen, und jedem Band (2) zwei - z.B. gerippte - Scheiben (4) zugeordnet sind, daß weiterhin die in verschiedenen Ebenen befindlichen Scheiben (4) vorzugsweise mindestens paarweise über jeweils eine Hauptachse (3) miteinander verbunden sind, daß zwischen den Schaufeln (11) und der Bahn (12) bei allen Schaufeln (11) jeweils ein Wagen (16) eingefügt ist, wobei die Wagen (16) mit einem Rahmen (8), an dem Rahmen (8) befestigten Rollen (13) sowie mindestens einer an dem Rahmen (8) steif befestigten Halterung (10) versehen sind, daß weiterhin der Rahmen (8) eine zwischen den Bändern (2) angeordnete Antriebsachse (6), eine zur Antriebsachse (6) parallele Nebenachse (7) sowie mindestens zwei zur Antriebsachse (6) senkrechte Verbindungsstangen (8a) aufweist, an dem freien Ende (10a) der Halterung (10) zwei Lagergehäuse (1) befestigt sind, daß weiterhin die Schienen (12a) mit einem Hohlraum (12b) zur Aufnahme der Rollen (13), die Bänder (2) dagegen mit Buchsen (5) zur Aufnahme der Antriebsachse (6) versehen sind, die Wagen (16) zwischen den Schienen (12a) eingepaßt sind, während die Schaufeln (1 1 ) über die beiden Lagergehäuse (1) an der Halterung (10) auf zum Ausschwenken geeignete Weise angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (16) von dem Rahmen (8), der Halterung (10) sowie vier an den Achsenenden (6a, 7a) angeschlossenen Rollen (13) gemeinsam gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (10) ein zur Schiene (12a) im wesentlichen senkrechtes aus in einer vertikalen Ebene befindlichen Stangen gebildetes Stangenpaar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, daß die an den Lagergehäusen (1) angeschlossene Kante (11a) der Schaufel (11) an der ausschwenkenden Achse (9) befestigt ist, wobei die Lagergehäuse (1) einander gegenüberliegend ausgerichtet sind, während die Enden (9a) der auschwenkenden Achse (9) in die Lagergehäuse (1) eingepaßt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in gleicher Ebene liegenden Scheiben (4) über ein Spannmittel (17) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsäulen (14) auf einem Gestellfuß (15) aufgestellt sind.