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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Umwandlung von Wellenenergie in elektrische Energie.
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Zur Nutzbarmachung von sogenannten
umweltfreundlichen, regenerativen Energiequellen hat es in den letzten
Jahren bzw. Jahrzehnten zahlreiche Entwicklungen auf dem Gebiet
der Windenergie gegeben. In Folge dessen bestehen inzwischen zahlreiche
Windenergie-Kraftanlagen, die im größeren kommerziellen Stil Windenergie
nutzen. Obwohl ein wesentlicher Teil des weltweiten Windpotentials
auf offener See durch Reibung an der Wasseroberfläche in Wellenenergie
umgewandelt wird und folglich ein erhebliches zusätzliches
Energiepotential bei einer Nutzung von Meereswellenenergie zur Verfügung stehen
würde,
liegt die Entwicklung dieser Technolngie, was eine Nutzung in größerem Umfang
betrifft, im Verhältnis
zu anderen Technologien zur Nutzung regenerativer Energien noch
weit zurück.
Abgesehen von einzelnen Versuchsprojekten bestehen derzeit noch
keine Anlagen, die dieses riesige Potential in ernsthaftem Umfang
nutzen.
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Selbst auf Wasserfahrzeugen, auf
denen üblicherweise
ebenfalls Bedarf an elektrischer Energie besteht, wird diese Energiequelle
in der Regel heutzutage noch nicht genutzt. Bei Schiffen, die von
Verbrennungsmotoren angetrieben werden, wird hier entsprechend elektrische
Energie abgezweigt. Wasserfahrzeuge, die nicht von Verbrennungsmotoren angetrieben
werden, nutzen als unmittelbare Energiequellen üblicherweise elektrische Akkumulatoren, die
entweder an Netzanschlussmöglichkeiten
an Stegen und Bootsanlegern, über
spezielle durch Verbrennungsmotoren angetriebene Kleingeneratoren oder
ggf. auch durch Wind- oder Solargeneratoren auf dem Boot wieder
aufgeladen werden.
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Als Alternative hierzu wird in der
WO 99/44410 A2 ein Gerät
zum Nachladen elektrischer Akkumulatoren vorgeschlagen, welches
auf Wasserfahrzeugen montiert werden kann, und welches die schaukelnden
Bewegungen des Wasserfahrzeugs in elektrische Energie für den Akkumulator
umsetzt. Hierbei wird der aufzuladende Akkumulator in einem Gestell
oder Gehäuse,
welches fest im Fahrzeug montiert ist, schwingfähig angebracht. Aufgrund der Trägheit der
Masse bewegt sich der Akkumulator relativ zum Gestell oder Gehäuse. Diese
Relativbewegung wird zum Betrieb eines elektrischen Generators genutzt.
Der Akkumulator ist hierbei über
geeignete Federn, Stoßdämpfer und
Lenker so am Gestell befestigt, dass er relativ zum Gestell in vertikaler
Richtung schwingt. Ein solches Gerät kann auch dazu genutzt werden,
um elektrisch betriebene Signaltonnen autark mit Energie zu versorgen.
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Aufgrund der Kopplung des schwingenden Akkumulators
zum Gestell und dem mit der Bewegung zwangsläufig verbundenen Verschleiß müssen die
Geräte
jedoch regelmäßig gewartet
werden und ggf. Lagerungen und Dämpfungs-
bzw. federnde Teile ausgetauscht werden.
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Zudem ist ein solches Gerät in erster
Linie so ausgelegt, dass hiermit der relativ geringe Energiebedarf
eines Wasserfahrzeugs bzw. einer Signalvorrichtung oder dergleichen
gedeckt wird. Zur Erzeugung von größeren Energiemengen sind derartige Geräte an sich
nicht vorgesehen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
alternative zu diesem Stand der Technik zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine von
einem schwimmenden Objekt getragene Pumpeinrichtung auf, die einem
in einem Pumpraum angeordneten, frei entlang einer Längsachse
des Pumpraums beweglichen Verdrängungskörper aufweist,
welcher den Pumpraum in zwei Teilräume teilt. Diese beiden Teilräume sind
durch ein Verbindungsleitungssystem miteinander verbunden. Die Pumpeinrichtung
ist dabei so ausgelegt, dass aufgrund einer durch die Wellen erzeugten
horizontalen Schaukel-bewegung
der Pumpraum um eine quer zu seiner Längsachse verlaufende horizontale
Achse schwingt, wobei der Mittelwert der Lage der Längsachse
im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Dabei wird der Verdrängungskörper im
Pumpraum hin- und
herbewegt und das Pumpmedium, welches einen am Verbindungsleitungssystem
angeschlossenen Generator antreibt, durch das Verbindungsleitungssystem
gepumpt.
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Bei dem schwimmenden Objekt kann
es sich dabei beispielsweise um ein Schiff, eine Tonne oder Ähnliches
handeln, worauf die Pumpeinrichtung montiert ist. Das heißt, das
schwimmende Objekt muss nicht Teil der Vorrichtung selbst sein.
Es kann sich jedoch auch um spezielle, extra für die Vorrichtung vorgesehene
Schwimmkörper
handeln.
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Im Gegensatz zu der dem Stand der
Technik bekannten Einrichtung nutzt die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht in erster Linie die durch die Wellenbewegung erzeugte vertikale
Bewegung und eine aufgrund der Massenträgheit erfolgende Schwingbewegung
eines Körpers
aus. Stattdessen wird die durch das Auflaufen der Wellen entstehende
Neigung des Pumpraums ausgenutzt, der sich mal in die eine Richtung,
mal in die andere Richtung schräg
zur Horizontalen stellt. Das heißt, der im Pumpraum bewegliche
Verdrängungskörper bewegt
sich wie auf einer schiefen Ebene durch die Gravitationskraft im Pumpraum
hin und her und pumpt so das Pumpmedium durch das Verbindungsleitungssystem.
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Die mit einer vertikalen Schwingbewegung arbeitenden
Einrichtungen haben vornehmlich bei relativ kleinen und recht schnell
aufeinanderfolgenden Wellen einen guten Wirkungsgrad. Derartige
Wellen sind z.B. in der Nordsee oder Ostsee gegeben. Auch bei einem
Einsatz in Tonnen, die als Seezeichen dienen und daher dazu ausgelegt
sind, möglichst
geringe Schlingerbewegungen auszuführen und stattdessen sich lediglich
auf und ab zu bewegen, sind diese Vorrichtungen nach dem Stand der
Technik gut geeignet.
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In Bereichen jedoch, in denen größere Wellenhöhen und
Wellenlängen
auftreten, d.h. im Atlantik und Pazifik, sowie bei einer Verwendung
auf Fahrzeugen bzw. Tonnen oder anderen Einrichtungen, die größeren Schlingerbewegungen
ausgesetzt sind, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung erhebliche Vorteile.
Durch geeignete Wahl der Dimensionierung der Pumpeinrichtung ist
eine recht gute Anpassung und Optimierung der Vorrichtung an die
Wellenbedingungen des Liegeorts bzw. auch an das Objekt, welches die
Pumpeinrichtung trägt,
möglich.
Das heißt,
es ist möglich,
die erfindungsgemäße Vorrichtung
so auszulegen, dass sie zur Deckung eines kleineren Energiebedarfs
auf Booten oder dergleichen dient. Andererseits können aber
auch nach dem gleichen Prinzip Vorrichtungen gebaut werden, die
in der Lage sind, im größeren kommerziellen
Umfang Energie zu gewinnen, die dann beispielsweise über Seekabel
in das normale Stromnetz eingespeist wird oder zur Versorgung von
größeren Einheiten
wie Meerwasser-Entsalzungsanlagen, Offshore-Plattformen oder dergleichen
dient. Durch die Kopplung mehrerer Vorrichtungen können ganze
Kraftwerksanlagen gebaut werden.
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Da keinerlei Kopplung über Hebelarme
oder dergleichen zwischen dem Verdrängungskörper und dem Pumpraum erforderlich
ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
außerdem äußerst wartungsarm.
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Der Pumpraum kann im Prinzip einen
beliebigen Querschnitt aufweisen. Es muss lediglich dafür gesorgt
werden, dass der als Kolben im Pumpraum wirkende Verdrängungskörper einen
entsprechend angepassten Querschnitt aufweist. Vorzugsweise ist der
Pumpraum jedoch im wesentlichen zylinderförmig, wobei die stirnseitigen
Enden wiederum beliebig geformt sein können bzw. vorzugsweise an die
Form des Verdrängungskörpers angepasst
sind.
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Der Verdrängungskörper kann beispielsweise wie
ein üblicher
Kolben eine Zylinderform aufweisen.
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Vorzugsweise weist der Verdrängungskörper jedoch
eine Kugelform auf. Ein solcher „Kugelkolben" benötigt keine
weitere Führung
oder Lagerung innerhalb eines zylindrischen Pumpraums. Da die Kugel innerhalb
des Pumpraums jeweils in der Schräglage nach unten rollt, ist
auch der Verschleiß minimal,
so dass der Aufbau insgesamt nahezu wartungsfrei ist.
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Um Volumenänderungen im Pumpmedium oder
ggf. auch Verluste an undichten Stellen im Leitungssystem oder dergleichen
auszugleichen, weist die Vorrichtung einen Ausgleichsbehälter für das Pumpmedium
auf. Der Ausgleichsbehälter
ist vorzugsweise ein geschlossener Behälter, wobei das Pumpmedium
beispielsweise mittels eines geeigneten Gases mit einem bestimmten
Druck beaufschlagt ist.
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Der Antrieb des Generators kann durch
eine im Verbindungsleitungssystem angeordnete Turbine erfolgen.
Um den Generator unabhängig
von der Bewegungsrichtung des Verdrängungskörpers im Pumpraum gleichgerichtet
anzutreiben, bestehen verschiedene Möglichkeiten.
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Im Prinzip können zwei gegenläufig arbeitende
Turbinenräder
verwendet werden, die jeweils auf einer Kupplung montiert sind,
die nur in einer Drehrichtung überträgt. Insbesondere,
wenn als Pumpmedium eine Flüssigkeit
mit Schmierwirkung wie beispielsweise eine Hydraulik-Flüssigkeit
verwendet wird, hält
sich auch bei einer solchen Konstruktion der Verschleiß in Grenzen.
Die Lagerung der Turbine muss nicht fliegend sein. Im Prinzip kann
auch die gesamte Länge
oder zumindest ein großer
Teil der Länge
der Verbindungsleitung für
eine entsprechend lange Turbine oder mehrere Turbinen genutzt werden,
wenn damit der Wirkungsgrad der eingesetzten Turbine verbessert
werden kann.
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Bei einer besonders einfachen Variante
wird eine spezielle Turbine, beispielsweise eine sogenannte „Wells-Turbine",
verwendet, die unabhängig von
der Strömungsrichtung
des Pumpmediums in der gleichen Richtung angetrieben wird. Bei der
Verwendung einer solche Turbine können die Teilräume des Pumpraums
durch ein Verbindungsleitungssystem miteinander verbunden werden,
welches aus einer direkten, einfachen Verbindungsleitung besteht.
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Die mit der Vorrichtung erzeugbare
Leistung hängt
von der mit jeder Schaukelbewegung umgepumpten Menge des Pumpmediums
ab. Durch verschieden große.
Pumpräume
und entsprechend angepasste Verdrängungskörper lassen sich Vorrichtungen
mit unterschiedlicher Nutzleistung bauen. Zwar ist der Durchmesser
eines Pumpraums bzw. der Durchmesser des Kolbens aus herstellungstechnischen
Gründen
auf einen Maximal-Durchmesser begrenzt. Jedoch lassen sich höhere Leistungen auch
dadurch erreichen, das mehrere einander zugeordnete Pumpräume mit
jeweils einem eigenen Verdrängungskörper genutzt
werden. Hierbei können
die Teilräume
der einander zugeordneten Pumpräume durch
ein gemeinsames Verbindungsleitungssystem miteinander verbunden
sein.
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Ebenso ist die Länge des Pumpraums im Prinzip
nach oben hin begrenzt und sollte ohnehin so gewählt werden, dass die Lauflänge des
Verdrängungskörpers im
Pumpraum optimal an die im Mittel zu erwartenden Neigungen und Neigungsänderungen,
d.h. an die mittlere Höhe
und Frequenz bzw. Wellenlänge
der zu erwartenden Wellen angepasst ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden
unter Hinweis auf die beigefiigten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Die
dort dargestellten sowie die oben und nachfolgend beschriebenen
Merkmale können
nicht nur in den genannten Kombinationen, sondern auch einzeln und
in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es stellen dar:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
mit einem kugelförmigen Verdrängungskörper;
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2 eine
schematische Darstellung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1;
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3 eine
schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel;
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4 eine
Draufsicht mit Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
mit mehreren parallel angeordneten Pumpräumen;
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5 einen
Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß 4 entlang
der Schnittlinie A'-A;
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6 einen
Querschnitt durch eine Vorrichtung mit mehreren nebeneinander liegenden Pumpräumen wie
in 4, jedoch in einer
etwas veränderten
Ausführung;
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7 eine
Draufsicht auf mehrere hintereinander gekoppelte Vorrichtungen gemäß 4.
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1 zeigt
schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer besonders einfachen,
aber effizienten Ausführungsform.
In einem Schwimmkörper 32,
hier ein Tank, befindet sich eine Pumpvorrichtung 1, welche
im wesentlichen aus einem Pumpraum 2 besteht, dessen stirnseitige
Enden durch ein aus einer einzelnen, direkten Verbindungsleitung 11 bestehendes
Verbindungsleitungssystem 10 untereinander verbanden sind.
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Der Pumpraum 2 hat einen
kreisförmigen Querschnitt.
Im Pumpraum 2 befindet sich ein Verdrängungskörper in Form einer Kugel 3,
deren Durchmesser an den Durchmesser des Pumpraums 2 angepasst
ist. Die Toleranz ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, dass
die Kugel 3 den Pumpraum 2 relativ dicht in zwei
getrennte Teilräume unterteilt.
Die stirnseitigen Enden des Pumpraums 2 sind kalottenförmig ausgebildet,
wobei der Radius jeweils ebenfalls an die Form der Kugel 3 angepasst
ist Der Pumpraum 2 und die Verbindungsleitung 11 sind vollständig mit
einem Pumpmedium 30, hier einer Hydraulikflüssigkeit,
gefüllt.
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In der Verbindungsleitung 11 befindet
sich eine Turbine 20, die über eine Welle 23 mit
einem Generator 22 verbunden ist. Damit die Welle 23 nicht zu
lang sein muss, befindet sich die Turbine 20 in einem kurzen,
doppelt abgewinkelten Kniestück 12 innerhalb
der Verbindungsleitung 11. An ihrem freien Ende und am
Durchtritt aus dem Kniestück 12 zum Generator 22 hin
ist die Welle 23 in Lagern 24,25 am Kniestück gelagert.
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An der Verbindungsleitung 11 befindet
sich ein Ausgleichsbehälter 29,
welcher mit dem Pumpmedium 30 gefüllt ist. Es handelt sich um
einen geschlossenen Behälter 29,
wobei das Pumpmedium 30 durch ein Gas 31 mit einem
bestimmtem Druck beaufschlagt ist. Durch die Druckbeaufschlagung mittels
des Gases 31 ist dafür
gesorgt, dass Verluste innerhalb der Verbindungsleitung 11 bzw.
des Pumpraums 2 sofort ausgeglichen werden. Über en Ausgleichsbehälter 29 können auch
problemlos Volumenveränderungen
des Pumpmediums 30 aufgrund von Temperaturänderungen
ausgeglichen werden. Selbstverständlich
kann anstelle des geschlossenen Behälters 29 auch ein
offener Behälter
verwendet werden, welcher beispielsweise über Rückschlagventile oder dergleichen
mit dem Verbindungsleitungssystem 10 bzw. dem Pumpraum 2 verbunden ist.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung
ist in 2 besonders gut
dargestellt. Bei einem in der Laufrichtung R der Wellen auflaufenden
Wellenberg W wird der Schwimmkörper 32 mit
der Pumpeinrichtung 1 zunächst in eine Richtung gekippt
(siehe linke Seite der 2),
wodurch die Kugel 3 im Pumpraum 2 aufgrund der
Schwerkraft nach unten rollt und das Pumpmedium 30 vom
linken Teil des Pumpraums 2 in den rechten Teil des Pumpraums 2 pumpt.
Wenn der Schwimmkörper 32 den
Kamm des Wellenbergs W passiert hat, wird er automatisch auf der
ablaufenden Seite in die andere Richtung gekippt, wodurch dann wiederum
die Kugel 3 im Pumpraum 2 in die rechte Hälfte nach
unten rollt und das Pumpmedium 30 von der rechten Seite
des Pumpraums 2 in dessen linke Seite zurückpumpt
(siehe rechte Seite der 2).
Im Wellental wechselt dann wieder die Neigungsrichtung, sodass die
Kugel 3 durch die Wellenbewegungen automatisch permanent
in Längsrichtung
L des Pumpraums 2 hin und her gerollt wird und das Pumpmedium 30 von
rechts nach links und umgekehrt durch die Verbindungsleitung 11 pumpt.
Auf diese Weise wird die Turbine angetrieben, welche wiederum den
Generator 22 antreibt.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine Wells-Turbine 20, die unabhängig von
der Anströmrichtung
in der Verbindungsleitung 11 immer in die gleiche Richtung
rotiert, sodass der Generator 22 immer gleichgerichtet
angetrieben wird. Selbstverständlich
kann auch eine einfachere Turbine bzw. ein einfaches Propellerrad
oder dergleichen verwendet werden, welches sich wechselweise rechts
und links dreht und den Generator wechselweise antreibt oder aber
es wird über
ein geeignetes Getriebe die Drehrichtung übersetzt.
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3 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel.
Der Unterschied zu 1 besteht
darin, dass hier als Verdrängungskörper 4 ein
zylinderförmiger Kolben 4 verwendet
wird, welcher auf einer zentrisch koaxial zur Längsrichtung L des Pumpraums 2 angeordneten
Führung 9 gelagert
ist. Hierzu ist der Kolben 4 in der Mitte durchbohrt und
weist endseitig jeweils Führungselemente 8,
beispielsweise Kugel- oder Gleitlager, auf. Die Führung 9 soll
verhindern, dass sich der Kolben 4 innerhalb des Pumpraums 2 verkantet.
Im Prinzip jedoch, insbesondere bei kleiner dimensionierten Pumpeinrichtungen,
kann auf eine solche Führung 9 auch
verzichtet werden. Hierbei kann beispielsweise der Kolben 4 außenseitig
Führungslager
aufweisen, mit denen der Kolben 4 an den Wandungen des
Pumpraums 2 geführt
wird. Die Stirnseiten des hier dargestellten Pumpraums 2 sind entsprechend
des Zylinderform des Kolbens 4 flach ausgebildet.
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Eine derartige Pumpeinrichtung 1,
wie sie in den 1 bis 3 dargestellt ist, kann selbstverständlich auch
anstelle in einem Schwimmkörper 32 an Bord
eines Schiffes oder. dergleichen montiert sein. Es ist lediglich
erforderlich, dass das die Pumpeinrichtung 1 tragende Objekt
ausreichende Schaukel- bzw. Schlingerbewegungen ausführt, sodass
der Verdrängungskörper 3, 4 im
Pumpraum 2 hin- und herbewegt wird und das Pumpmedium 30 durch
das Verbindungsleitungssystem 10 pumpt.
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Die Schwimmkörper 32 in den 1 bis 3 weisen jeweils untenseits eine Befestigungsöse 35 auf,
mit der der Schwimmkörper 32 im
Meer verankert werden kann.
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Im Prinzip können beliebige Durchmesser des
Pumpraums 2 bzw. der Kugel 3 (oder des zylinderförmigen Verdrängungskörpers 4)
gewählt
werden. Grenzen sind hier in erster Linie durch die technischen
Möglichkeiten
der Fertigung der Vorrichtung gegeben. Verdrängungskörper mit 1 m Durchmesser und
mehr sind aber im Prinzip kein Problem. Die optimale Länge des
Pumpraums 2 hängt
u.a. von der am Liegeort zu erwartenden durchschnittlichen Höhe der Wellen
und der Wellenlänge
ab, da hierdurch vorgegeben wird, welche zeit die Kugel 3 bzw.
der zylinderförmige
Verdrängungskörper 4 hat,
um von einer Endlage in die andere zu kommen. Die Lauflänge bzw.
Laufzeit des Verdrängungskörpers 3, 4 sollte
an Wellenfrequenz und Amplitude angepasst sein: Um einen Abrieb
der Kugel 3 im Pumpruum 2 gering zu halten, ist
eine massive Stahlkugel besonders geeignet. Aus Kostengründen ist
es jedoch sinnvoll, eine Hohlkugel, beispielsweise aus Stahl, zu
verwenden, die mit einem Beschwerungsmaterial, z.B. kleinen Bleikugeln,
gefüllt
ist. Die Verwendung von Bleikugeln ist sinnvoll, da Blei einen anderen
Wärmeausdehnungskoeffizienten
als Stahl hat und ein vollständiges
Ausgießen
einer Hohlkugel mit Blei deshalb Schwierigkeiten bereiten kann.
Der Pumpraum 2 besteht ebenfalls vorzugsweise aus Stahl.
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Erste Abschätzungen haben ergeben, dass mit
einer mit Blei gefüllten
Stahlhohlkugel mit einem Durchmesser von 1.000 mm und einer Lauflänge von 2000
mm unter geeigneten Bedingungen bei einem Wirkungsgrad zwischen
70% und 80% eine solche Vorrichtung zwischen 13 und 15 kW leisten
könnte.
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Sehr viel größere Leistungen sind erreichbar, indem
mehrere Pumpräume
gekoppelt werden, wie dieses bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 der Fall ist. Diese Vorrichtung
besteht aus zwei Schwimmkörpern 33, 34 ,
welche durch vier rohrförmige
Pumpräume 2 sowie
eine mutig sitzende rohrförmige
Verbindungsleitung 15 untereinander verbunden sind. Die
einander zugeordneten Pumpräume 2 weisen
jeweils wieder kalottenförmige
Endstücke 6 auf.
Jeder Pumpruum 2 ist mit einer Kugel 3 als Verdrängungskörper 3 bestückt.
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Die Schwimmkörper 33, 34 weisen
jeweils in einem zu den Pumpräumen 2 weisenden
Abschnitt eine quer über
alle Pumpräume 2 verlaufende
durchgehende Kammer 14 auf, welche jeweils mit der zentralen
Verbindungsleitung 15 verbunden sind: An den stirnseitigen
Endstücken 6 der
Pumpkammern 2 befinden sich Anschlussstutzen 7,
an denen jeweils gekrümmte
Leitungen 13 befestigt sind, welche wiederum in die durchgehenden
Kammern 14 führen.
Auf diese Weise sind über
die Anschlussstutzen 7, die gekrümmten Leitungen 13,
die durchgehenden Kammern 14 und die zentrale Verbindungsleitung 15 jeweils
die rechten Seiten aller Pumpräume 2 mit
deren linken Seiten verbunden. Das heißt, das Verbindungsleitungssystem 10 besteht
hier aus den Anschlussstutzen 7, den gekrümmten Leitungen 13, den
durchgehenden Kammern 14 und der zentralen Verbindungsleitung 15.
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In der zentralen Verbindungsleitung 15 befindet
sich eine Turbine 20, vorzugsweise eine Wells-Turbine,
welche über
eine Turbinenwelle 23 mit einem Generator 22 verbunden
ist. An der dem Generator 22 gegenüberliegenden Seite befindet sich
an der durchgehenden Kammer 14 ein Ausgleichsbehälter 29.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie A'-A der 4 ist in 5 gezeigt.
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Die Form der Schwmmkörper 33, 34 mit
den Pumpräumen 2 ist
hier so gewählt,
dass der Abstand der beiden Schwimmkörper 33, 34 im
Verhältnis
zur Länge
der Pumpräume 2 relativ
kurz gehalten ist, sodass der gesamte Aufbau auch bei kleineren
Wellen mit kürzeren
Wellenlängen
ausreichend sensibel reagiert und eine möglichst große Schräglage erreicht.
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Selbstverständlich kann der Abstand der
beiden Schwimmkörper 33, 34 beliebig
variiert werden. Ebenso kann die Länge der Pumpräume 2 an
die Form der zu erwartenden Wellen angepasst werden.
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6 zeigt
im Querschnitt eine derartig variierte Form der Vorrichtung gemäß den 4 und 5, wobei hier der Abstand zwischen den
Schwimmkörpern 33, 34 im
Verhältnis
zur Länge
des Pumpraums 2 noch kürzer
gewählt
ist. Wie die Bilder 5, 6 und 1 im Vergleich zeigen, ist praktisch
die Vorrichtung bezüglich
der Längenverhältnisse
nahezu beliebig variierbar.
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Auch die Ausführungsbeispiele gemäß den 4 bis 6 weisen untenseitig jeweils eine Befestigungseinrichtung
in Form einer Öse
auf, an der die Vorrichtungen verankert werden können.
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Über
an den Schwimmkörpern 33, 34 jeweils seitlich
passend angeordnete Verbindungselemente 36, 37, hier Ösen 36, 37,
sind mehrere der Vorrichtungen gemäß 4 hintereinander koppelbar, wie das in 7 dargestellt ist. Die Ösen 36 und 37 sind jeweils
so gewählt,
dass sie passend ineinander gesteckt und durch einen einfachen Bolzen
untereinander verbunden werden können.
Auf diese Weise lassen sich beliebig lange Ketten von hintereinander
liegenden „Energieerzeugungsmodulen"
zusammenstellen. Die Energie einer solchen Anlage kann über Seekabel
an Land geführt
werden. Dort kann eine Stromaufbereitung, beispielsweise eine Frequenzangleichung,
erfolgen. Der Generator 22 kann, insbesondere bei der Verwendung
zur autarken Energieversorgung von Signaltonnen, auf Booten oder
dergleichen über
ein geeignetes Ladegerät
mit einem Akkumulator oder Ähnlichen
verbunden sein. Bei einer Verwendung an Signaltonnen, welche möglichst geringe
Schlingerbewegungen ausführen
dürfen,
ist es möglich,
am gleichen Liegeort eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit eigenem
Schwimmkörper
zu positionieren und durch geeignete Leitungen mit der Signaltonne
zu verbinden, die so lang sein müssen, dass
sich die Tonne und die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht gegenseitig
behindern.
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Wie die Beispiel zeigen, ist die
erfindungsgemäße Vorrichtung
im Prinzip universell einsetzbar und kann in den Größenverhältnissen
an den jeweiligen Nutzungszweck angepasst werden.