WO2013182678A2 - Wave energy converter comprising lift parallelograms - Google Patents

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WO2013182678A2
WO2013182678A2 PCT/EP2013/061791 EP2013061791W WO2013182678A2 WO 2013182678 A2 WO2013182678 A2 WO 2013182678A2 EP 2013061791 W EP2013061791 W EP 2013061791W WO 2013182678 A2 WO2013182678 A2 WO 2013182678A2
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • wave energy converters There are a variety of arrangements of wave energy converters known. There are systems with linear generators (Westwave), rocking arrangements (Kloss), piston systems (AW Energy Oy), gas pressure systems and many more.
  • the low frequency and the changing amplitudes of the water waves are a challenge that is difficult to master for linear generators. Their efficiencies are high, especially at high frequencies. In addition, a complicated structure in comparison with commercially available rotary generators. A useful optimization for a broad band of amplitudes Water waves are difficult because of different overlap ranges of oscillator and stator.
  • the patent DE 10 2010 020 219 shows a system which generates a rotary movement with high generator speed from the shaft stroke.
  • the generator buoy due to the floating of the generator buoy on the wave mountain, it is permanently exposed to seawater, which leads to a corrosive and mechanical load.
  • the joints of the three-legged linear guide could be excessively overstretched or the generator buoy could hit the underwater buoyant body.
  • the publication DE 2010 050 188 shows a similar system which is suitable for the time.
  • the structure of the system is similar to that of the patent DE 10 2010 020 219.
  • the generator buoy is based with their joints but not from a Unterwasserschwimmoasa, but by a
  • the publication WO 2010/007418 shows a wave energy converter which operates with two main elements: a buoy floating on the sea surface and a submerged encased linear generator part, which is attached to the seabed with a rope and which can interact with the buoy upwards via another pull rope ,
  • the disadvantages of this system are that the generator can only operate at low frequency and that the main assembly is submerged and thus water can penetrate and maintenance is difficult. Since there is no linear guide between the main assemblies, but only an articulated coupling of the traction cable is present, flow and wind can cause that when tilting the buoy relative to the encapsulated linear generator part, the usable wave amplitude is narrowed.
  • the patent document DE 60 2004 006 297 T2 describes a wave energy converter which works with a rotating rotating on the water housing, which is connected via a pull rope with a submerged buoyancy per.
  • the pendulum rotation of the housing arises with the wave motion by the winding and unwinding of the pull rope on its outer circumference.
  • the rotational energy is converted into electrical energy.
  • the present invention is therefore based on the object of providing an improved wave energy converter.
  • the proposed invention provides a wave energy converter as a mechanical system for utilizing potential wave energy.
  • a wave energy converter as a mechanical system for utilizing potential wave energy.
  • at least one universal joint of at least one Hubparallelogramms is attached to a tripod with buoyancy bodies.
  • a force transmission element is or is attached in or on at least one other
  • a generator unit is provided, the generator shaft is rotated by a trained for transmitting an upward and / or downward movement of the at least one Hubparallelogramms on the generator shaft transmission element.
  • the invention is characterized by a comparatively simple structure, which can be realized with cost-effective means.
  • the wave energy converter can be used, for example, as a ship charging station or ship filling station for ships with electric motors.
  • the at least one universal joint of the at least one Hubparallelogramms can be hinged to the tripod with buoyancy bodies.
  • the universal joint can also be flexible or otherwise attached to the tripod.
  • the tension element can be attached to a pull rope and / or a
  • the power transmission element may also be tensioned to the seabed or another fixed point in the sea. It is for example possible to anchor the power transmission element by means of an anchor on the seabed.
  • the power transmission element can also be attached to underwater platforms, which are for example carried by floats. This makes it possible for the wave energy converter to be arranged even in deep waters where attachment to the seabed is difficult.
  • the power transmission element may be a tension element, for example a tension axle. In this case, the power transmission element transmits tensile forces. It is in another embodiment also possible to form the force transmission element such that it transmits pressure forces.
  • the transmission element can be, for example, a toothed rack, a toothed belt, a V-belt, a pressure spindle, a tension spindle, a chain or a drive cable.
  • the generator shaft can then by the interaction of the height movement of the generator unit with the timing belt, the V-belt, the pressure spindle, the pull spindle or with the stand attached to the rack or by the chain or the drive cable, which winds on the generator housing and on the traction axis is attached, in rotation.
  • An embodiment of the invention provides that the generator unit is fastened to at least one further joint lying above the universal joint or a strut of the lifting parallelogram.
  • the arrangement of the generator unit over the universal joint a contact between the water and the generator unit can be avoided. This facilitates maintenance work on the wave energy converter.
  • the generator unit is attached to a further under the universal joint joint or a strut of Hubparallelogramms. With this arrangement, it is preferable that a center of gravity of the wave energy converter is lower than in the embodiment described above, where the generator unit is disposed above the universal joint.
  • a freewheel is provided in a generator housing. Because of the freewheel one direction of rotation of the generator shaft is prescribed. The potential energy of the water waves can then be used in either an upward or downward movement of the buoyant body. As a result, a relative amount of the upward or downward movement is increased, since a movement in a respective other direction is not used to generate electrical energy. Thus, a speed of the generator shaft can be increased, whereby the Wir- increase the degree of efficiency of the wave energy converter.
  • two-pole generators are used because they have better efficiency than generators comprising more than two poles.
  • FIG. 1 shows the generator unit of the wave energy converter (WEK) in longitudinal section
  • Figure 2 shows a gearless generator unit of the wave energy converter
  • Figure 3 shows a generator unit of the WEK with ordinary transmission
  • Figure 4 shows a section (plane A-A) of the generator unit and the planetary gear
  • Figure 5 shows the wave energy converter from the front (drive pinion 4 right)
  • Figure 6 shows the wave energy converter from the right side
  • FIG. 7 shows the WEK (version with drive cable) at low tide in the wave trough.
  • Figure 8 shows the WEK (version with drive cable) at low tide on the wave crest
  • FIG. 9 shows the WEK (version with drive cable) at high tide in the wave trough
  • Figure 10 shows the WEK (version with drive cable) at high tide on the wave mountain
  • FIG. 11 shows a flow damper for installation in the pull cable 25
  • the mode of operation is simple (see FIGS. 1 to 4).
  • the buoyant body 21 floats on the shaft.
  • the traction cable 25, whose one end is connected to the seabed or other fixed point in the water and whose other end is connected to the traction axis 24 of Hubparallelogramme, thus draws on this. This leads to the stretching of the two Hubparallelogramme, at the Main axis are hinged.
  • the generator unit, which lies in the upper joints of Hubparallelogramme is raised. Since the generator housing 1 is fixedly connected to a drive pinion 4 and otherwise ball-bearing, it gets into rotation.
  • a planetary gear provides for the upward movement of the generator unit for the transmission of rotational movement to the generator shaft.
  • the planet carrier 5 is held from the outside by a connecting bracket 13 between the fixed shaft end 12 which is fixedly connected to the planet carrier 5, and a strut 14 of Hubparallelogramms.
  • the planet carrier 5 performs only a slight pendulum motion when going on and off the generator unit.
  • the translation of the system and the generator shaft speed are set by the size of Hubparallelogramme, the ratio of the planetary gear and the size of the drive pinion 4.
  • a common gear can be used or completely dispensed with a transmission.
  • the driven by the rack pinion drive is attached directly to the then protruding from the generator unit rotatable generator or transmission shaft.
  • the generator housing is not rotatable and is fastened in the upper joints of the Hubparalle- logramms.
  • the bobbin of the generator is fixedly connected to the housing of the generator unit.
  • Figure 1.1 shows a gearless version of the generator unit
  • Figure 1.2 shows an embodiment of the generator unit with a conventional transmission for speed increase.
  • the important generator unit of the wave energy converter is always far away from the high-energy wave crest. The greater the storm and the higher the wave crests the greater the distance from them.
  • the construction of the mechanical wave energy converter is as follows: At least one universal joint of at least one Hubparallelogramms is hinged to a tripod 20 with buoyancy bodies 21. In at least one other joint of the Hubparallelogramms lying under this universal joint is a tension element (eg., Pulling axis 24) on which a pull cable 25 is fixed, which is braced to the seabed or other fixed point in the sea. At at least one further joint lying above the universal joint or a strut 14 of the Hubparallelogramms a generator unit is attached, the generator shaft 9 by the interaction of the height movement of the generator unit with a tripod mounted on the rack 17 comes into rotation.
  • a tension element eg., Pulling axis 24
  • a drive cable 27 can be used for power transmission, which winds on the generator housing and is attached to the traction axis.
  • the generator housing 1 is turned back and forth during winding and unwinding of the rope.
  • the freewheel is then most conveniently arranged in the sun gear.
  • a rope return coil spring between the generator housing
  • FIGS. 5 to 8 show the embodiment variant with drive cable 27.
  • the rotatable generator housing 1 has an internal toothing 6, in which the planetary gears 7 on the externally held, slightly oscillating about its fulcrum planet carrier 5 by the rotation of the generator housing 1 also rotate and drive the sun gear 8 with the generator shaft 9.
  • the planet carrier 5 is fixedly connected to the shaft end 12, which is in turn connected by the connecting bracket 13 fixedly connected to an upper strut 14 of a Hubparallelogramms.
  • the guide bearing 11 is designed as a ball bearing, the slotted guide rod 18 must be slightly wider than the bearing outer diameter of the ball bearing, so that unilateral rolling of the outer bearing shell is guaranteed.
  • At least one guide bearing 11 can also be fastened to the rotatable shaft end 3, which is located in or on a guide rod on the rack side of the shaft energy. converters runs and ensures optimum engagement of the drive pinion 4 in the rack 17.
  • the generator unit of the wave energy converter can be stored in the top 4 holes of the 4 struts of Hubparallelogramme both, wherein the one
  • Storage with the connecting bracket 13 is a fixed point and the other 3 bearings are provided with ball or plain bearings.
  • the bearings of the generator and the Hubparallelogramme can be performed lubricant-free and seawater suitable as a ceramic bearing or ceramic coated bearings.
  • the power cable from the bobbin of the generator 2 is guided by the planetary wheel 5 and the fixed shaft end 12 to the outside. Between the rotatable generator housing 1 and the fixed shaft end 12, a seal 16 is arranged, which the penetration of rain and water splashes in the
  • a spring-damping element ( Figure 9) can be arranged as a pressure-tight piston-cylinder unit.
  • the traction cable 25 is extended via the slow displacement of a liquid from one side of the piston to the other via a throttling path in order to avoid a flow-related extension of the lifting parallelograms.
  • a compression spring is tensioned, which causes the release of the ocean currents in their relaxation, the return of the liquid and the rope shortening.
  • the liquid can also be seawater. Since the liquid can only move very slowly through the throttle section, the sea waves with their period have no influence on the rope length.
  • each Hubparallelogramm from at least 2, but also any number of superimposed, articulated Einzelparallelogrammen be constructed.
  • the individual sizes and thus individual lifting heights of the Hubparallelogramme can also be different in a mechanism of action.
  • a compression spring at least between 2 superimposed joints or a tension spring at least between 2 sparei- nander lying joints of Einzelparallelogramme be installed.
  • a further embodiment of the wave energy converter is characterized in that the generator 4 is mounted on a lower generator stand 39 instead of its upper bearing between two Hubparallelogrammen.
  • FIG. 12 shows a wave energy converter with a generator below.
  • FIG. 13 shows a toothed belt guide
  • FIG. 14 shows a wave energy converter with two toothed belt drives.
  • FIG. 15 shows a wave energy converter with linear guidance of the toothed belt weights
  • a toothed belt 31 can be used for power transmission, wherein this is fixed to the upper axis 40, is guided over a guide roller 33 and is weighted with a Zahnriemenenda 32.
  • An advantageous symmetrical design is that instead of a toothed belt 31, two toothed belts 31 are used and these drive the generator 2 on both sides of the generator 2, which then has two shaft ends. Additional stabilization of Hubparallelogramme can be achieved if the movable generator stand 39 for stabilization additional lateral linear guides 36 receives.
  • a traction rod 37 which is additionally guided via a bottom linear guide 38, can also be used to transmit the power, which is fastened to the generator stand 39.
  • the pull rod 37 can be designed to adapt to the flow and the tidal lift as a hydraulic cylinder and change its length accordingly.
  • the final weight 41 (FIG. 13) of one or both toothed belts can be given a linear guide which can move vertically on the pull rod 37. This prevents unacceptable pendulum movements of the weight in the water.
  • the cable routing for the derivation of the generated energy below the Movable generator can be done with the help of so-called energy chains that absorb the cable and consist of mobile, low-wear and lubricant-free plastic members.
  • plastic bearings with glass balls can also be used. These are particularly seawater suitable.

Abstract

The invention relates to a wave energy converter capable of withstanding storms and tides, said converter having a simple and robust structure for a high power density, producing a high generator speed and being suitable for a wide range of wavelengths and amplitudes.

Description

Wellenenergiekonverter mit Hubparallelogrammen  Wave energy converter with Hubparallelogrammen
Es sind die verschiedensten Anordnungen von Wellenenergiekonvertern bekannt. Es gibt Systeme mit Lineargeneratoren (Firma Westwave), schaukelnde Anordnungen (Firma Kloss), Kolbensysteme (Firma AW Energy Oy), Gasdrucksysteme und viele andere mehr. There are a variety of arrangements of wave energy converters known. There are systems with linear generators (Westwave), rocking arrangements (Kloss), piston systems (AW Energy Oy), gas pressure systems and many more.
Diesen Systemen haften folgende Schwierigkeiten an: Sie können zwar Wellenenergie in elektrische Energie umwandeln, haben dabei jedoch einen niedrigen Wirkungsgrad. These systems have the following difficulties: they can convert wave energy into electrical energy, but have a low efficiency.
Die geringe Frequenz und die wechselnden Amplituden der Wasserwellen stellen für Lineargeneratoren eine schwer zu beherrschende Herausforderung dar. Deren Wirkungsgrade sind vor allem bei hohen Frequenzen hoch. Dazu kommt ein komplizierter Aufbau im Vergleich mit handelsüblichen Drehgeneratoren. Eine nutzbringende Optimierung für ein breites Amplitudenband der Wasserwellen ist wegen unterschiedlicher Überlappungsbereiche von Oszillator und Stator schwierig. The low frequency and the changing amplitudes of the water waves are a challenge that is difficult to master for linear generators. Their efficiencies are high, especially at high frequencies. In addition, a complicated structure in comparison with commercially available rotary generators. A useful optimization for a broad band of amplitudes Water waves are difficult because of different overlap ranges of oscillator and stator.
Systeme, die die hohe Leistungsdichte der Wasserwelle erst in eine Gasdruckschwingung umsetzen, sind mit hohen Umwandlungsverlusten behaftet. Die meisten der bekannt gewordenen Systeme besitzen neben ihrem niedrigen Wirkungsgrad einen hohen Preis. Ein weiteres wesentliches Problem ist die mangelnde Sturmtauglichkeit vieler Systeme. Es wurden schon diverse Konstruktionen, die auf der Wasseroberfläche schwimmen, vom Sturm zerschlagen oder betriebsunfähig gemacht. Systems that convert the high power density of the water wave into a gas pressure oscillation are subject to high conversion losses. Most of the known systems have a high price in addition to their low efficiency. Another major problem is the lack of storm capability of many systems. Various structures that float on the surface of the water have already been smashed or rendered inoperable by the storm.
Das Patent DE 10 2010 020 219 zeigt ein System, das aus dem Wellenhub eine Drehbewegung mit hoher Generatordrehzahl erzeugt. Jedoch durch das Aufschwimmen der Generatorboje auf den Wellenberg ist sie permanent mit Meerwasser beaufschlagt, was zu einer korrosiven und mechanischen Belastung führt. Bei Sturm könnten die Gelenke der dreibeinigen Linearführung unzulässig überstrecken oder die Generatorboje kann auf den Unterwasserauftriebskörper aufschlagen. The patent DE 10 2010 020 219 shows a system which generates a rotary movement with high generator speed from the shaft stroke. However, due to the floating of the generator buoy on the wave mountain, it is permanently exposed to seawater, which leads to a corrosive and mechanical load. In the event of a storm, the joints of the three-legged linear guide could be excessively overstretched or the generator buoy could hit the underwater buoyant body.
Die Veröffentlichung DE 2010 050 188 zeigt ein ähnliches System, das gezeitentauglich ist. Der Aufbau des Systems ist ähnlich dem der Patentschrift DE 10 2010 020 219. Die Generatorboje stützt sich mit ihren Gelenken jedoch nicht von einem Unterwasserschwimmkörper ab, sondern von einem The publication DE 2010 050 188 shows a similar system which is suitable for the time. The structure of the system is similar to that of the patent DE 10 2010 020 219. The generator buoy is based with their joints but not from a Unterwasserschwimmkörper, but by a
Schwimmkörper mit Strömungsprofilen, der zwar mit seinem Hauptvolumen unter Wasser liegt, der jedoch mit dem Wasserstand aufschwimmen kann. Dieser große Schwimmkörper ist konstruktiv aufwändig und auch bei dieser Anordnung ist ohne weitere Maßnahmen keine ausreichende Sturmtauglichkeit gegeben. Float with airfoils, which is indeed with its main volume under water, but which can float with the water level. This large float is structurally complex and even with this arrangement is no adequate storm capability given without further action.
Die Veröffentlichung WO 2010/007418 zeigt einen Wellenenergiekonverter der mit 2 Hauptelementen arbeitet: Einer auf der Meeresoberfläche schwimmenden Boje und einem unter Wasser liegendem gekapselten Lineargeneratorteil, das am Meeresgrund mit einem Seil befestigt ist und das nach oben über ein weiteres Zugseil mit der Boje wechselwirken kann. Die Nachteile dieses Systems sind darin zu sehen, dass der Generator nur mit der niedrigen Wellenfrequenz arbeiten kann und dass die Hauptbaugruppe unter Wasser liegt und damit Wasser eindringen kann und die Wartung erschwert ist. Da keine Linearführung zwischen den Hauptbaugruppen besteht, sondern lediglich eine gelenkige Ankopplung des Zugseils vorhanden ist, können Strömung und Wind dazu führen, dass bei Schrägstellung der Boje gegenüber dem ge- kapselten Lineargeneratorteil die verwertbare Wellenamplitude geschmälert wird. The publication WO 2010/007418 shows a wave energy converter which operates with two main elements: a buoy floating on the sea surface and a submerged encased linear generator part, which is attached to the seabed with a rope and which can interact with the buoy upwards via another pull rope , The disadvantages of this system are that the generator can only operate at low frequency and that the main assembly is submerged and thus water can penetrate and maintenance is difficult. Since there is no linear guide between the main assemblies, but only an articulated coupling of the traction cable is present, flow and wind can cause that when tilting the buoy relative to the encapsulated linear generator part, the usable wave amplitude is narrowed.
Die Patentschrift DE 60 2004 006 297 T2 beschreibt einen Wellenenergiekon- verter der mit einem auf dem Wasser schwimmenden rotierenden Gehäuse arbeitet, das über ein Zugseil mit einem unter Wasser liegenden Auftriebskör- per verbunden ist. Die pendelnde Rotation des Gehäuses entsteht mit der Wellenbewegung durch das Auf- und Abwickeln des Zugseils auf seinem Außenumfang. Im Gehäuse wird die Rotationsenergie in elektrische Energie umgewandelt. The patent document DE 60 2004 006 297 T2 describes a wave energy converter which works with a rotating rotating on the water housing, which is connected via a pull rope with a submerged buoyancy per. The pendulum rotation of the housing arises with the wave motion by the winding and unwinding of the pull rope on its outer circumference. In the housing, the rotational energy is converted into electrical energy.
Da auch bei dieser Erfindung keine Linearführung zwischen den Hauptbaugruppen besteht, können auch hier Strömung und Wind dazu führen, dass bei Schrägstellung des rotierenden Gehäuses gegenüber dem unter Wasser liegenden Auftriebskörper die verwertbare Wellenamplitude geschmälert wird. Die pendelnde Rotation des Gehäuses auf der Wasseroberfläche führt darüber hinaus zu erheblichen Reibungsverlusten und zu hohen Bremskräften der trägen Masse. Since in this invention, there is no linear guide between the main assemblies, flow and wind can also lead to the exploitable shaft amplitude being narrowed when the rotating housing is inclined relative to the buoyant body lying under water. The oscillating rotation of the housing on the water surface also leads to significant friction losses and high braking forces of the inertial mass.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb als Aufgabe zugrunde, einen verbes- serten Wellenenergiekonverter bereitzustellen. The present invention is therefore based on the object of providing an improved wave energy converter.
Diese Aufgabe wird durch einen Wellenenergiekonverter gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche und den Anführungsbeispielen. This object is achieved by a wave energy converter according to the main claim. Further developments of the invention will become apparent from the features of the subclaims and the exemplary embodiments.
Mit der vorgeschlagenen Erfindung wird ein Wellenenergiekonverter als mechanisches System zur Nutzung potenzieller Wellenenergie bereitgestellt. Hierbei ist mindesten ein Kreuzgelenk mindestens eines Hubparallelogramms an einem Stativ mit Auftriebskörpern befestigt. Weiterhin liegt oder ist ein Kraftübertragungselement befestigt in oder an mindestens einem weiterenThe proposed invention provides a wave energy converter as a mechanical system for utilizing potential wave energy. In this case, at least one universal joint of at least one Hubparallelogramms is attached to a tripod with buoyancy bodies. Furthermore, a force transmission element is or is attached in or on at least one other
Gelenk des Hubparallelogramms, das relativ zu mindestens einem der Auf- triebskörper abgespannt ist. Ferner ist eine Generatoreinheit vorgesehen, deren Generatorwelle durch ein zum Übertragen einer Auf- und/oder Abwärtsbewegung des mindestens einen Hubparallelogramms auf die Generatorwelle ausgebildetes Übertragungselement in Drehung gerät. Joint of the Hubparallelogramms, relative to at least one of the is braced drive body. Further, a generator unit is provided, the generator shaft is rotated by a trained for transmitting an upward and / or downward movement of the at least one Hubparallelogramms on the generator shaft transmission element.
Die Erfindung zeichnet sich durch einen vergleichsweise einfachen Aufbau aus, welcher mit kostengünstigen Mitteln realisierbar ist. Der Wellenenergie- konverter kann als zum Beispiel als Schiffsaufladestation oder Schiffstankstelle für Schiffe mit Elektromotoren benutzt werden. The invention is characterized by a comparatively simple structure, which can be realized with cost-effective means. The wave energy converter can be used, for example, as a ship charging station or ship filling station for ships with electric motors.
Ferner kann eine Scherenbewegung des Hubparallelogramms reibungsarm erfolgen. Falls mehrere Hubparallelogramme übereinander angeordnet sind, kann eine relativ kleine Wasserwellenbewegung in eine große Hubbewegung der Hubparallelogramme übersetzt werden. Hierdurch lässt sich eine höhere Drehzahl der Generatorwelle erreichen, was wiederum einen höheren Wirkungsgrad des Wellenenergiekonverters zur Folge hat. Folglich kann auch die potenzielle Energie kleiner Wellen von beispielsweise 20 cm auf Binnenseen oder Flüssen ausgenutzt werden. Das mindestens eine Kreuzgelenk des mindestens einen Hubparallelogramms kann gelenkig an dem Stativ mit Auftriebskörpern befestigt sein. Das Kreuzgelenk kann aber auch biegsam oder auf andere Weise an dem Stativ befestigt sein. Ferner kann es vorgesehen sein, dass das weitere Gelenk des Hubparallelogramms in dem das Kraftübertragungselement liegt, unter oder über dem Kreuzgelenk liegt. Das Zugelement kann an einem Zugseil und/oder einerFurthermore, a scissor movement of Hubparallelogramms can be done with little friction. If several Hubparallelogramme are arranged one above the other, a relatively small water wave movement can be translated into a large lifting movement of Hubparallelogramme. As a result, a higher rotational speed of the generator shaft can be achieved, which in turn results in a higher efficiency of the wave energy converter. Consequently, the potential energy of small waves of, for example, 20 cm on inland lakes or rivers can be exploited. The at least one universal joint of the at least one Hubparallelogramms can be hinged to the tripod with buoyancy bodies. The universal joint can also be flexible or otherwise attached to the tripod. Furthermore, it can be provided that the further joint of Hubparallelogramms in which the force transmission element is located below or above the universal joint. The tension element can be attached to a pull rope and / or a
Zugstange befestigt sein. Das Kraftübertragungselement kann ferner zum Meeresboden oder einem anderen Fixpunkt im Meer abgespannt sein. Es ist zum Beispiel möglich, das Kraftübertragungselement mittels eines Ankers am Meeresboden zu verankern. Das Kraftübertragungselement kann auch an Unterwasserplattformen, die beispielsweise durch Schwimmkörper getragen werden, befestigt sein. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Wellenenergie- konverter auch in tiefen Gewässern, wo eine Befestigung am Meeresboden schwierig ist, angeordnet sein kann. Das Kraftübertragungselement kann ein Zugelement sein, beispielsweise eine Zugachse. In diesem Fall überträgt das Kraftübertragungselement Zugkräfte. Es ist in einer anderen Ausführungsform auch möglich das Kraftübertragungselement derart auszubilden, dass es Druckkräfte überträgt. Tie rod attached. The power transmission element may also be tensioned to the seabed or another fixed point in the sea. It is for example possible to anchor the power transmission element by means of an anchor on the seabed. The power transmission element can also be attached to underwater platforms, which are for example carried by floats. This makes it possible for the wave energy converter to be arranged even in deep waters where attachment to the seabed is difficult. The power transmission element may be a tension element, for example a tension axle. In this case, the power transmission element transmits tensile forces. It is in another embodiment also possible to form the force transmission element such that it transmits pressure forces.
Das Übertragungselement kann beispielsweise eine Zahnstange, ein Zahnriemen, ein Keilriemen, eine Druckspindel, eine Zugspindel, eine Kette oder ein Antriebsseil sein. Die Generatorwelle kann dann durch die Wechselwirkung der Höhenbewegung der Generatoreinheit mit dem Zahnriemen, dem Keilriemen, der Druckspindel, der Zugspindel oder mit der am Stativ befestigten Zahnstange oder durch die Kette oder das Antriebsseil, die oder das sich auf das Generatorgehäuse aufwickelt und an der Zugachse befestigt ist, in Drehung geraten. The transmission element can be, for example, a toothed rack, a toothed belt, a V-belt, a pressure spindle, a tension spindle, a chain or a drive cable. The generator shaft can then by the interaction of the height movement of the generator unit with the timing belt, the V-belt, the pressure spindle, the pull spindle or with the stand attached to the rack or by the chain or the drive cable, which winds on the generator housing and on the traction axis is attached, in rotation.
Eine Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Generatoreinheit mindestens an einem weiteren über dem Kreuzgelenk liegenden Gelenk oder einer Strebe des Hubparallelogramms befestigt ist. Durch die Anordnung der Generatoreinheit über dem Kreuzgelenk kann ein Kontakt zwischen dem Wasser und der Generatoreinheit vermieden werden. Dies erleichtert Wartungsarbeiten am Wellenenergiekonverter. In einer anderen Ausführung der Erfindung ist die Generatoreinheit an einem weiteren unter dem Kreuzgelenk liegenden Gelenk oder einer Strebe des Hubparallelogramms befestigt. Bei dieser Anordnung ist es vorteilhaft, dass ein Schwerpunkt des Wellenenergiekonverters weiter unten liegt als in der oben beschriebenen Ausführung, wo die Generatoreinheit über dem Kreuzgelenk angeordnet ist. Zudem ist es möglich, die Generatoreinheit auf einem Generatorstativ zu lagern. Hierdurch ist der Wellenenergiekonverter auch bei großem Seegang besonders stabil ausgebildet. Auch in diesen Ausbildungen kann die Generatoreinheit derart gelagert sein, dass sie immer über dem Wasserspiegel liegt. An embodiment of the invention provides that the generator unit is fastened to at least one further joint lying above the universal joint or a strut of the lifting parallelogram. The arrangement of the generator unit over the universal joint, a contact between the water and the generator unit can be avoided. This facilitates maintenance work on the wave energy converter. In another embodiment of the invention, the generator unit is attached to a further under the universal joint joint or a strut of Hubparallelogramms. With this arrangement, it is preferable that a center of gravity of the wave energy converter is lower than in the embodiment described above, where the generator unit is disposed above the universal joint. In addition, it is possible to store the generator unit on a generator stand. As a result, the wave energy converter is designed to be particularly stable even at high sea conditions. Also in these embodiments, the generator unit may be stored so that it is always above the water level.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist ein Freilauf in einem Generatorgehäuse vorgesehen. Wegen des Freilaufs ist eine Drehrichtung der Generatorwelle vorgeschrieben. Die potenzielle Energie der Wasserwellen kann dann bei entweder einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Auftriebskörpers genutzt werden. Hierdurch wird eine relative Höhe der Aufwärts- oder Abwärtsbewegung gesteigert, da eine Bewegung in eine jeweils andere Richtung nicht zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt wird. Somit kann eine Drehzahl der Generatorwelle erhöht werden, wodurch sich der Wir- kungsgrad des Wellenenergiekonverters steigern lässt. In einer Ausbildung der Erfindung werden zwei-polige Generatoren eingesetzt, da diese einen besseren Wirkungsgrad aufweisen als Generatoren, die mehr als zwei Pole umfassen. In a further embodiment of the invention, a freewheel is provided in a generator housing. Because of the freewheel one direction of rotation of the generator shaft is prescribed. The potential energy of the water waves can then be used in either an upward or downward movement of the buoyant body. As a result, a relative amount of the upward or downward movement is increased, since a movement in a respective other direction is not used to generate electrical energy. Thus, a speed of the generator shaft can be increased, whereby the Wir- increase the degree of efficiency of the wave energy converter. In one embodiment of the invention, two-pole generators are used because they have better efficiency than generators comprising more than two poles.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Embodiments of the invention will be explained with reference to accompanying drawings.
Figur 1 zeigt die Generatoreinheit des Wellenenergiekonverters (WEK) im Längsschnitt FIG. 1 shows the generator unit of the wave energy converter (WEK) in longitudinal section
Figur 2zeigt eine getriebelose Generatoreinheit des Wellenenergiekonverters Figur 3 zeigt eine Generatoreinheit des WEK mit gewöhnlichem Getriebe  Figure 2 shows a gearless generator unit of the wave energy converter Figure 3 shows a generator unit of the WEK with ordinary transmission
Figur 4 zeigt einen Schnitt (Ebene A-A) der Generatoreinheit und das Planetengetriebe Figure 4 shows a section (plane A-A) of the generator unit and the planetary gear
Figur 5 zeigt den Wellenenergiekonverter von vorn (Antriebsritzel 4 rechts) Figur 6 zeigt den Wellenenergiekonverter von der rechten Seite  Figure 5 shows the wave energy converter from the front (drive pinion 4 right) Figure 6 shows the wave energy converter from the right side
Figur 7 zeigt den WEK (Ausführung mit Antriebsseil) bei Ebbe im Wellental Figur 8 zeigt den WEK (Ausführung mit Antriebsseil) bei Ebbe auf dem Wellenberg Figure 7 shows the WEK (version with drive cable) at low tide in the wave trough. Figure 8 shows the WEK (version with drive cable) at low tide on the wave crest
Figur 9 zeigt den WEK (Ausführung mit Antriebsseil) bei Flut im Wellental Figur 10 zeigt den WEK (Ausführung mit Antriebsseil) bei Flut auf dem Wellenberg  Figure 9 shows the WEK (version with drive cable) at high tide in the wave trough Figure 10 shows the WEK (version with drive cable) at high tide on the wave mountain
Figur 11 zeigt einen Strömungsdämpfer zum Einbau in das Zugseil 25  FIG. 11 shows a flow damper for installation in the pull cable 25
Die Funktionsweise ist einfach (siehe Figur 1 bis 4). Der Auftriebskörper 21 schwimmt mit der Welle auf. Das Zugseil 25, dessen eines Ende mit dem Meeresgrund oder einem anderen Fixpunkt im Wasser und dessen anderes Ende mit der Zugachse 24 der Hubparallelogramme verbunden ist, zieht folglich an dieser. Das führt zum Strecken der beiden Hubparallelogramme, die an der Hauptachse gelenkig befestigt sind. Die Generatoreinheit, die in den oberen Gelenken der Hubparallelogramme liegt, wird angehoben. Da das Generatorgehäuse 1 mit einem Antriebsritzel 4 fest verbunden und sonst kugelgelagert ist, gerät es in Drehung. Ein Planetengetriebe sorgt bei der Aufwärtsbewegung der Generatoreinheit für die Übertragung der Drehbewegung auf die Generatorwelle 9. The mode of operation is simple (see FIGS. 1 to 4). The buoyant body 21 floats on the shaft. The traction cable 25, whose one end is connected to the seabed or other fixed point in the water and whose other end is connected to the traction axis 24 of Hubparallelogramme, thus draws on this. This leads to the stretching of the two Hubparallelogramme, at the Main axis are hinged. The generator unit, which lies in the upper joints of Hubparallelogramme is raised. Since the generator housing 1 is fixedly connected to a drive pinion 4 and otherwise ball-bearing, it gets into rotation. A planetary gear provides for the upward movement of the generator unit for the transmission of rotational movement to the generator shaft. 9
Zwischen Antriebsritzel und drehbarem Wellenende 3 sitzt ein Freilauf, der bei der Abwärtsbewegung der Generatoreinheit den Kraftfluss zur Genera- torwelle unterbindet und eine Drehrichtung des Generatorgehäuses 1 vorschreibt. Der Planetenradträger 5 wird von außen durch eine Verbindungsklammer 13 zwischen dem festen Wellenende 12, das mit dem Planetenradträger 5 fest verbunden ist, und einer Strebe 14 des Hubparallelogramms festgehalten. Der Planetenradträger 5 vollführt lediglich eine leichte Pendel- bewegung beim Auf-und Abgehen der Generatoreinheit. Between the drive pinion and the rotatable shaft end 3 sits a freewheel, which prevents the power flow to the generator shaft during the downward movement of the generator unit and prescribes a direction of rotation of the generator housing 1. The planet carrier 5 is held from the outside by a connecting bracket 13 between the fixed shaft end 12 which is fixedly connected to the planet carrier 5, and a strut 14 of Hubparallelogramms. The planet carrier 5 performs only a slight pendulum motion when going on and off the generator unit.
Die Übersetzung des Systems und die Generatorwellendrehzahl werden über die Größe der Hubparallelogramme, die Übersetzung des Planetengetriebes und durch die Größe des Antriebsritzels 4 eingestellt. Natürlich kann alternativ zum Planetengetriebe auch ein gewöhnliches Getriebe eingesetzt oder ganz auf ein Getriebe verzichtet werden. Dazu wird das durch die Zahnstange angetriebene Antriebsritzel direkt an der dann aus der Generatoreinheit herausragenden drehbaren Generator- oder Getriebewelle befestigt. Das Generatorgehäuse ist hierbei nicht drehbar und in den oberen Gelenken des Hubparalle- logramms befestigt. Der Spulenkörper des Generators ist fest mit dem Gehäuse der Generatoreinheit verbunden. Figur 1.1 zeigt eine getriebelose Ausführung der Generatoreinheit, Figur 1.2 zeigt eine Ausführung der Generatoreinheit mit einem gewöhnlichen Getriebe zur Drehzahlerhöhung. Während bei der Ausführung mit Planetengetriebe das Generatorgehäuse 1 vorteilhaft die Funktion einer Schwungmasse übernimmt, kann bei nicht drehbarem Generatorgehäuse (Figur 1.1, Figur 1.2) auf der Generatorwelle oder ihrer Verlängerung eine Schwungmasse befestigt werden. Das führt zu einer höheren Gleichförmigkeit des Generatorlaufes. The translation of the system and the generator shaft speed are set by the size of Hubparallelogramme, the ratio of the planetary gear and the size of the drive pinion 4. Of course, as an alternative to the planetary gear, a common gear can be used or completely dispensed with a transmission. For this purpose, the driven by the rack pinion drive is attached directly to the then protruding from the generator unit rotatable generator or transmission shaft. In this case, the generator housing is not rotatable and is fastened in the upper joints of the Hubparalle- logramms. The bobbin of the generator is fixedly connected to the housing of the generator unit. Figure 1.1 shows a gearless version of the generator unit, Figure 1.2 shows an embodiment of the generator unit with a conventional transmission for speed increase. While in the embodiment with planetary gear generator housing 1 advantageously takes over the function of a flywheel, with non-rotatable generator housing (Figure 1.1, Figure 1.2) on the generator shaft or its extension a flywheel can be attached. This leads to a higher uniformity of the generator run.
Die wichtige Generatoreinheit des Wellenenergiekonverters ist immer weit entfernt von dem energiereichen Wellenberg. Je größer der Sturm und je höher die Wellenberge desto größer ist die Entfernung von ihnen. The important generator unit of the wave energy converter is always far away from the high-energy wave crest. The greater the storm and the higher the wave crests the greater the distance from them.
Über die Größe der Hubparallelogramme kann eine Gezeitentauglichkeit ohne weiteres hergestellt werden (siehe Figur 5 bis 8). Bei Ebbe im Wellental hat die Generatoreinheit ihre tiefste Stellung (Figur 5). Die höchste Stellung wird bei Flut auf dem Wellenberg erreicht (Figur 8). Falls Strömung auftritt, sorgt ein Strömungsdämpfer (Figur 9) dafür, dass die Seillänge größer wird. Folgende Vorteile der vorliegenden Erfindung können angegeben werden:About the size of Hubparallelogramme a tidal fitness can be readily prepared (see Figure 5 to 8). At low tide in the trough, the generator unit has its lowest position (Figure 5). The highest position is reached at high tide on the wave crest (Figure 8). If flow occurs, a flow damper (Figure 9) will cause the rope length to increase. The following advantages of the present invention can be given:
• Hohe Leistung durch Aufschwimmen der großen Auftriebskörper 21• High performance by floating the large buoyancy bodies 21st
• Einfacher, kompakter Aufbau der Generatoreinheit • Simple, compact construction of the generator unit
• Hohe Generatordrehzahl und hohe Leistungsdichte  • High generator speed and high power density
• Wasserdichtigkeit, nur eine Dichtung 16 ohne direkte Wasserberüh- rung  • Water resistance, only one gasket 16 without direct water contact
• Generatoreinheit befindet sich immer in der Luft, nie im Meerwasser • Generator unit is always in the air, never in seawater
• Einstellbarkeit des Abstandes der Generatoreinheit über dem Wellenberg • Adjustability of the distance of the generator unit above the wave crest
• Gezeiten- und Sturmtauglichkeit  • Tidal and storm capability
· Nutzbarkeit kleiner Wellen durch Einstellbarkeit großer Hubbewegung  · Usability of small shafts through adjustability of large stroke movement
Der Aufbau des mechanischen Wellenenergiekonverters ist folgendermaßen: Mindestens ein Kreuzgelenk mindestens eines Hubparallelogramms ist gelenkig an einem Stativ 20 mit Auftriebskörpern 21 befestigt. In mindestens einem unter diesem Kreuzgelenk liegenden weiteren Gelenk des Hubparallelogramms liegt ein Zugelement (bspw. Zugachse 24) an dem ein Zugseil 25 befestigt ist, das zum Meeresboden oder einem anderen Fixpunkt im Meer abgespannt ist. An mindestens einem weiteren über dem Kreuzgelenk liegenden Gelenk oder einer Strebe 14 des Hubparallelogramms ist eine Generatorein- heit befestigt, deren Generatorwelle 9 durch die Wechselwirkung der Höhenbewegung der Generatoreinheit mit einer am Stativ befestigten Zahnstange 17 in Drehung gerät. Anstelle der Zahnstange 17 im Zusammenspiel mit dem Antriebsritzel 4 kann ein Antriebsseil 27 zur Kraftübertragung verwendet werden, das sich auf das Generatorgehäuse aufwickelt und an der Zugachse befestigt ist. Das Generatorgehäuse 1 wird beim Auf- und Abwickeln des Seiles hin- und hergedreht. Der Freilauf wird dann am günstigsten im Sonnenrad angeordnet. Zusätzlich muss eine Seilrückzugspiralfeder zwischen dem GeneratorgehäuseThe construction of the mechanical wave energy converter is as follows: At least one universal joint of at least one Hubparallelogramms is hinged to a tripod 20 with buoyancy bodies 21. In at least one other joint of the Hubparallelogramms lying under this universal joint is a tension element (eg., Pulling axis 24) on which a pull cable 25 is fixed, which is braced to the seabed or other fixed point in the sea. At at least one further joint lying above the universal joint or a strut 14 of the Hubparallelogramms a generator unit is attached, the generator shaft 9 by the interaction of the height movement of the generator unit with a tripod mounted on the rack 17 comes into rotation. Instead of the rack 17 in cooperation with the drive pinion 4, a drive cable 27 can be used for power transmission, which winds on the generator housing and is attached to the traction axis. The generator housing 1 is turned back and forth during winding and unwinding of the rope. The freewheel is then most conveniently arranged in the sun gear. In addition, a rope return coil spring between the generator housing
1 und dem festen Wellenende 12 innerhalb der Generatoreinheit angeordnet werden. Die Federauslegung ist jedoch wegen der vielen geforderten Lastwechsel äußerst anspruchsvoll. Die Figuren 5 bis 8 zeigen die Ausführungsvariante mit Antriebsseil 27. 1 and the fixed shaft end 12 are disposed within the generator unit. However, the spring design is extremely demanding because of the many required load changes. FIGS. 5 to 8 show the embodiment variant with drive cable 27.
Für einen symmetrischen Aufbau des Wellenenergiekonverters ist es sinnvoll, dass 2 Hubparallelogramme parallel an einem Stativ befestigt sind und die Generatoreinheit zwischen ihnen liegt. Das drehbare Generatorgehäuse 1 muss fest mit einem Wellenende 3 verbunden sein, damit es sich mit dem Generatorgehäuse 1 dreht und auf dem Wellenende 3 muss ein Antriebsritzel 4 mit innen liegendem Freilauf befestigt sein, der bewirkt, dass die Auf- und Ab- Bewegung der Generatoreinheit eine nur gleichgerichtete Drehbewegung des Generatorgehäuses 1 zulässt. For a symmetrical design of the wave energy converter, it makes sense that 2 Hubparallelogramme are mounted parallel to a tripod and the generator unit is located between them. The rotatable generator housing 1 must be fixedly connected to a shaft end 3, so that it rotates with the generator housing 1 and on the shaft end 3, a drive pinion 4 with internal freewheel must be attached, which causes the up and down movement of the generator unit allows only rectified rotational movement of the generator housing 1.
Das drehbare Generatorgehäuse 1 besitzt eine innere Verzahnung 6, in dem die Planetenräder 7 auf dem von außen fest gehaltenen, leicht um seinen Drehpunkt pendelnden Planetenradträger 5 durch die Drehung des Generatorgehäuses 1 ebenfalls in Drehung geraten und das Sonnenrad 8 mit der Generatorwelle 9 antreiben. Der Planetenradträger 5 ist fest mit dem Wellenen- de 12 verbunden, das durch die Verbindungsklammer 13 wiederum fest mit einer oberen Strebe 14 des einen Hubparallelogramms verbunden ist. The rotatable generator housing 1 has an internal toothing 6, in which the planetary gears 7 on the externally held, slightly oscillating about its fulcrum planet carrier 5 by the rotation of the generator housing 1 also rotate and drive the sun gear 8 with the generator shaft 9. The planet carrier 5 is fixedly connected to the shaft end 12, which is in turn connected by the connecting bracket 13 fixedly connected to an upper strut 14 of a Hubparallelogramms.
Am dem Antriebsritzel gegenüber liegenden Wellenende ist mindestens ein Führungslager 11 befestigt, das in oder auf der Führungsstange 18 läuft und für den optimalen Eingriff des Antriebsritzels 4 in die Zahnstange 17 auf der anderen Seite der Generatoreinheit sorgt. Falls das Führungslager 11 als Kugellager ausgeführt wird, muss die geschlitzte Führungsstange 18 geringfügig breiter sein als der Lageraußendurchmesser des Kugellagers, damit ein einseitiges Abrollen der äußeren Lagerschale gewährleistet ist. Mindestens ein Füh- rungslager 11 lässt sich auch am drehbaren Wellenende 3 befestigen, das in oder auf einer Führungsstange auf der Zahnstangenseite des Wellenenergie- konverters läuft und für den optimalen Eingriff des Antriebsritzels 4 in die Zahnstange 17 sorgt. At the drive pinion opposite shaft end at least one guide bearing 11 is fixed, which runs in or on the guide rod 18 and ensures optimum engagement of the drive pinion 4 in the rack 17 on the other side of the generator unit. If the guide bearing 11 is designed as a ball bearing, the slotted guide rod 18 must be slightly wider than the bearing outer diameter of the ball bearing, so that unilateral rolling of the outer bearing shell is guaranteed. At least one guide bearing 11 can also be fastened to the rotatable shaft end 3, which is located in or on a guide rod on the rack side of the shaft energy. converters runs and ensures optimum engagement of the drive pinion 4 in the rack 17.
Die Generatoreinheit des Wellenenergiekonverters lässt sich in den oberen 4 Bohrungen der 4 Streben beider Hubparallelogramme lagern, wobei die eineThe generator unit of the wave energy converter can be stored in the top 4 holes of the 4 struts of Hubparallelogramme both, wherein the one
Lagerung mit der Verbindungsklammer 13 einen Festpunkt darstellt und die anderen 3 Lagerungen mit Kugel- oder Gleitlagern versehen sind. Die Lager des Generators und der Hubparallelogramme können schmiermittelfrei und meerwassertauglich als keramische Lager oder keramisch beschichtete Lager ausgeführt werden. Storage with the connecting bracket 13 is a fixed point and the other 3 bearings are provided with ball or plain bearings. The bearings of the generator and the Hubparallelogramme can be performed lubricant-free and seawater suitable as a ceramic bearing or ceramic coated bearings.
Das Stromkabel vom Spulenkörper des Generators 2 wird durch den Planeten- radträger 5 und das feste Wellenende 12 nach außen geführt. Zwischen dem drehbaren Generatorgehäuse 1 und dem festen Wellenende 12 ist eine Dich- tung 16 angeordnet, die das Eindringen von Regen und Wasserspritzern in dasThe power cable from the bobbin of the generator 2 is guided by the planetary wheel 5 and the fixed shaft end 12 to the outside. Between the rotatable generator housing 1 and the fixed shaft end 12, a seal 16 is arranged, which the penetration of rain and water splashes in the
Generatorgehäuse 1 sicher unterbindet. Generator housing 1 safely prevented.
Im Zugseil kann ein Feder-Dämpfungselement (Figur 9) als druckdichte Kolben- Zylindereinheit angeordnet werden. Bei Meeresströmung wird über die langsame Verdrängung einer Flüssigkeit von der einen zur anderen Kolbenseite über eine Drosselstrecke das Zugseil 25 verlängert um eine strömungsbedingte Streckung der Hubparallelogramme zu vermeiden. Dabei wird eine Druckfeder gespannt, die beim Nachlassen der Meeresströmung bei ihrer Entspannung den Rückfluss der Flüssigkeit und die Seilverkürzung bewirkt. Die Flüssigkeit kann auch Meerwasser sein. Da sich die Flüssigkeit durch die Drosselstrecke nur sehr langsam bewegen kann, haben die Meereswellen mit ihrer Periode keinen Einfluss auf die Seillänge. In the pull rope, a spring-damping element (Figure 9) can be arranged as a pressure-tight piston-cylinder unit. In ocean currents, the traction cable 25 is extended via the slow displacement of a liquid from one side of the piston to the other via a throttling path in order to avoid a flow-related extension of the lifting parallelograms. In this case, a compression spring is tensioned, which causes the release of the ocean currents in their relaxation, the return of the liquid and the rope shortening. The liquid can also be seawater. Since the liquid can only move very slowly through the throttle section, the sea waves with their period have no influence on the rope length.
Zur Anpassung der Hubhöhe an die Tidenhöhen, die Meeresströmung und den Seegang kann jedes Hubparallelogramm aus mindestens 2, jedoch auch beliebig vielen übereinander liegenden, gelenkig verbundenen Einzelparallelogrammen aufgebaut sein. Die Einzelgrößen und damit Einzelhubhöhen der Hubparallelogramme können in einem Wirkmechanismus auch verschieden sein. Zur Aufnahme der Gewichtsenergie der Generatoreinheit bei ihrer Abwärtsbewegung kann eine Druckfeder mindestens zwischen 2 übereinander liegenden Gelenken oder eine Zugfeder mindestens zwischen 2 nebenei- nander liegenden Gelenken der Einzelparallelogramme eingebaut sein. To adjust the lifting height of the tidal levels, the ocean current and the sea, each Hubparallelogramm from at least 2, but also any number of superimposed, articulated Einzelparallelogrammen be constructed. The individual sizes and thus individual lifting heights of the Hubparallelogramme can also be different in a mechanism of action. To absorb the weight energy of the generator unit in its downward movement, a compression spring at least between 2 superimposed joints or a tension spring at least between 2 nebenei- nander lying joints of Einzelparallelogramme be installed.
Anstelle der Befestigung des Zugseils 25 auf dem Meeresgrund kann dieses an Unterwasserplattformen, die durch Schwimmkörper getragen werden, befestigt werden. Durch ihren gewaltigen Strömungswiderstand können die Auftriebskörper 21 die Höhenlage der Unterwasserplattformen nicht oder nur geringfügig beeinflussen. Instead of attaching the traction cable 25 on the seabed this can be attached to underwater platforms, which are supported by floats. Due to their enormous flow resistance, the buoyancy bodies 21 can not or only slightly influence the altitude of the underwater platforms.
Eine weitere Ausbildung des Wellenenergiekonverters ist dadurch gekennzeichnet, dass der Generator 4 anstelle seiner oberen Lagerung zwischen zwei Hubparallelogrammen auf einem unteren Generatorstativ 39 gelagert wird. A further embodiment of the wave energy converter is characterized in that the generator 4 is mounted on a lower generator stand 39 instead of its upper bearing between two Hubparallelogrammen.
Figur 12 zeigt einen Wellenenergiekonverter mit unten liegendem Generator Figur 13 zeigt eine Zahnriemenführung FIG. 12 shows a wave energy converter with a generator below. FIG. 13 shows a toothed belt guide
Figur 14 zeigt einen Wellenenergiekonverter mit zwei Zahnriemenantrieben Figur 15 zeigt einen Wellenenergiekonverter mit Linearführung der Zahnriemengewichte  FIG. 14 shows a wave energy converter with two toothed belt drives. FIG. 15 shows a wave energy converter with linear guidance of the toothed belt weights
Anstelle der Zahnstange 17 kann ein Zahnriemen 31 zur Kraftübertragung genutzt werden, wobei dieser an der oberen Achse 40 befestigt wird, über eine Umlenkrolle 33 geführt wird und mit einem Zahnriemenendgewicht 32 beschwert ist. Eine vorteilhaft symmetrische Ausbildung besteht darin, dass anstelle eines Zahnriemens 31 zwei Zahnriemen 31 genutzt werden und diese auf beiden Seiten des Generators 2, der dann zwei Wellenenden besitzt, den Generator 2 antreiben. Eine zusätzliche Stabilisierung der Hubparallelogramme lässt sich erreichen, wenn das bewegliche Generatorstativ 39 zur Stabilisierung zusätzliche seitliche Linearführungen 36 erhält. Instead of the rack 17, a toothed belt 31 can be used for power transmission, wherein this is fixed to the upper axis 40, is guided over a guide roller 33 and is weighted with a Zahnriemenendgewicht 32. An advantageous symmetrical design is that instead of a toothed belt 31, two toothed belts 31 are used and these drive the generator 2 on both sides of the generator 2, which then has two shaft ends. Additional stabilization of Hubparallelogramme can be achieved if the movable generator stand 39 for stabilization additional lateral linear guides 36 receives.
Außer dem Zugseil 25 kann zur Kraftübertragung noch eine zusätzlich über eine Bodenlinearführung 38 geführte Zugstange 37 genutzt werden, die am Generatorstativ 39 befestigt ist. Die Zugstange 37 lässt sich zur Anpassung an die Strömung und an den Tidenhub als Hydraulikzylinder ausführen und entsprechend in ihrer Länge ändern. In addition to the traction cable 25, a traction rod 37, which is additionally guided via a bottom linear guide 38, can also be used to transmit the power, which is fastened to the generator stand 39. The pull rod 37 can be designed to adapt to the flow and the tidal lift as a hydraulic cylinder and change its length accordingly.
Das Endgewicht 41 (Figur 13) eines oder beider Zahnriemen kann eine Linearführung erhalten, die sich vertikal auf der Zugstange 37 bewegen kann. Damit werden unzulässige Pendelbewegungen des Gewichtes im Wasser vermieden. Die Kabelführung für die Ableitung der erzeugten Energie unterhalb des be- weglichen Generators kann mit Hilfe von sogenannten Energieketten erfolgen, die das Kabel aufnehmen und aus beweglichen, verschleißarmen sowie schmiermittelfreien Kunststoffgliedern bestehen. The final weight 41 (FIG. 13) of one or both toothed belts can be given a linear guide which can move vertically on the pull rod 37. This prevents unacceptable pendulum movements of the weight in the water. The cable routing for the derivation of the generated energy below the Movable generator can be done with the help of so-called energy chains that absorb the cable and consist of mobile, low-wear and lubricant-free plastic members.
Als Kugellager in allen Gelenken können auch Kunststofflager mit Glaskugeln zum Einsatz kommen. Diese sind besonders meerwassertauglich.  As ball bearings in all joints, plastic bearings with glass balls can also be used. These are particularly seawater suitable.
Bezugszeichenliste 1. Generatorgehäuse, drehbar 1. generator housing, rotatable
2. Generator  2nd generator
3. Wellenende drehbar, befestigt an Bauteil 1  3. shaft end rotatable, attached to component 1
4. Antriebsritzel mit Freilauf  4. Drive pinion with freewheel
5. Planetenradträger  5. planet carrier
6. Verzahnung im Generatorgehäuse 6. Gearing in the generator housing
7. Planetenrad  7th planetary gear
8. Sonnenrad  8. Sun wheel
9. Generatorwelle  9. generator shaft
10. Stromkabel  10. Power cable
11. Führungslager 11. Guide bearing
12. Wellenende fest  12. shaft end fixed
13. Verbindungsklammer Bauteile 12 mit 14  13. Connection clamp components 12 with 14
14. Strebe Hubparallelogramm  14. Strut Hubparallelogramm
15. Lager  15th camp
16. Dichtung 16. Seal
17. Zahnstange  17th rack
18. Führungsstange, geschlitzt  18. Guide bar, slotted
19. Abspannung  19. Bracing
20. Stativ  20. tripod
21. Auftriebskörper 21 buoyancy body
22. Hauptlager Hubparallelogramm  22. Main bearing Hubparallelogramm
23. Hauptachse  23rd main axis
24. Zugachse  24. pulling axle
25. Zugseil  25th rope
26. Führungselement Zugseil 26. Guide element pull rope
27. Antriebsseil 28. Verankerungselement27. Drive rope 28. anchoring element
29. Meeresgrund 29th seabed
30. Meereswellenlinie  30th sea wave line
31. Zahnriemen  31. Timing belt
32. Zahnriemenendgewicht 32. Timing belt final weight
33. Umlenkrolle 33. pulley
34. Führungsrolle  34. Leadership
35. Zahnriemenbefestigung 35. Toothed belt attachment
36. Seitliche Linearführung36. Lateral linear guide
37. Zugstange 37. Drawbar
38. Bodenlinearführung  38. Floor linear guide
39. Generatorstativ, beweglich 39. Generator stand, movable
40. Obere Achse 40. Upper axis
41. Endgewicht mit Linearführun  41. final weight with Linearführun

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Wellenenergiekonverter als mechanisches System zur Nutzung potenzieller Wellenenergie, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kreuzgelenk mindestens eines Hubparallelogramms an einem Stativ (20) mit Auftriebskörpern (21) befestigt ist, in oder an mindestens einem weiteren Gelenk des Hubparallelogramms ein Kraftübertragungselement (24) liegt oder befestigt ist, das relativ zu mindestens einem der Auftriebskörper (21) abgespannt ist und eine Generatoreinheit vorgesehen ist, deren Generatorwelle (9) durch ein zum Übertragen einer Auf- und/oder Abwärtsbewegung des mindestens einen Hubparallelogramms auf die Generatorwelle ausgebildetes Übertragungselement in Drehung gerät. 1. Wave energy converter as a mechanical system for using potential wave energy, characterized in that at least one universal joint of at least one stroke parallelogram is attached to a tripod (20) with buoyancy bodies (21), and a force transmission element (24) is located in or on at least one further joint of the stroke parallelogram or is attached, which is braced relative to at least one of the buoyancy bodies (21) and a generator unit is provided, the generator shaft (9) of which rotates through a transmission element designed to transmit an upward and / or downward movement of the at least one stroke parallelogram to the generator shaft .
2. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kreuzgelenk des mindestens einen Hubparallelogramms gelenkig an dem Stativ mit Auftriebskörpern (21) befestigt ist . 2. Wave energy converter according to claim 1, characterized in that the at least one universal joint of the at least one stroke parallelogram is articulated on the tripod with buoyancy bodies (21).
3. Wellenenergiekonverter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Gelenk des Hubparallelogramms, in dem das Kraftübertragungselement liegt, unter oder über dem Kreuzgelenk liegt. 3. Wave energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one further joint of the stroke parallelogram, in which the force transmission element lies, lies below or above the universal joint.
4. Wellenenergiekonverter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement an einem Zugseil (25) und/oder einer Zugstange (37) befestigt ist. 4. Wave energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that the force transmission element is attached to a pull cable (25) and / or a pull rod (37).
5. Wellenenergiekonverter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement zum Meeresboden oder einem anderen Fixpunkt im Meer abgespannt ist und/oder das Kraftübertragungselement ein Zugelement ist. 5. Wave energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that the force transmission element is braced to the seabed or another fixed point in the sea and / or the force transmission element is a tension element.
6. Wellenenergiekonverter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoreinheit mindestens an einem weiteren über oder unter dem Kreuzgelenk liegenden Gelenk oder einer Strebe (14) des Hubparallelogramms befestigt ist. 6. Wave energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that the generator unit is attached to at least one further joint or strut (14) of the lifting parallelogram located above or below the universal joint.
7. Wellenenergiekonverter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement ein Zahnriemen oder eine Zahnstange oder ein Keilriemen oder eine Druckspindel oder eine Zugspindel oder eine Kette oder ein Antriebsseil ist, und die Generatorwelle 9 durch die Wechselwirkung der Höhenbewegung der Generatoreinheit mit dem Zahnriemen oder der am Stativ befestigten Zahnstange (17) oder dem Keilriemen oder der Druckspindel oder der Zugspindel oder durch die Kette oder das Antriebsseil (27), die oder das sich auf das Generatorgehäuse aufwickelt und an der Zugachse befestigt ist, in Drehung gerät. 7. Wave energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission element is a toothed belt or a toothed rack or a V-belt or a pressure spindle or a pull spindle or a chain or a drive cable, and the generator shaft 9 through the interaction of the vertical movement of the generator unit with the Toothed belt or the toothed rack (17) attached to the tripod or the V-belt or the pressure spindle or the pull spindle or through the chain or the drive cable (27), which is wound onto the generator housing and attached to the pull axle, starts rotating.
8. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle eines Planetengetriebes eine Generatoreinheit mit gewöhnlichem Getriebe oder eine getriebelose Generatoreinheit ausgeführt wird und dazu das durch die Zahnstange angetriebene Antriebsritzel direkt an der aus der Generatoreinheit herausragenden drehbaren Generator- oder Getriebewelle befestigt wird sowie das nicht drehbare Generatorgehäuse mit dem auch der Spulenkörper des Generators fest verbunden ist, in den oberen Gelenken des Hubparallelogramms befestigt wird. 8. Wave energy converter according to claims 1 to 7, characterized in that instead of a planetary gear, a generator unit with a normal gear or a gearless generator unit is designed and for this purpose the drive pinion driven by the rack is attached directly to the rotatable generator or gear shaft protruding from the generator unit and The non-rotatable generator housing, to which the coil former of the generator is firmly connected, is fastened in the upper joints of the lifting parallelogram.
9. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass 2 Hubparallelogramme parallel an einem Stativ befestigt sind und die Generatoreinheit zwischen ihnen liegt. 9. Wave energy converter according to claim 1 to 8, characterized in that 2 lifting parallelograms are attached in parallel to a tripod and the generator unit lies between them.
10. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoreinheit ein drehbares Generatorgehäuse (1) besitzt, das fest mit einem Wellenende (3) verbunden ist, das sich mit dem Generatorgehäuse dreht und auf dem ein Antriebsritzel (4) mit innen liegendem Freilauf befestigt ist, der bewirkt, dass die Auf- und Abbewegung der Generatoreinheit eine nur gleichgerichtete Drehbewegung des Generatorgehäuses (1) zulässt. 10. Wave energy converter according to claim 1 to 7 and 9, characterized in that the generator unit has a rotatable generator housing (1) which is firmly connected to a shaft end (3) which rotates with the generator housing and on which a drive pinion (4) is attached with an internal freewheel, which ensures that the mounting and movement of the generator unit only allows the generator housing (1) to rotate in the same direction.
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Generatorgehäuse (1) eine innere Verzahnung (6) besitzt, in dem die Planetenräder (7) auf dem von außen fest gehaltenen, leicht um seinen Drehpunkt pendelnden Planetenradträger (5) durch die Drehung des Generatorgehäuses (1) ebenfalls in Drehung geraten und das Sonnenrad (8) mit der Generatorwelle (9) antreiben. Wave energy converter according to claim 10, characterized in that the rotatable generator housing (1) has an internal toothing (6) in which the planet gears (7) are mounted on the planet gear carrier (5), which is held firmly from the outside and swings slightly around its pivot point, by the rotation of the The generator housing (1) also rotates and drives the sun gear (8) with the generator shaft (9).
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (5) fest mit dem Wellenende (12) verbunden ist, das durch die Verbindungsklammer (13) wiederum fest mit einer oberen Strebe (14) des einen Hubparallelogramms verbunden ist. Shaft energy converter according to claim 11, characterized in that the planetary gear carrier (5) is firmly connected to the shaft end (12), which in turn is firmly connected to an upper strut (14) of the one stroke parallelogram by the connecting bracket (13).
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass am dem Antriebsritzel gegenüber liegenden Wellenende mindestens ein Führungslager (11) befestigt ist, das in oder auf der Führungsstange (18) läuft und für den optimalen Eingriff des Antriebsritzels (4) in die Zahnstange (17) auf der anderen Seite der Generatoreinheit sorgt. Wave energy converter according to claims 1 to 8 and 12, characterized in that at least one guide bearing (11) is attached to the shaft end opposite the drive pinion, which runs in or on the guide rod (18) and for the optimal engagement of the drive pinion (4) in the Rack (17) on the other side of the generator unit.
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zahnstangenseite mindestens ein Führungslager (11) befestigt ist, das in oder auf einer Führungsstange auf der Zahnstangenseite läuft und für den optimalen Eingriff des Antriebsritzels (4) in die Zahnstange (17) sorgt. Wave energy converter according to claims 1 to 8 and 12, characterized in that at least one guide bearing (11) is attached to the rack side, which runs in or on a guide rod on the rack side and for the optimal engagement of the drive pinion (4) in the rack (17 ) provides.
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoreinheit in den oberen 4 Bohrungen der 4 Streben beider Hubparallelogramme gelagert ist, wobei die eine Lagerung mit der Verbindungsklammer (13) einen Festpunkt darstellt und die anderen 3 Lagerungen mit Kugel- oder Gleitlagern versehen sind. Wave energy converter according to claims 1 to 14, characterized in that the generator unit is mounted in the upper 4 bores of the 4 struts of both stroke parallelograms, one bearing with the connecting bracket (13) representing a fixed point and the other 3 bearings provided with ball or plain bearings are.
16. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager des Generators und der Hubparallelogramme schmiermittelfrei und meerwassertauglich als keramische Lager oder keramisch beschichtete Lager ausgeführt werden. 16. Wave energy converter according to claims 1 to 15, characterized in that the bearings of the generator and the stroke parallelograms lubricant-free and suitable for seawater as ceramic bearings or ceramic-coated bearings.
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromkabel vom Spulenkörper des Generators (2) durch den Planetenradträger (5) und das feste Wellenende (12) nach außen geführt wird. Wave energy converter according to claims 1 to 7 and 12, characterized in that the power cable is led from the coil former of the generator (2) through the planet gear carrier (5) and the fixed shaft end (12) to the outside.
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem drehbaren Generatorgehäuse (1) und dem festen Wellenende (12) eine Dichtung (16) angeordnet ist, die das Eindringen von Regen und Wasserspritzern in das Generatorgehäuse (1) sicher unterbindet. Wave energy converter according to claims 1 to 7 and 12, characterized in that a seal (16) is arranged between the rotatable generator housing (1) and the fixed shaft end (12), which reliably prevents the penetration of rain and water splashes into the generator housing (1). .
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feder-Dämpfungselement, das im Zugseil angeordnet ist, bei Meeresströmung über die langsame Verdrängung einer Flüssigkeit von der einen zur anderen Kolbenseite das Zugseil (25) verlängert um eine strömungsbedingte Streckung der Hubparallelogramme zu vermeiden und dabei eine Druckfeder spannt, die beim Nachlassen der Strömung bei ihrer Entspannung den Rückfluss der Flüssigkeit und die Seilverkürzung bewirkt. Wave energy converter according to claims 1 to 18, characterized in that a spring damping element, which is arranged in the traction cable, extends the traction cable (25) in the event of a sea current via the slow displacement of a liquid from one side of the piston to the other in order to avoid a flow-related stretching of the stroke parallelograms and thereby tensions a compression spring, which, when the flow decreases, causes the liquid to flow back and the rope to shorten.
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung der Hubhöhe an die Tidenhöhen, die Meeresströmung und den Seegang jedes Hubparallelogramm aus mindestens 2, jedoch auch beliebig vielen übereinander liegenden, gelenkig verbundenen Einzelparallelogrammen aufgebaut ist, deren Einzelgrößen und damit Einzelhubhöhen in einem Wirkmechanismus auch verschieden sein können. Wave energy converter according to claims 1 to 19, characterized in that in order to adapt the lifting height to the tidal heights, the ocean currents and the sea state, each lifting parallelogram is made up of at least 2, but also any number of individual parallelograms lying one above the other, connected in an articulated manner, the individual sizes and thus individual lifting heights in one Mechanism of action can also be different.
Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Gewichtsenergie der Generatoreinheit bei ihrer Abwärtsbewegung, eine Druckfeder mindestens zwischen 2 übereinander liegenden Gelenken oder eine Zugfeder mindes- tens zwischen 2 nebeneinander liegenden Gelenken der Einzelparallelogramme eingebaut ist. Wave energy converter according to claims 1 to 20, characterized in that to absorb the weight energy of the generator unit during its downward movement, a compression spring at least between 2 joints lying one above the other or a tension spring at least is installed at least between two adjacent joints of the individual parallelograms.
22. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Befestigung des Zugseils (25) auf dem Meeresgrund dieses an Unterwasserplattformen, die durch Schwimmkörper getragen werden, befestigt ist. Durch ihren gewaltigen Strömungswiderstand können die Auftriebskörper (21) die Höhenlage der Unterwasserplattformen nicht oder nur geringfügig beeinflussen. 22. Wave energy converter according to claims 1 to 21, characterized in that instead of attaching the traction cable (25) to the seabed, it is attached to underwater platforms that are supported by floating bodies. Due to their enormous flow resistance, the buoyancy bodies (21) cannot or only slightly influence the height of the underwater platforms.
23. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoreinheit (2) auf einem Generatorstativ (39) gelagert wird. 23. Wave energy converter according to claims 1 to 22, characterized in that the generator unit (2) is mounted on a generator stand (39).
24. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 7 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnriemen an einer oberen Achse (40) befestigt wird, über eine Umlenkrolle (33) geführt wird und mit einem Zahnriemenendgewicht (32) beschwert ist. 24. Wave energy converter according to claims 7 to 23, characterized in that the toothed belt is attached to an upper axle (40), is guided over a deflection roller (33) and is weighted with a toothed belt end weight (32).
25. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle eines Zahnriemens (31) zwei Zahnriemen (31) genutzt werden und diese auf beiden Seiten des Generators (2), der dann zwei Wellenenden besitzt, den Generator (2) antreiben. 25. Wave energy converter according to claims 1 to 24, characterized in that instead of one toothed belt (31), two toothed belts (31) are used and these drive the generator (2) on both sides of the generator (2), which then has two shaft ends.
26. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorstativ (39) zur Stabilisierung zusätzliche seitliche Linearführungen (36) erhält. 26. Wave energy converter according to claims 23 to 25, characterized in that the generator stand (39) receives additional lateral linear guides (36) for stabilization.
27. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass außer dem Zugseil (25) zur Kraftübertragung noch eine zusätzlich über eine Bodenlinearführung (38) geführte Zugstange (37) genutzt wird, die am Generatorstativ (39) befestigt ist und sich zur Anpassung an die Strömung und an den Tidenhub als Hydraulikzylinder ausführen und entsprechend in ihrer Länge ändern lässt. 27. Wave energy converter according to claims 23 to 26, characterized in that in addition to the pull rope (25) for power transmission, an additional pull rod (37) is used, which is guided over a floor linear guide (38), which is attached to the generator stand (39) and is used for adjustment to the current and the tidal range as a hydraulic cylinder and its length can be changed accordingly.
28. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgewicht (41) eines oder beider Zahnriemen eine Linearführung erhält, die sich vertikal auf der Zugstange (37) bewegen kann. 28. Wave energy converter according to claim 27, characterized in that the end weight (41) of one or both toothed belts receives a linear guide which can move vertically on the pull rod (37).
29. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelführung für die Ableitung der erzeugten Energie unterhalb des beweglichen Generators mit Hilfe von sogenannten Energieketten erfolgt, die das Kabel aufnehmen und aus beweglichen, verschleißarmen sowie schmiermittelfreien Kunststoffgliedern bestehen. 29. Wave energy converter according to claims 1 to 28, characterized in that the cable routing for dissipating the energy generated takes place below the movable generator with the help of so-called energy chains, which hold the cable and consist of movable, low-wear and lubricant-free plastic links.
30. Wellenenergiekonverter nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass als Kugellager in den Gelenken Kunststofflager mit Glaskugeln zum Einsatz kommen. 30. Wave energy converter according to claims 1 to 29, characterized in that plastic bearings with glass balls are used as ball bearings in the joints.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004006297T2 (en) 2003-11-28 2008-01-03 Arlas Invest, S.L. SEA WAVES USING ENERGY GENERATION SYSTEM
WO2010007418A2 (en) 2008-07-14 2010-01-21 Marine Power Systems Limited Wave powered generator
DE102010020219B3 (en) 2010-05-11 2011-09-29 Enerlyt Technik Gmbh Wave energy converter has two main components, floating body which lies under water and generator buoy which floats on water, where generator buoy is connected with floating body over retractable rope
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2448781B (en) * 2007-04-04 2010-06-30 Rajendranath Balkee Tide and waves concertina energy conversion device
US7994651B2 (en) * 2010-09-27 2011-08-09 Dov Frishberg Apparatus for converting the energy of waves on a body of water

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004006297T2 (en) 2003-11-28 2008-01-03 Arlas Invest, S.L. SEA WAVES USING ENERGY GENERATION SYSTEM
WO2010007418A2 (en) 2008-07-14 2010-01-21 Marine Power Systems Limited Wave powered generator
DE102010020219B3 (en) 2010-05-11 2011-09-29 Enerlyt Technik Gmbh Wave energy converter has two main components, floating body which lies under water and generator buoy which floats on water, where generator buoy is connected with floating body over retractable rope
DE102010050188A1 (en) 2010-11-04 2012-05-10 Enerlyt Technik Gmbh Wave energy converter arrangement, has generator buoy upwardly and downwardly movable with respect to floating body in vertically linear manner in wave course, where floating body and generator buoy are guided parallel to each other

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