WO2023242733A1

WO2023242733A1 - Verfahren und vorrichtung zur umwandlung einer auftriebskraft in eine drehbewegung

Info

Publication number: WO2023242733A1
Application number: PCT/IB2023/056090
Authority: WO
Inventors: Markus Josef Budniok
Original assignee: Markus Josef Budniok
Priority date: 2022-06-14
Filing date: 2023-06-13
Publication date: 2023-12-21
Also published as: DE102022114908A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung, umfassend die Schritte a) Drehen einer Antriebsachse (3), auf der zumindest zwei halbkreisförmige, exzentrisch gelagerte Stellelemente (4) versetzt zueinander angeordnet sind, mittels eines Antriebs (6), wobei jedes der zumindest zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) mit einem von mindestens zwei Auftriebskörpern (2) zeitweise kraftschlüssig in Kontakt steht, b) durch die Drehung des halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelements (4) Eintauchen des mit diesem in Kontakt stehenden Auftriebskörpers (2) in einen diesem zugeordneten Flüssigkeitsbehälter (1), c) durch die weitere Drehung des halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelements (4) Freigeben des mit diesem in Kontakt stehenden eingetauchten Auftriebskörpers (2), wodurch der eingetauchte Auftriebskörper (2) in dem Flüssigkeitsbehälter (1) durch eine Auftriebskraft aus dem Flüssigkeitsbehälter (1) gedrückt wird, d) Übertragen der Auftriebskraft des eingetauchten Auftriebskörpers (2) mittels einer mechanischen Übersetzung (5, 10) auf eine mit einem Schwungrad in Wirkverbindung stehende Drehachse, wobei die Drehachse zu einer Drehbewegung angetrieben und durch das Schwungrad die Drehbewegung aufrechterhalten wird, e) Aufnehmen der Drehbewegung der Drehachse in einen Verbraucher (9). Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung.

Für die Erfindung wird eine Art Schwungradantrieb eingesetzt, wie sie im Stand der Technik grundsätzlich bekannt sind. Durch Nutzung von Schwungradantrieben ist es generell möglich, große Mengen kinetischer Energie in mechanische Energie umzuwandeln, um z.B. Maschinen drehend in Arbeit zu halten. Aus diesem Grund gibt es eine Reihe von technischen Ansätzen, um Schwungradantriebe mit verschiedenen Energiequellen zu koppeln, so dass „Energie erzeugt“ werden kann. In der Regel werden aber lediglich signifikante Mengen an fremder Energie aufgewandt, die zum größten Teil durch Einsatz von fossilen Ressourcen erzeugt werden, um eigentlich nur eine Energieform in eine andere Energieform umzuwandeln. Ein echter Beitrag zur Schonung von Ressourcen und einer Energiewende wird so nicht geleistet.

Ein technisch möglicher, aber in der Praxis nicht realisierter Ansatz wird in DE 10 2009 039 743 B4 mit einem Kreisel- Hochrad- Kraftwerk beschrieben. Über Hebelarme an einem Kreisel-Hochrad mit angeordneten Zylindern, in denen Druckluft über ein Luftrohr eingeblasen wird, wird durch die entstehende Auftriebskraft über die Hebelarme das Kreisel-Hochrad in Drehung versetzt und eine Antriebswelle zum Betrieb einer Turbine in der Mitte des Kreisel-Hochrades betrieben.

Das grundlegende Problem der Energieversorgung ist bekannt und liegt in der Gewinnung durch Nutzung von immer weniger werdenden Ressourcen der fossilen Energiequellen wie Kohle, Erdöl, Gas. Daneben werden Wind, Wasserkraft, Sonnenlicht, Erdwärme und weitere Formen der Energiegewinnung eingesetzt. Alle gegenwärtigen Energiequellen haben aber den Nachteil, dass die entweder in ihrem Vorhandensein begrenzt oder aber nicht dauerhaft vorhanden sind.

Daneben besteht das Problem, dass gerade elektrische Energie - trotz ihrer enormen Herstellungskosten - ineffizient eingesetzt und dadurch teilweise verschwendet wird, was u.a. an einer Zentralversorgung liegt, die eine Abschaltung unnötig funktionierender Energie-Verbraucher technisch nicht erlaubt. Es besteht daher der Bedarf nach weiteren alternativen und umweltfreundlichen Quellen zur Energieversorgung.

Der vorliegen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche eine alternative und umweltfreundliche Energieversorgung sicherstellen, dabei aber flexibel einsetzbar sind und darüber hinaus dezentral in verschieden großen Einheiten aufgebaut werden können.

Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung gelöst, umfassend die Schritte a) Drehen einer Antriebsachse (3), auf der zumindest zwei halbkreisförmige, exzentrisch gelagerte Stellelemente (4) versetzt zueinander angeordnet sind, mittels eines Antriebs (6), wobei jedes der zumindest zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) mit einem von mindestens zwei Auftriebskörpern (2) zeitweise kraftschlüssig in Kontakt steht, b) durch die Drehung des halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelements (4) Eintauchen des mit diesem in Kontakt stehenden Auftriebskörpers (2) in einen diesem zugeordneten Flüssigkeitsbehälter (1), c) durch die weitere Drehung des halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelements (4) Freigeben des mit diesem in Kontakt stehenden eingetauchten Auftriebskörpers (2), wodurch der eingetauchte Auftriebskörper (2) in dem Flüssigkeitsbehälter (1) durch eine Auftriebskraft aus dem Flüssigkeitsbehälter (1) gedrückt wird, d) Übertragen der Auftriebskraft des eingetauchten Auftriebskörpers (2) mittels einer mechanischen Übersetzung (5, 10) auf eine mit einem Schwungrad in Wirkverbindung stehende Drehachse, wobei die Drehachse zu einer Drehbewegung angetrieben und durch das Schwungrad die Drehbewegung aufrechterhalten wird, e) Aufnehmen der Drehbewegung der Drehachse in einen Verbraucher (9).

Die halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) sind so ausgebildet, dass sie es ermöglichen, die mit ihnen in Kontakt stehenden Auftriebskörper (2) einzutauchen und dann bei maximaler Eintauchtiefe loszulassen. Die exzentrische Lagerung dient dazu, einen aufgetauchten Auftriebskörper (2) mit zunächst leichtem und dann stärker werdenden Kontakt aufzunehmen, so dass es nicht zu Unwuchten um Bewegungsablauf kommt.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist zunächst den Vorteil auf, dass es einen in Bezug auf die Leistung kleinen Antrieb (6) vorsieht und die von den Auftriebskörpern (2) bewirkte kinetische Energie durch die erfindungsgemäße mechanische Übersetzung (5, 10) mit einem Schwungrad kombiniert.

Grundsätzlich ermöglicht das erfindungsgemäß verwendete Schwungrad unter Nutzung der erfindungsgemäß vorgesehenen Kombination von Schwerkraft und Auftrieb einen hohen Wirkungsgrad in Bezug auf die eingesetzte Energie. Es ist jedoch wesentlich, dass das Schwungrad dauerhaft mit einem Mindestmaß an Antriebsenergie versorgt wird, um eine konstante Mindestdrehzahl aufrechtzuerhalten.

Insbesondere wird dieses Mindestmaß an Antriebsenergie für den Antrieb (6) durch sog. erneuerbare Energien, also Windkraft oder Sonnenlicht, bereitgestellt. Aufgrund des geringen Energiebedarfs des Antriebs (6) reichen bereits kleinere Windräder oder Solarzellen, wie sie jeweils auf privaten Hausdächern verbaut werden können, für die Energieversorgung aus.

Lediglich für den Notfall wird gespeicherte elektrische Energie in Form einer Batterie oder eines Akkus zum Betrieb des Antriebs (6) vorgehalten. Doch auch diese gespeicherte elektrische Energie kann durch erneuerbare Energien ergänzt bzw. bereitgestellt werden.

Durch das Wechselspiel der zumindest zwei Auftriebskörper (2) konnte erreicht werden, dass, obwohl beide Auftriebskörper (2) dauerhaft abwechselnd mit ihrer Auftriebskraft das Schwungrad antreiben, der klein dimensionierte Antrieb (6) immer nur Kraft für einen der beiden Auftriebskörper (2) benötigt. Das heißt in anderen Worten, während der Antrieb (6) den einen Auftriebskörper (2) eintaucht, treibt der zweite Auftriebskörper (2) das Schwungrad an, ausschließlich dank Schwerkraft und Auftrieb. Dadurch wird ein messbarer Energiegewinn erreicht.

Es muss an dieser Stelle hervorgehoben werden, dass es sich bei der vorliegenden Erfindung nicht um ein perpetuum mobile handelt, das Energie „aus dem Nichts“ erzeugt. Wie der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, muss zum Ausführen des Verfahrens eine gewisse Menge Energie von außen zugeführt werden. Allerdings ist diese zugeführte Energie im Vergleich zur erhaltenen Energie vergleichsweise gering.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die zumindest zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) um 180° versetzt zueinander angeordnet sind, so dass durch das Drehen der Antriebsachse (3) in Schritt a) die Auftriebskörper (2) in den Schritten b) und c) abwechselnd eingetaucht und freigegeben werden, wodurch in Schritt d) eine gleichmäßige Drehbewegung erhalten wird.

Mit anderen Worten stehen die zumindest halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) jeweils nur mit einem Auftriebskörper (2) in Kontakt, so dass zum Eintauchen der Auftriebskörper (2) nur die halbe Kraft benötigt, da diese abwechselnd und nur einzeln eingetaucht werden.

Es hat sich für das erfindungsgemäße Verfahren als vorteilhaft herausgestellt, wenn in Schritt b) die mechanische Übersetzung (5, 10) für das Eintauchen des Auftriebskörpers (2) einen Freilauf aufweist.

Auf diese Weise werden Reibungsverluste und damit Energieverluste deutlich reduziert.

Eine spezielle Ausführungsform sieht vor, dass der Antrieb (6) zum Starten des Verfahrens mit einer ersten Leistung betrieben wird und der Antrieb (6) bei gleichmäßigem Verfahrensablauf auf eine zweite Leistung zurückgefahren werden kann.

Das heißt, der Antrieb (6) dient - mit etwas erhöhter Leistungsaufnahme der ersten Leistung - zunächst dazu, das Verfahren zu starten, also die Vorrichtung in Bewegung zu setzen. Wenn das Verfahren läuft, wird der Antrieb (6) nur noch dazu benötigt - mit deutlich verringerter Leistungsaufnahme der zweiten Leistung - die Drehbewegung der Vorrichtung aufrecht zu erhalten. Das ist notwendig, da trotz sorgfältiger Konstruktion immer Reibungsverluste auftreten, die ausgeglichen werden müssen, um das Verfahren vor dem langsamen Auslaufen mit anschließenden Stehenbleiben zu bewahren.

Für den Antrieb reicht insbesondere ein mit 6 Volt Gleichstrom angetriebener Getriebemotor. Diese Spannung kann, wie vorstehend schon angegeben, problemos mit kleineren Anlagen für erneuerbare Energien, als kleine Windräder oder kleinflächige Solarzellen, bereitgestellt werden. Im Notfall reichen sogar handelsübliche Batterien zur Energieversorgung aus, beispielsweise vier in Reihe geschaltete 1,5 V Batterien.

Für einen möglichst reibungsarmen Verfahrensablauf hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Schwungrad direkt mittels der mechanischen Übersetzung (5, 10) angetrieben wird.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird in einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung gelöst, umfassend

- mindestens zwei Flüssigkeitsbehälter (1),

- jeweils einen Auftriebskörper (2) für jeden der mindestens zwei Flüssigkeitsbehälter (1),

- eine oberhalb der mindestens zwei Auftriebskörper (2) angeordnete Antriebsachse (3),

- zumindest zwei halbkreisförmige, exzentrisch gelagerte Stellelemente (4), die auf der Antriebsachse (3) versetzt zueinander angeordnet sind, wobei jedes der zumindest zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) mit einem von mindestens zwei Auftriebskörpern (2) kraftschlüssig in Kontakt bringbar ist,

- einen Antrieb (6), der mit der Antriebsachse (3) in Wirkverbindung steht,

- eine mechanische Übersetzung (5, 10), welche einerseits mit den mindestens zwei Auftriebskörpern (2) und andererseits mit einer Drehachse in Wirkverbindung steht,

- ein Schwungrad, das mit der Drehachse in Wirkverbindung steht,

- einen Verbraucher (9), der mit der Drehachse in Wirkverbindung steht.

Mit „Flüssigkeitsbehälter“ wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Behältnis gefüllt mit Flüssigkeit (Wassersäule) bezeichnet Unter „Auftriebskörper“ wird erfindungsgemäß ein geschlossenes Behältnis, das mit Luft gefüllt ist, verstanden.

Der halbkreisförmige Anteil der „halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente“ bezieht sich auf deren außenliegende Kontur, während die gesamte Form eher tropfenförmig ausgebildet ist, wie in Figur 1 dargestellt wird. Diese Tropenform ist jedoch nicht symmetrisch ausgebildet, sondern weist eine Form eines der beiden chinesischen Yin & Yang Zeichen auf. Die exzentrische Lagerung, d.h. der Drehpunkt der Stellelemente (4), liegt in dem im Wesentlichen „rund“ ausgebildeten Teil der Tropenform, wie ebenfalls der Figur 1 zu entnehmen ist.

Bei dem Antrieb handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen Getriebemotor, insbesondere angetrieben mit DC 6 Volt Gleichstrom. Jeder andere Antrieb, der für die Erfindung geeignet ist, kann jedoch gleichwertig verwendet werden, beispielsweise neben Elektromotoren auch Verbrennungsmotoren und andere drehend arbeitende Antriebe.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist jedoch, wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, die Versorgung des Antrieb (6) aus erneuerbaren Energien.

Für die Wirkung der Erfindung ist unter anderem die „mechanische Übersetzung“ von großer Bedeutung. Diese mechanische Übersetzung (5, 10) kann insbesondere eine Zahnradkombination sein, die eigens im Rahmen der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde.

Bei dem „Schwungrad“ handelt es sich erfindungsgemäße um eine metallische Schwungscheibe, wie sie bei allen Verbrennungsmotoren zu finden ist. Sie dient dem Aufrechterhalten der Drehung der Antriebsachse

Mit „Verbraucher“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Abnehmer der mechanischen Drehbewegung bezeichnet, insbesondere ein Generator zur Erzeugung elektrischer Energie. Die mechanische Drehbewegung kann alternativ aber auch als kinetische Energie verbraucht werden, z.B. zum Antrieb mit Drehungsenergie arbeitender Gerätschaften (Pumpen, Sauger, Sägen u.ä.)

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist grundsätzlich die gleichen Vorteile auf wie das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren, nämlich, dass ein in Bezug auf die Leistung kleiner Antrieb (6) für den Betrieb der Vorrichtung, während die erfindungsgemäße mechanische Übersetzung (5, 10) mit einem Schwungrad kombiniert wird. Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung einen hohen Wirkungsgrad in Bezug auf die eingesetzte Energie.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) auf der Antriebsachse (3) um 180° versetzt zueinander angeordnet.

Das bedeutet, dass die zumindest halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) jeweils nur mit einem Auftriebskörper (2) in Kontakt stehen, so dass zum Eintauchen der Auftriebskörper (2) nur die halbe Kraft benötigt, da diese abwechselnd eintaucht werden, während die anderen ausschließlich die Auftriebskraft nutzen

Eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass jeder Auftriebskörper (2) eine Zahnführungsschiene (5) aufweist, welche mit einer Zahnradkombination (10) in Wirkverbindung steht und die mechanische Übersetzung (5, 10) bildet.

Mit dieser erfindungsgemäßen mechanischen Übersetzung (5, 10) wird sichergestellt, dass die von den Auftriebskörpern (2) erbrachte Bewegungsenergie (Auftrieb) optimal und möglichst verlustfrei übertragen und in Drehenergie umgewandelt wird.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, dass die mechanische Übersetzung (5, 10) für die Abwärtsbewegung der Auftriebskörper (2) einen Freilauf aufweist. Auf diese Weise werden Reibungsverluste und damit Energieverluste deutlich reduziert. Die Freiläufe garantieren darüber hinaus Dreharbeit nur in eine Richtung.

Es hat sich für einen möglichst reibungsarmen Verfahrensablauf als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Schwungrad direkt mittels der mechanischen Übersetzung (5, 10) drehbar ist.

In einer speziellen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner zumindest ein Aggregat zur Aufnahme von erneuerbaren Energien, insbesondere zumindest ein Windrad oder eine Solarzellenanordnung, wobei das Aggregat dazu ausgelegt ist, den Antrieb (6) mit elektrischer Energie zu versorgen.

Wie vorstehend schon beschrieben, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung damit auf ressourcenschonende Weise betrieben werden.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen, auch anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine schematische Front-Darstellung der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform.

In den Figuren werden gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jedoch werden aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle Bezugszeichen in allen Figuren angegeben.

Die in Figur 1 gezeigte schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die grundlegende Anordnung der einzelnen Elemente dieser bevorzugten Ausführungsform. In den mindestens zwei Flüssigkeitsbehältern 1 werden abwechselnd Auftriebskörper 2 eingetaucht. Hierzu dienen die halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente 4, die auf der Antriebsachse 3 versetzt zueinander angeordnet sind. Die Stellelemente 4 weisen eine äußere Form auf, die einem sog. Yin & Yang Zeichen stark ähnelt.

Jedes der zumindest zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente 4 wird mit einem von mindestens zwei Auftriebskörpern 2 kraftschlüssig in Kontakt gebracht. Hierzu sind an der mechanischen Verbindung von Auftriebskörpern 2 und Stellelementen 4 bevorzugt Kugellager 11 vorgesehen, um einen möglichst geringen Reibungsverlust zu erzeugen. Ferner ist ein Antrieb 6 vorgesehen, der mit der Antriebsachse 3 in Wirkverbindung steht.

Schließlich weist die Erfindung eine mechanische Übersetzung 5, 10 auf, welche einerseits mit den mindestens zwei Auftriebskörpern 2 und andererseits mit einer Drehachse (hier nicht abgebildet) in Wirkverbindung steht. Auf der nicht abgebildeten Drehachse ist ferner ein Schwungrad angeordnet, das mit dieser in Wirkverbindung steht. Ein Verbraucher 9 ist in Wirkverbindung mit der Drehachse vorgesehen.

Figur 2 zeigt eine schematische Front-Darstellung der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform, aus der insbesondere deutlich wird, wie die mindestens zwei Auftriebskörper 2 abwechselnd in die Flüssigkeitsbehälter 1 eingetaucht werden. Dies wird durch die Pfeile in der Figur verdeutlicht.

Die vorliegende Erfindung nutzt eine Kombination aus Schwerkraft, Auftriebskraft und Schwungrad, um Energie nutzbar zu machen.

Schwerkraft ist in unendlichen Mengen, kostenlos und überall auf der Erde vorhanden und wurde breit erforscht. Auftriebskraft entsteht ebenfalls überall dort, wo man ein Element mit geringerer Dichte in eine Flüssigkeit mit höherer Dichte eintaucht, ein einfaches Beispiel ist Styropor (Polystyrol) in Wasser.

Aus diesen natürliche Kräften kann mithilfe der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsenergie (Vortriebsenergie) gewonnen werden, indem die vorstehend beschriebene Vorrichtung mit ihrer mechanischen Übersetzung aus Zahnführungsschienen 5 und Zahnradkombination 10 in Kombination mit Freiläufen und einem Schwungrad eingesetzt wird. Die vorliegende Vorrichtung und das vorliegende Verfahren nutzen somit fast ausschließlich Schwerkraft, Auftriebskraft und Vortriebskraft in dem erfindungsgemäßen Zyklus, um das Schwungrad in Drehbewegung zu setzen und Rotationsenergie zu erzeugen. Dieser Prozess wird mithilfe eines Antrieb 6, bevorzugt eines Getriebe-Elektromotors, angeregt, der mit minimaler Energie angetrieben werden kann.

Die nötige Antriebsenergie erhält der Antrieb 6, gesteuert durch eine Steuereinheit, auf verschiedene Weise, denn er kann wahlweise über ein Ladegerät (6 Volt Gleichstrom) aus einer konventionellen Netzsteckdose, über eine entsprechend dimensionierte Solarzelle, bevorzugt ist eine Fläche von 70 cm x 70 cm, oder über ein kleines Windrad, bevorzugt ist ein Durchmesser von 70 cm, versorgt werden.

Der Fokus bei der Versorgung liegt auf den regernativen Energien Sonne und Wind. Allerdings ist dafür gesorgt, dass der Antrieb 6 nur dann auf Strom aus einer Netzsteckdose zugreifen muss, wenn er keine ausreichende Versorgung aus den regernativen Energien Sonne und Wind. Für eine netzunabhängige Versorgung oder den Fall eines „totalen Blackouts“ kann der Antrieb 6 auch mit einer stationären Notfallbatterie oder einen Akku ausgestattet sein, die durch ein eingebautes Messgerät bei Bedarf nachgeladen wird.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Rotationsenergie, die im Wesentlichen in der Bewegung des Schwungrades vorhanden ist, wird für die Versorgung eines Verbrauchers 9 genutzt, insbesondere für den Betrieb eines Stromgenerators. Durch die Aktion der Schwerkraft und dadurch erzeugten Auftrieb in Verbindung mit der ausgeklügelten erfindungsgemäßen „Achsen-Zahnrad- Kombination“ wird das Schwungrad (und damit der Stromgenerator) in Rotation gebracht und elektrische Energie erzeugt - drehend und ununterbrochen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läuft bei minimalem Primärantrieb bis zu einem mechanischen Anhalten, bspw. bei Defekt oder für Wartungsarbeiten, oder bis dieser von der Zufuhr seines. Primärantriebs abgeschnitten wird.

Die Kraft der erfindungsgemäß erzeugten Rotationsenergie und damit die Energiemenge, kann durch Umfang und Höhe der Flüssigkeitsbehälter 1, Dichte der verwendeten Flüssigkeit (z.B. Salzwasser) und die Größe und Materialdichte der darin befindlichen Auftriebskörper 2 theoretisch unendlich variiert werden. Grundsätzlich sind der geometrischen Größe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erst dort Grenzen gesetzt, wo sie sich noch praktikabel bauen und betreiben lässt.

Das heißt, je größer die Flüssigkeitsbehälter 1 und die Auftriebskörper 2 sind, umso größere Bewegungsenergie wird erzeugt, die das Schwungrad antreibt. Somit können theoretisch auch überdimensionale Schwungräder zu umweltfreundlicher Energiegewinnung genutzt werden.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt für ihre Funktionsfähigkeit lediglich einen stabilen, sich im Ruhestand befindlichen Untergrund und kann auch in senkrechter, hängender Position erstellt werden. Dank der konstanten Wirkung der Schwerkraft zum Mittelpunkt der Erde lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung beinahe überall einsetzen, z.B. als Zusatz- bzw. Reservestromversorgung auf Schiffen, als Antrieb für Pumpen bei Wasserbrunnen, für Beleuchtungsanlagen jeglicher Art, als Antrieb für Elektromotoren, als Elektroladestation, als Antrieb für Elektroheizanlagen und überall dort, wo elektrischer Strom gebraucht wird.

Aufgrund der grundsätzlich einfachen mechanischen Teile sind die Herstellkosten für die erfindungsgemäße Vorrichtung vergleichsweise günstig, es kann auf herkömmliche, und kommerziell breit erhältliche Materialien zurückgegriffen werden.

Unter Berücksichtigung des heutigen Standes der Technik ist die erfindungsgemäße Vorrichtung technisch gesehen sehr einfach und zeitlich schnell herstellbar. Diese vergleichsweise geringen Herstellungskosten machen die erfindungsgemäße Vorrichtung im kommerziellen Maßstab vor dem Hintergrund der erreichbaren Produktivität wirtschaftlich konkurrenzfähig. Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, dass bei der vorliegenden Erfindung weder gesundheitliche noch akustischen oder sonstige Nachteile für die Bevölkerung und für die Umwelt zu erwarten sind.

In einer industriellen Produktion kann die erfindungsgenmäße Lösung eine sehr vorteilhafte Alternative für die Energieerzeugung sein und die Vorteile für die Umwelt wären von unschätzbarer Bedeutung. Bezugszeichenliste

1 Flüssigkeitsbehälter

2 Auftriebskörper 3 Antriebsachse

4 Stellelemente

5 Zahnführungsschiene

6 Antrieb

9 Verbraucher 10 Zahnradkombination zur Übertragung der Auftriebskraft

11 Kugellager

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung, umfassend die Schritte a) Drehen einer Antriebsachse (3), auf der zumindest zwei halbkreisförmige, exzentrisch gelagerte Stellelemente (4) versetzt zueinander angeordnet sind, mittels eines Antriebs (6), wobei jedes der zumindest zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) mit einem von mindestens zwei Auftriebskörpern (2) zeitweise kraftschlüssig in Kontakt steht, b) durch die Drehung des halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelements (4) Eintauchen des mit diesem in Kontakt stehenden Auftriebskörpers (2) in einen diesem zugeordneten Flüssigkeitsbehälter (1), c) durch die weitere Drehung des halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelements (4) Freigeben des mit diesem in Kontakt stehenden eingetauchten Auftriebskörpers (2), wodurch der eingetauchte Auftriebskörper (2) in dem Flüssigkeitsbehälter (1) durch eine Auftriebskraft aus dem Flüssigkeitsbehälter (1) gedrückt wird, d) Übertragen der Auftriebskraft des eingetauchten Auftriebskörpers (2) mittels einer mechanischen Übersetzung (5, 10) auf eine mit einem Schwungrad in Wirkverbindung stehende Drehachse, wobei die Drehachse zu einer Drehbewegung angetrieben und durch das Schwungrad die Drehbewegung aufrechterhalten wird, e) Aufnehmen der Drehbewegung der Drehachse in einen Verbraucher (9).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Energie für den Antrieb (6) durch erneuerbare Energien, insbesondere Windkraft oder Sonnenlicht, bereitgestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) um 180° versetzt zueinander angeordnet sind, so dass durch das Drehen der Antriebsachse (3) in Schritt a) die Auftriebskörper (2) in den Schritten b) und c) abwechselnd eingetaucht und freigegeben werden, wodurch in Schritt d) eine gleichmäßige Drehbewegung erhalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in Schritt b) die mechanische Übersetzung (5, 10) für das Eintauchen des Auftriebskörpers (2) einen Freilauf aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Antrieb (6) zum Starten des Verfahrens mit einer ersten Leistung betrieben wird und der Antrieb (6) bei gleichmäßigem Verfahrensablauf auf eine zweite Leistung zurückgefahren werden kann.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Schwungrad direkt mittels der mechanischen Übersetzung (5, 10) angetrieben wird.

7. Vorrichtung zur Umwandlung einer Auftriebskraft in eine Drehbewegung, umfassend

- mindestens zwei Flüssigkeitsbehälter (1),

- einen Antrieb (6), der mit der Antriebsachse (3) in Wirkverbindung steht,

- ein Schwungrad, das mit der Drehachse in Wirkverbindung steht,

- einen Verbraucher (9), der mit der Drehachse in Wirkverbindung steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die zwei halbkreisförmigen, exzentrisch gelagerten Stellelemente (4) auf der Antriebsachse (3) um 180° versetzt zueinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei jeder Auftriebskörper (2) eine Zahnführungsschiene (5) aufweist, welche mit einer Zahnradkombination (10) in Wirkverbindung steht und die mechanische Übersetzung (5, 10) bildet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die mechanische Übersetzung (5, 10) für die Abwärtsbewegung der Auftriebs körper (2) einen Freilauf aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Schwungrad direkt mittels der mechanischen Übersetzung (5, 10) drehbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , ferner umfassend ein Aggregat zur Aufnahme von erneuerbaren Energien, insbesondere zumindest ein Windrad oder eine Solarzellenanordnung, wobei das Aggregat dazu ausgelegt ist, den Antrieb (6) mit elektrischer Energie zu versorgen.