DE202020004177U1

DE202020004177U1 - Two-blade hydropower plant

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Publication number: DE202020004177U1
Application number: DE202020004177.7U
Authority: DE
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Priority date: 2020-10-05
Filing date: 2020-10-05
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2030-10-06

Abstract

Zweischaufel-Wasserkraftanlage umfassend, dadurch gekennzeichnet:
bestehend aus einem Lagerbock (1) mit einer Lagerwelle (4) und zwei Kurbelarmen (5) 5und (6), zwei Hauptarme (9) und (10) mit zwei angelenkten Gelenkarmen (13) und (14), welche am Lagerbock (2) und (3) beweglich gelagert sind, sowie zwei Prallplatten (17) und (18), die einseitig an den Hauptarmen (9) und (10) stabil befestigt sind, wobei durch den Schub der kinetischen Energie des Wassers auf die Prallplatten (17) und (18), über die Hauptarme (9 und (10), die zwei Kurbelarme (5) und (6) bewegt werden und die 10Lagerwelle (4) dadurch in Rotation versetzt wird und dabei das eingeleitete Drehmoment über einen Zahnriemenantrieb (27, 28, 29) auf den Generator (30) übertragen wird, welcher dann elektrische Energie erzeugt.

Comprehensive two-blade hydropower plant, characterized by:
Consists of a bearing block (1) with a bearing shaft (4) and two crank arms (5) 5 and (6), two main arms (9) and (10) with two articulated arms (13) and (14) which are attached to the bearing block (2 ) and (3) are movably mounted, as well as two baffle plates (17) and (18), which are firmly attached on one side to the main arms (9) and (10), whereby the thrust of the kinetic energy of the water on the baffle plates (17 ) and (18), via the main arms (9 and (10), the two crank arms (5) and (6) are moved and the bearing shaft (4) is thereby set in rotation and the torque introduced via a toothed belt drive (27, 28, 29) is transmitted to the generator (30), which then generates electrical energy.

Description

Gebietarea

Die Erfindung betrifft eine Wasserkraftanlage, mit deren Hilfe mechanische oder elektrische Energie aus fließenden Wasser gewonnen wird.The invention relates to a water power plant with the aid of which mechanical or electrical energy is obtained from flowing water.

Stand der TechnikState of the art

Um aus fließendem Wasser mechanische oder elektrische Energie zu erzeugen, gibt es 10bereits viele verschiedene Vorrichtungen, wie z. B. Wasserräder, Turbinen, Vertikal- oder Horizontalpropeller, die als Baueinheit ortsfest am Ufer oder am Flussboden verankert sind, oder auch schwimmende Einrichtungen, die am Ufer oder Grund eines Flusses oder Meeresbodens verankert sind.There are already many different devices for generating mechanical or electrical energy from running water, e.g. B. water wheels, turbines, vertical or horizontal propellers, which are anchored as a structural unit stationary on the bank or on the river floor, or floating facilities that are anchored on the bank or bottom of a river or seabed.

In der EP 0 283 439 A2 ist eine Vorrichtung beschrieben, die zur Umwandlung von Energie eines strömungsfähigen Mediums in ein Drehmoment dient. Hier wird von einer halben Würfelgürtelkette mit Gelenkarmen berichtet. 1 und 9 dieser Druckschrift zeigen Drehstäbe 1 und 2, die über Flügel 11 und 12 angetrieben werden. In 9 ist zudem eine am Stab 2 befestigte Keilriemenscheibe gezeigt, über die mittels eines 20Riemens 26 eine Antriebskraft auf einen Generator M übertragen werden soll. Die Flügel 11 und 12 sind dabei immer vom umströmenden Medium (Wasser oder Luft) umgeben.In the EP 0 283 439 A2 describes a device which is used to convert energy of a flowable medium into a torque. Half a cube belt chain with articulated arms is reported here. 1 and 9 this publication show torsion bars 1 and 2 that over wings 11 and 12th are driven. In 9 is also one on the staff 2 attached V-belt pulley shown, over which by means of a 20 belt 26th a driving force is to be transmitted to a generator M. The wings 11 and 12th are always surrounded by the medium flowing around them (water or air).

In der EP 2 305 557 A2 handelt es sich um ein Schaufelrad mit drehbaren Schaufeln und ein Verfahren zur Verstellung der Schaufeln. Die Schaufeln nehmen im Arbeitsbereich eine 25senkrechte Stellung ein und außerhalb des Wassers eine zum Schaufelrad tangentiale Stellung. Die als Schaufeln 1a-f bezeichneten Elemente sind im Wesentlichen flache, ebene Platten, die vom Prinzip her wie bei einem unterschlächtigen Mühlrad wirken, wobei die sogenannten Schaufeln hier um jeweilige Schaufelwellen 9 drehbar sind.In the EP 2 305 557 A2 it is a paddle wheel with rotatable blades and a method for adjusting the blades. The blades assume a vertical position in the working area and a position tangential to the paddle wheel outside the water. The elements designated as blades 1a-f are essentially flat, planar plates which, in principle, act like an undershot mill wheel, the so-called blades here being rotatable about respective blade shafts 9.

Ein weiteres Strömungskraftwerk ist in der EP 2 587 049 B1 beschrieben. Hier handelt es sich um ein Fließwasserkraftwerk und ein Verfahren zur Umwandlung der Strömung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums in mechanische oder elektrische Energie. Eine nahezu horizontale Platte 30 oder ein flügelförmig geformtes Profil ist unter Wasser an dem vorderen, stromaufwärts befindlichen Ende über eine Halteeinrichtung 20 befestigt und am hinteren Ende über Seile 11 festgemacht. Im Zusammenspiel zwischen einem SSchwungrad 40 und den Halteseilen 11 soll der Platte 30 eine wippende Bewegung verliehen werden, die dafür sorgt, dass die Vorderkante der Platte 30 am oberen Totpunkt T1 wieder nach unten wandert und am unteren Totpunkt T2 nach oben. Es wird also abwechselnd die Ober- bzw. Unterseite der Platte angeströmt, wodurch die Strömungsbewegung des Wassers eine Kurbelwelle 41 oberhalb des Wassers antreibt.Another flow power plant is in the EP 2 587 049 B1 described. This is a flow hydropower plant and a process for converting the flow of a liquid or gaseous medium into mechanical or electrical energy. An almost horizontal plate 30th or a wing-shaped profile is submerged at the forward, upstream end over a holding device 20th attached and at the rear end via ropes 11 fixed. In the interplay between a flywheel 40 and the tethers 11 should the plate 30th a rocking motion is imparted, which ensures that the leading edge of the plate 30th migrates down again at top dead center T1 and up at bottom dead center T2. There is alternating flow against the top and bottom of the plate, causing the flow of water to create a crankshaft 41 propels above the water.

In der EP 2 470 781 B1 handelt es sich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oszillation eines Flügels in einer sich bewegenden Flüssigkeit. Eine flügelähnliche Profilplatte wird im Wasser über zwei Kurbelwellen sowohl in der Höhe als auch im Neigungswinkel verstellt. Durch die Wasserströmung entsteht ein Oszillationsschub an der 15Platte, der über ein Pleuel die zwei Kurbelwellen in Drehung versetzt.In the EP 2 470 781 B1 is a method and a device for oscillating a wing in a moving liquid. A wing-like profile plate is adjusted both in height and angle of inclination in the water using two crankshafts. The flow of water creates an oscillatory thrust on the plate, which rotates the two crankshafts via a connecting rod.

Die Druckschriften EP 0 283 439 A2 , EP 2 587 049 B1 und EP 2 470 781 B1 zeigen Vorrichtungen, bei denen die Elemente, welche die Strömungsenergie des Wassers nutzen, über den gesamten Arbeitszyklus eingetaucht sind. Nur bei der der EP 2 305 557 20A2 , die als nächstkommender Stand der Technik angesehen wird, verlassen die Platten beim Leerhub das Wasser.The pamphlets EP 0 283 439 A2 , EP 2 587 049 B1 and EP 2 470 781 B1 show devices in which the elements that use the flow energy of the water are immersed over the entire working cycle. Only with the EP 2 305 557 20A2 , which is regarded as the closest prior art, the plates leave the water during the idle stroke.

Grundsätzlich geht es darum, den Wirkungsgrad solcher Anlagen zu verbessern. Wenn die Elemente, die die Strömungsenergie des Wassers aufnehmen, stets unter Wasser sind, 25bedeutet dies immer eine Reduzierung des Wirkungsgrads, weil sie beim Leerhub durch das Wasser bewegt werden müssen, wobei Energie verbraucht wird. Bei dem Schaufelrad gemäß EP 2 305 557 A2 tauchen die Schaufeln zwar aus dem Wasser heraus, aber hier besteht immer noch der Nachteil, dass das Ansteuerungsgestänge, das den Winkel der
Schaufeln festlegt, teilweise unter Wasser ist. Dadurch ergibt sich unvermeidlich eine 30Verringerung des Wirkungsgrads.Basically, the aim is to improve the efficiency of such systems. If the elements that absorb the flow energy of the water are always under water, this always means a reduction in efficiency because they have to be moved through the water during the idle stroke, whereby energy is consumed. With the paddle wheel according to EP 2 305 557 A2 the blades dive out of the water, but there is still the disadvantage that the control linkage that controls the angle of the
Shovels sets, is partially submerged. This inevitably results in a decrease in the efficiency.

Dieses Problem wird durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen.This problem is solved by the device of the present invention having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention emerge from the dependent claims.

Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die kinetische Energie des fließenden Wassers auf die eintauchenden und sich in Fließrichtung bewegenden Prallplatten übertragen, wobei das gesamte kinematische System zur Halterung und Bewegungssteuerung der Prallplatten stets oberhalb der Wasserlinie ist. Der an den Prallplatten entstehende Schub wird, bestimmt von deren Abmessungen, Formgebung 10und Größe, über die Hauptarme direkt auf die Kurbelwelle oberhalb des Wassers übertragen. Das dadurch entstehende Drehmoment an der Kurbelwelle kann rein mechanisch genutzt werden oder über eine Antriebseinheit einen Generator antreiben, der elektrische Energie erzeugt.In the device according to the present invention, the kinetic energy of the flowing water is transferred to the immersing and moving baffle plates, the entire kinematic system for holding and controlling the movement of the baffle plates is always above the water line. The thrust generated at the impact plates, determined by their dimensions, shape and size, is transmitted via the main arms directly to the crankshaft above the water. The resulting torque on the crankshaft can be used purely mechanically or drive a generator via a drive unit that generates electrical energy.

Dieses Prinzip kann auch umgekehrt und dann als Bootsantrieb genutzt werden, d.h. auf die Kurbelwelle wird von einem Motor ein Drehmoment aufgebracht, wodurch die im Wasser eingetauchten Prallplatten ihren Schub entwickeln.This principle can also be reversed and then used as a boat drive, ie a torque is applied to the crankshaft by a motor, whereby the impact plates immersed in the water develop their thrust.

Vorteilhaft sind zwei um 180 Grad versetzte Kurbelarme vorgesehen, um den Schub von 20zwei Prallplatten nacheinander zu nutzen. Von Vorteil ist eine große Masse der Kurbelarme, die als Schwungmasse dienen, um eine kontinuierliche Drehung der Kurbelwelle zu gewährleisten, damit die Prallplatten zu jedem Zeitpunkt eine möglichst gleichbleibende Geschwindigkeit haben, d.h. sowohl beim Arbeitshub unter Wasser als auch beim Leerhub über Wasser. Die Prallplatten sind einseitig an den Hauptarmen 25befestigt, damit sie sich übereinander und aneinander vorbei bewegen können, was den Vorteil hat, dass man auch die Wasserenergie von schmalen Flussläufen nutzen kann. Man erhält durch diese Konstruktion eine sehr kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Two crank arms offset by 180 degrees are advantageously provided in order to use the thrust from two baffle plates one after the other. A large mass of the crank arms, which serve as a flywheel, is advantageous in order to ensure a continuous rotation of the crankshaft so that the impact plates have a constant speed as possible at all times, i.e. both during the working stroke under water and during the idle stroke above water. The baffle plates are attached to one side of the main arms 25 so that they can move over and past one another, which has the advantage that the water energy from narrow rivers can also be used. This construction gives the device according to the invention a very compact design.

Um in Flussläufen mit stetig veränderlichem Wasser-Niveau immer die geeignete Höhe der Wasseroberfläche zur Vorrichtung einzuhalten, ist es von Vorteil, die Vorrichtung auf einem schwimmenden Gerät (optional in der Höhe einstellbar) zu platzieren, damit die zurücklaufenden Prallplatten oder Schaufeln sich völlig frei und ungehindert über der Wasserlinie bewegen können. Das schwimmende Gerät muss ortsfest durch Taue gehalten werden und kann z.B. ein Katamaran oder ein Schwimmponton sein, in dessen freier Mitte die Prallplatten der Vorrichtung ins Wasser eintauchen können.In order to always maintain the appropriate height of the water surface in relation to the device in rivers with constantly changing water levels, it is advantageous to place the device on a floating device (optionally adjustable in height) so that the returning baffle plates or blades are completely free and can move freely above the waterline. The floating device must be held in place by ropes and can e.g. be a catamaran or a floating pontoon, in the free center of which the baffle plates of the device can dip into the water.

Diese Vorrichtung kann man auch an einem Wasserfall einsetzen, wenn sie um 90 Grad gedreht wird, so dass das Wasser von oben statt von der Seite auf die Prallplatten stößt. Je nach Fallhöhe des Wassers bis zur Vorrichtung ist die Aufprallgeschwindigkeit des Wassers auf die Prallplatten entsprechend viel höher als bei fließendem Wasser. Die erzeugte Leistung N geht mit der 3. Potenz der Fließgeschwindigkeit (=V³) und linear mit 10der Aufprallfläche F ein. Dieses Gesetz gilt sowohl für das Szenario mit dem Wasserfall und auch für horizontal fließendes Wasser: N=1/2p*(V³)*F*cp. Dabei ist: p = Dichte des Mediums; V = Fließgeschwindigkeit; F = Fläche der Aufprallplatte; cp = BeiwertThis device can also be used on a waterfall if it is rotated 90 degrees so that the water hits the baffle plates from above instead of from the side. Depending on the height of the fall of the water up to the device, the speed of impact of the water on the baffle plates is correspondingly much higher than with running water. The generated power N is included with the 3rd power of the flow velocity (= V ³ ) and linearly with 10 of the impact area F. This law applies both to the scenario with the waterfall and to horizontally flowing water: N = 1 / 2p * (V ³ ) * F * cp. Where: p = density of the medium; V = flow rate; F = area of the impact plate; cp = coefficient

FigurenlisteFigure list

15Fig. 1 shows the functional principle of the device according to the invention with a movement path 21st ;
2 FIG. 3 is a side view of FIG 1 in the direction of the arrow 20th ;
3 is a side view like 2 , but the crank levers 5 and 6th rotated 90 degrees;
20Fig. 4 is a plan view of a series connection of two units, block C and block D; and
5 is a plan view of a parallel connection of two systems Block C and Block D.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDetailed description of the preferred embodiment

Die Vorrichtung nach 1, 2 und 3 besteht aus einer doppelarmigen Kurbelwelle (4, 5, 6) mit einem Kurbelarm 5 und Kurbelarm 6, die um 180 Grad versetzt auf einer Lagerwelle 4 befestigt sind. Die Lagerwelle 4 ist in einem Lagerbock 1 drehbar gelagert. An dem Kurbelarm 5 ist eine Zahnriemenscheibe 27 befestigt, welche über einen Zahnriemen 28 und über eine Zahnriemenscheibe 29 einen Generator 30 antreibt. An dem 30Kurbelarm 5 ist an seinem anderen Ende ein Hauptarm 9 über einen Bundbolzen 7 gelenkig gelagert. An dem Kurbelarm 6 ist an seinem anderen Ende ein Hauptarm 10 über einen Bundbolzen 8 gelenkig gelagert. Der Hauptarm 9 ist etwas oberhalb der Mitte über einen Kopfbolzen 11 an einem Gelenkarm 13 nochmals gelenkig gelagert. Der Gelenkarm 13 ist am anderen Ende über einen Lagerbolzen 15 an einem Lagerbock 2 ebenfalls gelenkig gelagert.The device after 1 , 2 and 3 consists of a double-armed crankshaft ( 4th , 5 , 6th ) with a crank arm 5 and crank arm 6th which are attached to a bearing shaft 4 offset by 180 degrees. The bearing shaft 4 is in a bearing block 1 rotatably mounted. On the crank arm 5 is a toothed belt pulley 27 attached, which via a toothed belt 28 and a toothed belt pulley 29 a generator 30th drives. The crank arm 5 has a main arm at its other end 9 via a collar bolt 7th articulated. On the crank arm 6th is a main arm at its other end 10 via a collar bolt 8th articulated. The main arm 9 is slightly above the middle via a head bolt 11 on an articulated arm 13th again articulated. The articulated arm 13th is at the other end via a bearing pin 15 on a bearing block 2 also articulated.

Am unteren Ende des Hauptarmes 9 ist eine Prallplatte 17 einseitig stabil befestigt. Dies ist zum Beispiel in 3 sehr gut zu erkennen. Hier sieht man die Prallplatte 17, die gerade unter Wasser ist und Arbeit leistet, und die Prallplatte 18, die oberhalb des Wasserspiegels ist und einen Leerhub ausführt. Die beiden Prallplatten 17, 18 sind jeweils einseitig eingespannt und bewegen sich übereinander und aneinander vorbei. Die 10Prallplatten können auch gewölbt sein, so dass sie einen besseren Einfangquerschriitt für das Wasser haben. Durch diese gewölbte Ausführung der Prallplatten ergeben sich Schaufeln, die zusätzlich eine Auftriebswirkung beim Auftauchen aus dem Wasser und Eintauchen in das Wasser zeigen.At the lower end of the main arm 9 is a baffle plate 17th Stably attached on one side. This is for example in 3 very easy to see. Here you can see the baffle plate 17th that is currently underwater doing work, and the baffle 18th which is above the water level and performs an idle stroke. The two baffles 17th , 18th are each clamped on one side and move over and past each other. The baffle plates can also be curved so that they have a better cross-section to catch the water. This arched design of the baffle plates results in blades that also have a buoyancy effect when emerging from the water and immersing in the water.

Der Hauptarm 10 ist spiegelbildlich zum Hauptarm 9 etwas oberhalb der Mitte über einen Kopfbolzen 12 an einem Gelenkarm 14 nochmal gelenkig gelagert. Der Gelenkarm 14 ist am anderen Ende über einen Lagerbolzen 16 an einem Lagerbock 3 ebenfalls gelenkig gelagert. Am unteren Ende des Hauptarmes 10 ist die Prallplatte 18 einseitig stabil befestigt. Bewegt sich die doppelarmige Kurbelwelle, aus der Stellung wie in 1 20dargestellt in Richtung Pfeil 22, so taucht die Unterkante der am Hauptarm 9 befindlichen Prallplatte 17 durch die Wasseroberfläche 19 in das fließende Wasser ein und die Unterkante 9a des Hauptarmes 9 bewegt sich in Richtung des Pfeils 23 auf einer Bewegungsbahn 21. Gleichzeitig bewegt sich die Prallplatte 18 mit ihrer Unterkante oberhalb der Wasseroberfläche 19 auf der Bewegungsbahn 21 in Richtung zur Position 2525.The main arm 10 is the mirror image of the main arm 9 slightly above the middle via a head bolt 12th on an articulated arm 14th again articulated. The articulated arm 14th is at the other end via a bearing pin 16 on a bearing block 3 also articulated. At the lower end of the main arm 10 is the baffle plate 18th Stably attached on one side. If the double-armed crankshaft moves from the position as in 1 20 shown in the direction of arrow 22nd So the lower edge of the on the main arm emerges 9 located baffle plate 17th through the water surface 19th into the running water and the bottom edge 9a of the main arm 9 moves in the direction of the arrow 23 on a Trajectory 21st . At the same time the baffle plate moves 18th with their lower edge above the water surface 19th on the trajectory 21st towards position 2525.

Nach einer Drehung der Kurbelwelle aus der Startstellung wie 1 um 90 Grad in Richtung des Pfeils 22 ist die in 3 dargestellte Stellung erreicht. Die Unterkante der Prallplatte 17 befindet sich dann in der Position 26 und die Prallplatte 18 mit ihrer 30Unterkante in der Position 25. Nach einer weiteren Drehung der Kurbelwelle um 180 Grad in Richtung des Pfeils 22 gelangt die Unterkante der Prallplatte 17 auf die Position 25 und die Unterkante der Prallplatte 18 auf die Position 26. Das Eintauchen der Unterkante der Prallplatten 17 und 18 in das Wasser ab der Wasseroberfläche 19 bis Position 26 entspricht dem Weg S2= Position 37 in 1 = ¾ des Gesamthubes S=S1+S2. Das Abheben der Unterkante der Prallplatten 17 und 18 ab der Wasseroberfläche 19 bis zur Position 25 ist der Weg S1 gleich Pos. 36 = ¼ des Gesamthubes S=S1+S2, siehe 1.After a rotation of the crankshaft from the starting position like 1 90 degrees in the direction of the arrow 22nd is the in 3 position shown reached. The lower edge of the baffle plate 17th is then in position 26th and the baffle plate 18th with its lower edge in position 25th . After turning the crankshaft 180 degrees in the direction of the arrow 22nd reaches the lower edge of the baffle plate 17th on the position 25th and the lower edge of the baffle plate 18th on the position 26th . Immersing the lower edge of the baffle plates 17th and 18th into the water from the water surface 19th to position 26th corresponds to the path S2 = position 37 in 1 = ¾ of the total stroke S = S1 + S2. The lifting of the lower edge of the baffle plates 17th and 18th from the water surface 19th up to the position 25th the path S1 is equal to pos. 36 = ¼ of the total stroke S = S1 + S2, see 1 .

Die Bewegungsbahn 21 ergibt sich zwangsläufig aus der Konstruktion, da die Kurbelwelle 5mit den Kurbelarmen 5 und 6 oberhalb der Gelenkarme 13 und 14 angeordnet ist. Diese Bewegungsbahn ist insofern vorteilhaft und interessant, da der Arbeitsweg der Prallplatten oder Schaufeln unter Wasser relativ lang im Vergleich zum Leerhub der Prallplatten über Wasser ist.The trajectory 21st inevitably results from the construction, since the crankshaft 5 with the crank arms 5 and 6th above the articulated arms 13th and 14th is arranged. This trajectory is advantageous and interesting because the travel of the impact plates or blades under water is relatively long compared to the idle stroke of the impact plates over water.

Will man mit dieser Einrichtung die Energie optimal dem fließenden Wasser entziehen, ist es von Vorteil, zwei dieser vorab beschriebenen Vorrichtungen hintereinander zu schalten (siehe Block C und D in 4) oder parallel zu schalten (siehe Block C und D in 5). In beiden Anordnungen gemäß 4 und 5 ist es wichtig, die beiden Vorrichtungen mechanisch über eine Antriebseinheit formschlüssig miteinander zu verbinden. Der 15Zahnriemen 35 in 4 und die Zahnriemen 43 und 44 in 5 müssen so aufgelegt werden, das die Kurbelarme 5 und 6 in Block D um 90 Grad versetzt sind zu Block C. Dadurch wird erreicht, dass eine Prallplatte 17 oder 18 sich immer voll im Wasser befindet oder dass 2 Prallplatten sich zum Teil im Wasser befinden. Damit wird ein kontinuierliche Drehbewegung erreicht. Das Drehmoment wird vom Block D in 4 über die 20Zahnriemenscheibe 33 mittels des Zahnriemens 35 auf die Zahnriemenscheibe 33 in Block C übertragen. Das Gesamtdrehmoment von Block D und C wird dann über die Zahnriemenscheibe 27 mittels des Zahnriemens 28 über die Zahnriemenscheibe 29 auf den Generator 30 übertragen.If you want to extract the energy optimally from the flowing water with this device, it is advantageous to connect two of these devices described above in series (see blocks C and D in 4th ) or to be connected in parallel (see block C and D in 5 ). In both arrangements according to 4th and 5 it is important to mechanically connect the two devices to one another in a form-fitting manner via a drive unit. The 15 timing belt 35 in 4th and the timing belt 43 and 44 in 5 must be placed so that the crank arms 5 and 6th in block D are offset by 90 degrees to block C. This results in a baffle plate 17th or 18th is always fully in the water or that 2 baffle plates are partly in the water. A continuous rotary movement is thus achieved. The torque is from block D in 4th via the toothed belt pulley 33 by means of the toothed belt 35 on the toothed belt pulley 33 transferred to block C. The total torque from blocks D and C is then via the toothed belt pulley 27 by means of the toothed belt 28 via the toothed belt pulley 29 on the generator 30th transfer.

In 5 wird das Drehmoment von Block C über die Zahnriemenscheibe 27 mittels des Zahnriemens 43 auf die Zahnriemenscheibe 41 übertragen, welche auf der Zwischenwelle 40 befestigt ist. Das Drehmoment in Block D von 5 wird über die Zahnriemenscheibe 33 mittels des Zahnriemen 44 auf die Zahnriemenscheibe 42 übertragen, welche ebenfalls auf der Zwischenwelle 40 befestigt ist.In 5 is the torque from block C via the toothed belt pulley 27 by means of the toothed belt 43 on the toothed belt pulley 41 transferred which on the intermediate shaft 40 is attached. The torque in block D of 5 is over the toothed belt pulley 33 by means of the toothed belt 44 on the toothed belt pulley 42 transferred, which is also on the intermediate shaft 40 is attached.

Die Zwischenwelle 40 ist in den Lagerböcken 38 und 39 drehbar gelagert. Das Gesamtdrehmoment wird dann von der Zwischenwelle 40 über die Wellenkupplung 45 auf den Generator 30 übertragen.The intermediate shaft 40 is in the pedestals 38 and 39 rotatably mounted. The total torque is then from the intermediate shaft 40 via the shaft coupling 45 on the generator 30th transfer.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Lagerbock, ortsfest, für KurbelwelleBearing block, stationary, for crankshaft
22: Lagerbock, ortsfest, für Gelenkarm 13 Bearing block, stationary, for articulated arm 13th
33: Lagerbock, ortsfest, für Gelenkarm 14 Bearing block, stationary, for articulated arm 14th
5454: Lagerwelle für Kurbelarm 5 und 6 Bearing shaft for crank arm 5 and 6th
55: Kurbelarm vorn in 1 und rechts in 2 und 3 Front crank arm in 1 and right in 2 and 3
66th: Kurbelarm hinten in 1 und links in 2 und 3 Rear crank arm in 1 and left in 2 and 3
77th: Bundbolzen an Kurbelarm 5 und Hauptarm 9 Collar bolt on crank arm 5 and main arm 9
88th: Bundbolzen an Kurbelarm 6 und Hauptarm 10 Collar bolt on crank arm 6th and main arm 10
109109: Hauptarm rechts in 2 und 3 Main arm right in 2 and 3
9a9a: Unterkante Hauptarm 9 in 1 und 3 Lower edge of the main arm 9 in 1 and 3
1010: Hauptarm links in 2 und 3 Main arm left in 2 and 3
10a10a: Unterkante Hauptarm 10 in 1 und 3 Lower edge of the main arm 10 in 1 and 3
1111: Kopfbolzen am Gelenkarm 13 und Hauptarm 9 Head bolt on the articulated arm 13th and main arm 9
1511a1511a: Bewegungsbahn 11 Trajectory 11
1212: Kopfbolzen am Gelenkarm 14 und Hauptarm 10 Head bolt on the articulated arm 14th and main arm 10
12a12a: Bewegungsbahn 12 Trajectory 12th
1313th: Gelenkarm rechts in 2 und 3 Articulated arm right in 2 and 3
1414th: Gelenkarm links in 2 und 3 Articulated arm left in 2 and 3
20152015: Lagerbolzen am Lagerbock 2 und Gelenkarm 13 Bearing pin on the bearing block 2 and articulated arm 13th
1616: Lagerbolzen am Lagerbock 3 und Gelenkarm 14 Bearing pin on the bearing block 3 and articulated arm 14th
1717th: Prallplatte am Hauptarm 9 Impact plate on the main arm 9
1818th: Prallplatte am Hauptarm 10 Impact plate on the main arm 10
1919th: WasseroberflächeWater surface
25202520: Blickrichtung Pfeil in 1 für 2 und 3 Direction of view arrow in 1 For 2 and 3
2121st: Bewegungsbahn der Unterkante 9a und 10a der Hauptarme 9 und 10 Trajectory of the lower edge 9a and 10a the main arms 9 and 10
2222nd: Drehbewegungsrichtung der Kurbelarme 5 und 6 Direction of rotation of the crank arms 5 and 6th
2323: Bewegungsrichtung der Unterkanten 9a und 10a der Hauptarme 9 und 10 Direction of movement of the lower edges 9a and 10a the main arms 9 and 10
2424: Wasserflussrichtung gemäß Pfeilrichtung Direction of water flow as indicated by the arrow
2525th: Oberer Totpunkt der Prallplatten 17 und 18 Upper dead center of the baffle plates 17th and 18th
2626th: Unterer Totpunkt der Prallplatten 17 und 18 Bottom dead center of the baffle plates 17th and 18th
2727: Zahnriemenscheibe, am Kurbelarm 5 befestigtToothed belt pulley, on the crank arm 5 attached
2828: ZahnriemenTiming belt
529529: Zahnriemenscheibe am Generator auf Welle 31 Toothed belt pulley on the generator on the shaft 31
3030th: Generator oder MotorGenerator or motor
3131: Generatorwelle oder MotorwelleGenerator shaft or motor shaft
3232: Klemmschraube für alle Klemmnaben in den HebelnClamping screw for all clamping hubs in the levers
3333: Zahnriemenscheibe am Kurbelarm 6 befestigtToothed belt pulley on the crank arm 6th attached
10341034: Stellring auf Lagerbolzen 15 und 16 Adjusting ring on bearing pin 15 and 16
3535: Zahnriemen zur Drehmomentübertragung von Block D zu Block C in 4 Toothed belt for torque transmission from block D to block C in 4th
3636: Maximaler Austauchweg S1 oberhalb der Wasseroberfläche 19 der PrallplattenMaximum exchange path S1 above the water surface 19th the baffle plates
17/1817/18
3737: Maximaler Eintauchweg S2 unterhalb der Wasseroberfläche der Prallplatten 17 undMaximum immersion path S2 below the water surface of the impact plates 17th and
15181518
38/3938/39: Lagerböcke für Zwischenwelle 40 Bearing blocks for intermediate shaft 40
4040: Zwischenwelle 5 Intermediate shaft 5
41/4241/42: ZahnriemenscheibeToothed belt pulley
43/4443/44: ZahnriemenTiming belt
20452045: WellenkupplungShaft coupling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 0283439 A2 [0003, 0007]
EP 2305557 A2 [0004, 0008]
EP 2587049 B1 [0005, 0007]
EP 2470781 B1 [0006, 0007]
EP 230555720 A2 [0007]

Claims

Comprising two-blade hydropower plant, characterized in : consisting of a bearing block (1) with a bearing shaft (4) and two crank arms (5) 5 and (6), two main arms (9) and (10) with two articulated arms (13) and ( 14), which are movably mounted on the bearing block (2) and (3), as well as two baffle plates (17) and (18), which are firmly attached to one side of the main arms (9) and (10), whereby the kinetic Energy of the water on the baffle plates (17) and (18), via the main arms (9 and (10), the two crank arms (5) and (6) are moved and the 10 bearing shaft (4) is set in rotation and thereby the introduced torque is transmitted via a toothed belt drive (27, 28, 29) to the generator (30), which then generates electrical energy.

Two-blade hydropower plant Claim 1 characterized in that the baffle plates (17) and (18) are dimensioned and attached to one side of the main arms (9) and (10) in such a way that they move over and past each other during movement, as shown in FIG 3 is shown, and thus the device is very narrow and can therefore also be used in narrow rivers.

Two-blade hydropower plant Claim 1 characterized in that the crankshaft with the crank arms (5) and (6) is arranged above the articulated arms (13) and (14) whereby a movement path (21) is created and the baffle plates (17) and (18) are immersed in the Water below the water surface (19) to the lowest point (26) the path S2 = ¾ of the entire stroke S = S1 + S2, see 1 , is, 25 and only ¼ = S1 remains as the path for the deflection movement of the impact plates above the water surface (19).

Two-blade hydropower plant Claim 1 , characterized in that two of these devices are connected in series 30 in order to double the energy to be obtained (s. 4th ).

Two-blade hydropower plant Claim 1 , characterized in that two of these devices are connected in parallel to double the energy to be recovered (s. 5 ).