WO2003058057A1 - Auftriebsenergie-nutzungs-vorrichtung - Google Patents

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Josef Lobpreis
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Josef Lobpreis
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • F03B17/04—Alleged perpetua mobilia

Definitions

  • the invention relates to a device for utilizing the buoyancy energy of floats immersed in a liquid of higher specific gravity than that of the floats.
  • the object of the invention is therefore to provide a device for using the buoyancy energy of floats create, whose efficiency is increased over the known devices.
  • this object is achieved in that the floating body are each arranged in pairs on a plurality of support means, wherein in the region of the end of a support means each a float is provided.
  • the floating bodies are arranged in pairs on a plurality of support means, wherein in the region of the end of a support means each a floating body is provided that a device is provided by means of which the distance of the floating body of the axis of the cylindrical drum is adjustably adjustable, so that on different sides of the drum, a different sized lever arm and thus buoyancy arises. This will cause the drum to rotate.
  • the rotational energy of the drum may then be converted to electrical energy by suitable energy converters, such as a dynamo provided with a rotor and a stator.
  • the rotor is formed, for example, by the drum or a shaft driven by the drum, wherein the stator is mounted stationary.
  • the floats are made of a solid material.
  • the support means are arranged passing behind the longitudinal axis of the cylindrical drum in succession in the cylindrical drum.
  • the holding devices are preferably arranged displaceably in tubes which are firmly connected to the drum and which protrude beyond the diameter of the drum out of the drum.
  • a displacement device which shifts the support means so that each arranged in the region of one end of a support means floating body of a support means come to lie at different distances from the cylindrical drum.
  • the displacement device shifts the holding devices in such a way that the distance of all the floating bodies which are in a first and second quadrant of a given (x, y, z) coordinate system is smaller than the distance of the floating body located in a third and fourth quadrant, wherein the z-axis of the coordinate system is formed by the longitudinal axis of the cylindrical drum.
  • the displacement device of the device according to the invention preferably has a mechanical device which pushes the floating bodies located in the first and second quadrants in the direction of the cylindrical drum.
  • the mechanical device is electronically controlled, for example, via the respective position of the float body detecting optical sensors.
  • the displacement device may also be formed by a curved wall.
  • the cylindrical drum of the device according to the invention is preferably mounted below the surface of the liquid. To dissipate the rotational energy, the cylindrical drum according to further preferred embodiments is attached to a floating on the liquid pontoon.
  • the liquid used with the device according to the invention is preferably water.
  • the device according to the invention is explained below with reference to preferred embodiments, which are illustrated in the figures of the drawing. Show:
  • Fig.l a preferred embodiment of the device according to the invention in a schematic side view
  • 2 shows the illustrated in Figure 1 preferred embodiment of the device according to the invention in a view from above;
  • a pontoon device for mounting the device according to the invention shown in Figures 1 and 2 in a view from above.
  • the support means 10, 20, 30, 40, 50, 60 are slidably disposed in fixedly connected to the drum 70 tubes 90, which protrude beyond the diameter of the drum 70 out of the drum 70.
  • a displacement device displaces the holding device 10, 20, 30, 40, 50, 60 in such a way that the floating bodies AA ', BB', CC, respectively arranged in the region of one end of a holding device 10, 20, 30, 40, 50, 60, D-D ', EE' of a mounting device 10, 20, 30, 40, 50, 60 come to lie at different distances from the cylindrical drum 70, wherein the displacement device, the support means 10, 20, 30, 40, 50, 60 so shifts in that the distance of all floats A-A ', BB', CC, DD ', EE' located in a first and second quadrant of a given (x, y, z) -coordinate system is smaller than the distance in a third and fourth quadrant floating body AA ', BB', CC, DD ', EE', wherein the z-axis of the coordinate system of the longitudinal axis of the cylindrical drum 70 is formed.
  • the displacement device comprises a mechanical device which pushes the floats AA ', BB', CC, D-D ', EE' located in the first and second quadrants in the direction of the cylindrical drum 70, wherein the mechanical device via the respective position of the float body detecting optical sensors is electronically controlled.
  • Floats A-A ', B-B', C-C, D-D ', E-E' are made of a solid material.
  • the cylindrical drum 70 is mounted below the surface of the liquid, the cylindrical drum 70 being fixed to a pontoon 80 floating on the liquid, as shown in FIG.
  • the liquid is water in the case of the embodiment shown.

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Abstract

Vorrichtung zur Nutzung der Auftriebsenergie von Schwimmkörpern, die eine Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht, als demjenigen der Schwimmkörper eingetaucht sind. Der Wirkungsgrad wird gegenüber den bekannten Vorrichtungen dadurch erhöht, dass die Schwimmkörper (A, A'; B, B'; C, C'; D, D'; E, E'; F, F') jeweils paarweise an einer Mehrzahl von Halterungseinrichtungen (10; 20; 30; 40; 50; 60) angeordnet sind, wobei im Bereich des Endes einer Halterungseinrichtung jeweils ein Schwimmkörper vorgesehen ist.

Description

AUFTRIEBSENERGIE-NUTZUNGS-VORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nutzung der Auftriebsenergie von Schwimmkörpern, die in eine Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht als demjenigen der Schwimmkörper eingetaucht sind.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Diesen Vorrichtungen ist es jedoch gemein, dass ihr Wirkungsgrad aufgrund statischer und mechanischer Probleme unter den theoretischen Erwartungen liegt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zur Nutzung der Auftriebsenergie von Schwimmkörpern zu schaffen, deren Wirkungsgrad gegenüber den bekannten Vorrichtungen erhöht ist.
Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schwimmkörper jeweils paarweise an einer Mehrzahl von Halterungseinrichtungen angeordnet sind, wobei im Bereich des Endes einer Halterungseinrichtung jeweils ein Schwimmkörper vorgesehen ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch das Merkmal, dass die Schwimmkörper jeweils paarweise an einer Mehrzahl von Halterungseinrichtungen angeordnet sind, wobei im Bereich des Endes einer Halterungseinrichtung jeweils ein Schwimmkörper vorgesehen ist, erreicht, dass eine Vorrichtung geschaffen ist, mittels derer der Abstand der Schwimmkörper von der Achse der zylindrischen Trommel regelbar einstellbar ist, so dass auf unterschiedlichen Seiten der Trommel ein unterschiedlich großer Hebelarm und damit Auftrieb entsteht. Dadurch wird bewirkt, dass sich die Trommel dreht. Die Rotationsenergie der Trommel kann dann mittels geeigneter Energiewandler wie etwa einer mit einem Rotor und einem Stator versehenen Dynamovorrichtungen in elektrische Energie gewandelt werden. Der Rotor wird dabei beispielsweise von der Trommel oder einer von der Trommel getriebenen Welle gebildet, wobei der Stator feststehend gelagert ist. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Schwimmkörper aus einem festen Material hergestellt sind.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Halterungseinrichtrungen verschiebbar in einer drehbar gelagerten zylindrischen Trommel angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Halterungseinrichtungen die Längsachse der zylindrischen Trommel passierend hintereinander in der zylindrischen Trommel angeordnet sind. Die Halterungseinrichtungen sind dabei vorzugsweise in fest mit der Trommel verbundenen Rohren verschiebbar angeordnet, die über den Durchmesser der Trommel hinaus aus der Trommel hervortreten.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist, die die Halterungseinrichtungen so verschiebt, dass die jeweils im Bereich eines Endes einer Halterungseinrichtung angeordneten Schwimmkörper einer Halterungseinrichtung in unterschiedlichem Abstand von der zylindrischen Trommel zu liegen kommen.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Verschiebeeinrichtung die Halterungseinrichtungen so verschiebt, dass der Abstand aller Schwimmkörper, die sich in einem ersten und zweiten Quadranten eines vorgegebenen (x, y, z) -Koordinatensystems befinden kleiner ist als der Abstand der sich in einem drittem und vierten Quadranten befindlichen Schwimmkörper, wobei die z-Achse der Koordinatensystems von der Längsachse der zylindrischen Trommel gebildet ist.
Die Verschiebeeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist vorzugsweise eine mechanische Einrichtung auf, die die in dem ersten und zweiten Quadranten befindlichen Schwimmkörper in Richtung auf die zylindrische Trommel zu drückt. Die mechanische Einrichtung ist dabei beispielsweise über die jeweilige Position der Schwimmkörper erkennende optische Sensoren elektronisch gesteuert. Gemäß einer sehr einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Verschiebeeinrichtung auch von einer gebogenen Wand gebildet sein.
Die zylindrische Trommel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit gelagert ist. Um die Rotationsenergie abzuführen, ist die zylindrische Trommel gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen an einem auf der Flüssigkeit schwimmenden Ponton befestigt ist.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen:
Fig.l eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht; Fig.2 die in Figur 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben;
Fig.3 eine Pontonvorrichtung zur Lagerung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur Nutzung der Au triebsenergie von Schwimmkörpern A-A' , B-B' , C-C , D-D' ,E-E' , die in eine Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht als demjenigen der Schwimmkörper A-A' , B-B1 , C-C ,D-D' ,E-E' eingetaucht sind, sind die Schwimmkörper A-A' , B-B' , C-C , D-D' , E-E ' jeweils paarweise an einer Mehrzahl von Halterungseinrichtungen 10, 20, 30, 40, 50, 60 angeordnet sind, wobei im Bereich des Endes einer Halterungseinrichtung 10, 20, 30, 40, 50, 60 jeweils ein Schwimmkörper A-A' , B-B' , C-C , D-D' , E-E' vorgesehen, wobei die Halterungseinrichtungen 10, 20, 30, 40, 50, 60 verschiebbar in einer drehbar gelagerten zylindrischen Trommel 70 angeordnet sind und wobei die Halterungseinrichtungen 10, 20, 30, 40, 50, 60 die Längsachse der zylindrischen Trommel 70 passierend hintereinander in der zylindrischen Trommel 70 angeordnet sind.
Die Halterungseinrichtungen 10, 20, 30, 40, 50, 60 sind in fest mit der Trommel 70 verbundenen Rohren 90 verschiebbar angeordnet, die über den Durchmesser der Trommel 70 hinaus aus der Trommel 70 hervortreten.
Eine Verschiebeeinrichtung verschiebt die Halterungs- einrichtung 10, 20, 30, 40, 50, 60 derart, dass die jeweils im Bereich eines Endes einer Halterungseinrichtung 10, 20, 30, 40, 50, 60 angeordneten Schwimmkörper A-A' , B-B' , C-C , D-D', E-E' einer Halterungseinrichtung 10, 20, 30, 40, 50, 60 in unterschiedlichem Abstand von der zylindrischen Trommel 70 zu liegen kommen, wobei die Verschiebeeinrichtung die Halterungseinrichtungen 10, 20, 30, 40, 50, 60 so verschiebt, dass der Abstand aller Schwimmkörper A- A' ,B-B' , C-C , D-D' ,E-E' , die sich in einem ersten und zweiten Quadranten eines vorgegebenen (x,y,z)- Koordinatensystems befinden kleiner ist als der Abstand der sich in einem drittem und vierten Quadranten befindlichen Schwimmkörper A-A' , B-B ' , C-C , D-D' , E-E ' , wobei die z-Achse der Koordinatensystems von der Längsachse der zylindrischen Trommel 70 gebildet ist.
Die Verschiebeeinrichtung weist eine mechanische Einrichtung auf, die die in dem ersten und zweiten Quadranten befindlichen Schwimmkörper A-A' , B-B' , C-C , D-D', E-E' in Richtung auf die zylindrische Trommel 70 zu drückt, wobei die mechanische Einrichtung über die jeweilige Position der Schwimmkörper erkennende optische Sensoren elektronisch gesteuert ist.
Die Schwimmkörper A-A' , B-B ' , C-C , D-D' , E-E ' sind aus einem festen Material hergestellt.
Die zylindrische Trommel 70 ist unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit gelagert, wobei die zylindrische Trommel 70 wie in Figur 3 gezeigt an einem auf der Flüssigkeit schwimmenden Ponton 80 befestigt ist. Die Flüssigkeit ist im Falle der gezeigten Ausführungsform Wasser.
Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.
•k - *k *k ~k

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Nutzung der Auftriebsenergie von Schwimmkörpern, die in eine Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht als demjenigen der Schwimmkörper eingetaucht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper jeweils paarweise an einer Mehrzahl von Halterungseinrichtungen angeordnet sind, wobei im Bereich des Endes einer Halterungseinrichtung jeweils ein Schwimmkörper vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper aus einem festen Material hergestellt sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtrungen verschiebbar in einer drehbar gelagerten zylindrischen Trommel angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtungen die Längsachse der zylindrischen Trommel passierend hintereinander in der zylindrischen Trommel angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtungen in fest mit der Trommel verbundenen Rohren verschiebbar angeordnet sind, die über den Durchmesser der Trommel hinaus aus der Trommel hervortreten. β. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist, die die Halterungseinrichtungen so verschiebt, dass die jeweils im Bereich eines Endes einer Halterungseinrichtung angeordneten Schwimmkörper einer Halterungseinrichtung in unterschiedlichem Abstand von der zylindrischen Trommel zu liegen kommen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtung die Halterungseinrichtungen so verschiebt, dass der Abstand aller Schwimmkörper, die sich in einem ersten und zweiten Quadranten eines vorgegebenen (x, y, z) -Koordinatensystems befinden kleiner ist als der Abstand der sich in einem drittem und vierten Quadranten befindlichen Schwimmkörper, wobei die z-Achse des Koordinatensystems von der Längsachse der zylindrischen Trommel gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtung eine mechanische Einrichtung aufweist, die die in dem ersten und zweiten Quadranten befindlichen Schwimmkörper in Richtung auf die zylindrische Trommel zu drückt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Einrichtung über die jeweilige Position der Schwimmkörper erkennende optische Sensoren elektronisch gesteuert ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtung von einer gebogenen Wand gebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Trommel unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit gelagert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Trommel an einem auf der Flüssigkeit schwimmenden Ponton befestigt ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Wasser ist.
k k -k k k
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