WO2003058058A1 - Auftriebsenergie-nutzungs-vorrichtung - Google Patents

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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 floats are each attached to the periphery of a rotatably mounted transport device with an upper and a lower inflection point and a lock device is provided, the storage of the liquid in two interconnected Basin with mutually different liquid level allows.
  • the apparatus according to the invention is characterized by the feature that the floats are respectively mounted in the periphery of a rotatably mounted transport means with an upper and a lower inflection point and a lock device is provided, the storage of the liquid in two interconnected pools with mutually different liquid level allows, achieved that a device is provided by means of which the buoyancy of those floating body is usable, which are located within the upper of the basins with different levels.
  • This causes an axis of the transport device to rotate.
  • the rotational energy of this axis can then be converted into electrical energy by means of suitable energy converters, such as dynamo devices provided with a rotor and a stator.
  • the rotor will be there formed for example by the axis or a shaft driven by the axis, wherein the stator is mounted stationary.
  • a basin is designed as a dip tank, in which the floats dip in the region of the lower turning point of the transport device, and the second basin is designed as a filling tube, the one-sided between the upper and lower inflection point the transport device is provided.
  • the second basin is partially immersed in the first basin and in its shape is formed so that it follows the transport path of the floating body along the periphery of the transport means.
  • the first and the second basin can be designed to merge into one another in one piece.
  • the transport device is designed as a chain, which is guided around a rotatably mounted wheel.
  • the transport device is designed as a chain which is guided around two superimposed, rotatably mounted wheels such that a movement of the chain causes rotation of the wheels, because thereby enabling the provision of a very high reaching second basin.
  • the floats of the device according to the invention are preferably made of a solid material and in particular spherical in shape, as this is a same resistance in all directions during a sliding movement through the liquid is recorded.
  • the floats are streamlined ellipsoidal in order to produce the lowest possible resistance in the water.
  • the lock device is designed as two slides which are provided one behind the other within the second basin and seal with the wall of the basin.
  • the distance between the slides preferably corresponds approximately to twice the radius of a floating body, wherein the distance between the respective floating body corresponds to each other about three times the radius of a floating body.
  • the two slides are moved by a mechanical device one behind the other in such a way that a constant movement of the floating bodies along their transport path is ensured, whereby at least one of the slides is closed and the other at any one time is open.
  • the mechanical device is preferably over the respective position of the float body detecting optical sensors electronically controlled.
  • the liquid used with the device according to the invention is preferably, but not necessarily, water.
  • Fig.l a preferred embodiment of the device according to the invention in a schematic side view.
  • the floats 101 are each in the periphery of a rotatably mounted transport device 102 with an upper inflection point 103 and a lower inflection point 104, wherein a lock device 105, 106 is provided, which allows a storage of the liquid 107 in two interconnected basins 108, 109 with mutually different liquid level 110, 111.
  • the liquid is formed by water.
  • a basin is formed in the device 100 as a dip tank 108, in which the floats in the area of dip the lower turning point of the transport device 102, and the second basin is formed as a filling tube 109 which is provided on one side between the upper turning point 103 and the lower turning point 104 of the transport device 102.
  • the second basin 109 is partially submerged in the first basin 108 and thereby formed in its shape so as to follow the transport path of the floats 101 along the periphery of the transport means 102, the first and second basins being integrally formed integrally with each other.
  • the transport device 102 is designed as a chain, which is guided around two superimposed, rotatably mounted wheels 112, 113 such that a movement of the chain causes a rotation of the wheels 112, 113.
  • the floats 102 are made of a solid material and formed spherical.
  • the lock device 105, 106 is formed as two within the second basin 109 successively provided with the pelvic wall sealing slide 105, 106, wherein the distance of the slide 105, 106 corresponds to about twice the radius of a floating body and the distance of the respective floating body 101 from each other about the triple radius of a floating body 101 corresponds.
  • the two slides 105, 106 are temporally successively moved by a mechanical device, not shown, that a constant movement of the
  • Float guaranteed along their transport route is, wherein at any one time at least one of the slides closed and the other is open, wherein the mechanical means via the respective position of the float 101 recognizing optical sensors is electronically controlled.

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Abstract

Vorrichtung zur Nutzung der Auftriebsenergie von Schwimmkörpern, die in eine Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht als demjenigen der Schwimmkörper eingetaucht sind. Der Wirkungsgrad gegenüber den bekannten Vorrichtungen dadurch erhöht, dass die Schwimmkörper (101) jeweils im Bereich der Peripherie einer drehbar gelagerten Transporteinrichtung (102) mit einem oberen und einem unteren Wendepunkt (103; 104) befestigt sind und eine Schleuseneinrichtung (105, 106) vorgesehen ist, die eine Lagerung der Flüssigkeit in zwei miteinander verbundenen Becken (108; 109) mit zueinander unterschiedlichem Flüssigkeitsniveau (110; 111) ermöglicht.

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, die 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 im Bereich der Peripherie einer drehbar gelagerten Transporteinrichtung mit einem oberen und einem unteren Wendepunkt befestigt sind und eine Schleuseneinrichtung vorgesehen ist, die eine Lagerung der Flüssigkeit in zwei miteinander verbundenen Becken mit zueinander unterschiedlichem Flüssigkeitsniveau ermöglicht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch das Merkmal, dass die Schwimmkörper jeweils im Bereich der Peripherie einer drehbar gelagerten Transporteinrichtung mit einem oberen und einem unteren Wendepunkt befestigt sind und eine Schleuseneinrichtung vorgesehen ist, die eine Lagerung der Flüssigkeit in zwei miteinander verbundenen Becken mit zueinander unterschiedlichem Flüssigkeitsniveau ermöglicht, erreicht, dass eine Vorrichtung geschaffen ist, mittels derer der Auftrieb derjenigen Schwimmkörper nutzbar ist, die sich innerhalb des oberen der Becken mit unterschiedlichem Niveau befinden. Dadurch wird bewirkt, dass sich eine Achse der Transporteinrichtung dreht. Die Rotationsenergie dieser Achse 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 Achse oder einer von der Achse getriebenen Welle gebildet, wobei der Stator feststehend gelagert ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass ein Becken als Tauchbecken ausgebildet ist, in das die Schwimmkörper im bereich des unteren Wendpunktes der Transporteinrichtung eintauchen, und das zweite Becken als Füllrohr ausgebildet ist, das einseitig zwischen dem oberen und dem unteren Wendepunkt der Transporteinrichtung vorgesehen ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das zweite Becken in das erste Becken teilweise eingetaucht ist und dabei in seiner Form so ausgebildet ist, dass es dem Transportweg der Schwimmkörper entlang der Peripherie des Transportmittels folgt. Das erste und das zweite Becken können dabei ineinander übergehend einstückig ausgeführt sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung als Kette ausgebildet ist, die um ein drehbar gelagertes Rad geführt ist. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn die Transporteinrichtung als Kette ausgebildet ist, die um zwei übereinander angeordnete, drehbar gelagerte Räder geführt ist derart, dass eine Bewegung der Kette eine Rotation der Räder bewirkt, weil dadurch das Vorsehen eines sehr hoch reichendes zweiten Beckens ermöglicht ist.
Die Schwimmkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise aus einem festen Material hergestellt und dabei insbesondere kugelförmig ausgebildet, da dadurch ein gleicher Widerstand in alle Richtungen bei einer Gleitbewegung durch die Flüssigkeit zu verzeichnen ist. Alternativ sind die Schwimmkörper stromlinienförmig ellipsoidal ausgebildet, um einen möglichst geringen Widerstand im Wasser zu erzeugen.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Schleuseneinrichtung als zwei innerhalb des zweiten Beckens hintereinander vorgesehene mit der Beckenwand dichtende Schieber ausgebildet ist. Der Abstand der Schieber entspricht dabei vorzugsweise etwa dem doppelten Radius eines Schwimmkörpers, wobei der Abstand der jeweiligen Schwimmkörper voneinander etwa dem dreifachen Radius eines Schwimmkörpers entspricht.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die beiden Schieber von einer mechanischen Einrichtung zeitlich hintereinander so bewegt werden, dass eine konstante Bewegung der Schwimmkörper entlang ihres Transportweges gewährleistet ist, wobei zu jedem Zeitpunkt mindestens einer der Schieber geschlossen und der andere geöffnet ist. Die mechanische Einrichtung ist dabei vorzugsweise über die jeweilige Position der Schwimmkörper erkennende optische Sensoren elektronisch gesteuert.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Flüssigkeit ist vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise 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 .
Bei der in Figur 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur Nutzung der Auftriebsenergie von Schwimmkörpern 101, die in eine Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht als demjenigen der Schwimmkörper eingetaucht sind, sind die Schwimmkörper 101 jeweils im Bereich der Peripherie einer drehbar gelagerten Transporteinrichtung 102 mit einem oberen Wendepunkt 103 und einem unteren Wendepunkt 104 befestigt, wobei eine Schleuseneinrichtung 105, 106 vorgesehen ist, die eine Lagerung der Flüssigkeit 107 in zwei miteinander verbundenen Becken 108, 109 mit zueinander unterschiedlichem Flüssigkeitsniveau 110, 111 ermöglicht. Die Flüssigkeit ist von Wasser gebildet.
Ein Becken ist bei der Vorrichtung 100 als Tauchbecken 108 ausgebildet ist, in das die Schwimmkörper im Bereich des unteren Wendpunktes der Transporteinrichtung 102 eintauchen, und das zweite Becken ist als Füllrohr 109 ausgebildet, das einseitig zwischen dem oberen Wendpunkt 103 und dem unteren Wendepunkt 104 der Transporteinrichtung 102 vorgesehen ist. Das zweite Becken 109 ist in das erste Becken 108 teilweise eingetaucht und dabei in seiner Form so ausgebildet ist, dass es dem Transportweg der Schwimmkörper 101 entlang der Peripherie des Transportmittels 102 folgt, wobei das erste und das zweite Becken ineinander übergehend einstückig ausgeführt sind.
Die Transporteinrichtung 102 ist als Kette ausgebildet, die um zwei übereinander angeordnete, drehbar gelagerte Räder 112, 113 geführt ist derart, dass eine Bewegung der Kette eine Rotation der Räder 112, 113 bewirkt.
Die Schwimmkörper 102 sind aus einem festen Material hergestellt und kugelförmig ausgebildet.
Die Schleuseneinrichtung 105, 106 ist als zwei innerhalb des zweiten Beckens 109 hintereinander vorgesehene mit der Beckenwand dichtende Schieber 105, 106 ausgebildet, wobei der Abstand der Schieber 105, 106 etwa dem doppelten Radius eines Schwimmkörpers entspricht und der Abstand der jeweiligen Schwimmkörper 101 voneinander etwa dem dreifachen Radius eines Schwimmkörpers 101 entspricht.
Die beiden Schieber 105, 106 werden von einer nicht dargestellten mechanischen Einrichtung zeitlich hintereinander so bewegt, dass eine konstante Bewegung der
Schwimmkörper entlang ihres Transportweges gewährleistet ist, wobei zu jedem Zeitpunkt mindestens einer der Schieber geschlossen und der andere geöffnet ist, wobei die mechanische Einrichtung über die jeweilige Position der Schwimmkörper 101 erkennende optische Sensoren elektronisch gesteuert ist.
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 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 im Bereich der Peripherie einer drehbar gelagerten Transporteinrichtung mit einem oberen und einem unteren Wendepunkt befestigt sind und eine Schleuseneinrichtung vorgesehen ist, die eine Lagerung der Flüssigkeit in zwei miteinander verbundenen Becken mit zueinander unterschiedlichem Flüssigkeitsniveau ermöglicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Becken als Tauchbecken ausgebildet ist, in das die
Schwimmkörper im Bereich des unteren Wendpunktes der Transporteinrichtung eintauchen, und das zweite Becken als Füllrohr ausgebildet ist, das einseitig zwischen dem oberen und dem unteren Wendepunkt der Transporteinrichtung vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Becken in das erste Becken teilweise eingetaucht ist und dabei in seiner Form so ausgebildet ist, dass es dem Transportweg der Schwimmkörper entlang der Peripherie der Transporteinrichtung folgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Becken ineinander übergehend einstückig ausgeführt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung als Kette ausgebildet ist, die um ein drehbar gelagertes Rad geführt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung als Kette ausgebildet ist, die um zwei übereinander angeordnete, drehbar gelagerte Räder geführt ist derart, dass eine Bewegung der Kette eine Rotation der Räder bewirkt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper aus einem festen Material hergestellt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper kugelförmig ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper stromlinienförmig ellipsoidal ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuseneinrichtung als zwei innerhalb des zweiten Beckens hintereinander vorgesehene, mit der Beckenwand dichtende Schieber ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Schieber etwa dem doppelten Radius eines Schwimmkörpers entspricht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schieber von einer mechanischen Einrichtung zeitlich hintereinander so bewegt werden, dass eine konstante Bewegung der Schwimmkörper entlang ihres Transportweges gewährleistet ist, wobei zu jedem Zeitpunkt mindestens einer der Schieber geschlossen und der andere geöffnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Einrichtung über die jeweilige Position der Schwimmkörper erkennende optische Sensoren elektronisch gesteuert ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Wasser ist.
•λ1 ~k ~k ~k -
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