WO1992001153A1 - Device for generating energy from a moving fluid - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for generating energy from a moving liquid, in particular water.
- a tidal power plant in which the tidal hydropower can be used on coasts (with a relatively strong tidal range) to generate energy.
- this is a basin (e.g. a sealed-off bay or estuary) into which sea water is let in as the water level rises until the tide is reached. If the outside water level drops (until the tide comes in), the water stored in this way can then be processed by a tidal power plant.
- the present invention is based on the object - based on the aforementioned principle - to provide a device for energy from moving liquid, in particular water, which differs fundamentally from the above examples in that the layer energy carrier water is not originally in a form and / or quantity and / or a state is available in which an energy production with
- a container partially filled with a liquid, which is pivotally mounted about a pivot or tilt axis; a vibration generator, acting as it were as a "starter”, with which the container (initially) is to be translated from a neutral rest position into periodic tilting vibrations about the pivoting or tilting axis; a spring arrangement arranged at a distance from the pivot axis, which with the container deflected from its neutral rest position engages or comes; and a (conversion) device by means of which the oscillating pivoting or tilting movement of the container about its pivot axis is to be converted into a rotating movement.
- the container is preferably elongated and closed, although a refill is expediently provided in order to be able to refill any liquid that has escaped from the container, which is preferably water, but also other (in particular relatively heavy) liquids can act.
- the storage of the container for realizing its tilting or swiveling ability and thus a swiveling axis is preferably carried out in the manner of a seesaw, it being possible for a wide variety of configurations to be evident, and therefore the pivot axis in the case of an elongated container is perpendicular or transverse to its longitudinal axis and is preferred runs essentially horizontally.
- vibration exciter can essentially be driven by a cam (or the like, for example, by an electric motor) or the like. be designed as an excitation element by means of which the container is initially or intermittently periodically set into an oscillating tilting movement about its pivot axis.
- the vibration exciter can be decoupled in such a way that it or its excitation element with the container except Engagement, whereby such a disengaging and engaging process can be controlled if necessary, that the vibration exciter (briefly) is engaged again and put into operation when the pivoting or tilting movements of the container about its pivot axis have been reduced to a certain level relative to the initial state after excitation by the existing frictional forces.
- the spring arrangement can also be implemented in a wide variety of ways.
- the spring arrangement in each case consists of a compression or tension spring which is arranged at one end of the container and engages with the container at one end or comes during the tilting movement when the container is deflected from its rest position or becomes.
- Fig. 1 is a (partially) highly schematic
- Fig. 1 shows a device generally designated 1 for generating energy on a moving liquid, which is water here.
- the device 1 has an approximately 60% filled with water 2 container 3 which is pivoted or pivoted about a pivot axis 4. is tiltable.
- the container 3 is elongated formed and (essentially) closed. It can be filled and thus also refilled via a closable refill opening, which is not shown in the schematic basic illustration according to FIGS. 1 and 2.
- the storage of the container 3 is to realize the
- Swivel axis 4 is designed in the manner of a rocker generally designated 5, specifically the rocker 5 has a bearing surface 6 on which an essentially hemispherical bearing body 7 is supported with its spherical surface 7 '.
- the essentially hemispherical bearing body 7 has a radius that is somewhat smaller than the radius of the bearing surface 6.
- the bearing body 7 could, for example, also consist of a cutting edge 7 ′′, indicated by dotted lines in FIG. 1, which is supported on a bearing surface 6.
- the device 1 has, as it were, acting as a starter, generally designated 8 vibration exciter, with which the (filled with water 2 container 3) is caused to tilt oscillations about its pivot axis 4.
- the vibration exciter 8 has a drivable cam (eccentric to its axis of rotation 10), by means of which the container 3 initially oscillates about its own
- Swivel axis 4 is to be moved.
- An axis 10 'arranged coaxially to the axis of rotation 10 of the cam 9 is connected via a coupling 11 to an electric gear motor 12 which is arranged on a carriage 13 which can be moved back and forth along a guide 14 in the direction of the arrow 15, so 1 with the container 3 - more precisely with a pressure band 16 firmly connected to it - the cam 9 (and thus the entire vibration exciter 8) with the container 3 or to disengage its pressure band 16, that is to say it can be uncoupled (and recoupled).
- a compression spring 17 is arranged at a distance a from the pivot axis 4, each of which is supported at one end on the surroundings 18 and at the other end engages with the container 3 shown in its rest position in FIG. 1. 1, the two springs 17, 17 are biased. Since both springs have the same spring characteristic and are in the same pre-stressed state and are also arranged at the same distance from the vertical axis of symmetry 19 of the container 3, the two torques generated by them are of the same size, but opposed to each other and therefore rise with respect to the Container 3 to zero.
- the device 1 also has a conversion device, designated overall by 21 and shown only schematically in the detail, by means of which the oscillating tilting movement of the container 3 filled with water 2 about its pivot axis 4 can be converted into a rotational movement.
- the conversion device 21 has in the scheme
- the embodiment shown on the table is a type of connecting rod 22, which is articulated on the one hand to the container 3 and at its other end section with an eye to a crank arm 23 of a crankshaft designated as a whole, which in the illustrated embodiment either carries a flywheel and is directly connected to a device to be driven, or for the purpose of generating electrical energy with a generator, also not shown.
- the two end surfaces 3 'of the container 3 are rounded in the shape of a spherical surface.
- the conversion device 21 should also be pointed out that it can obviously also be modified in a variety of ways.
- at least one rack arrangement or the like connected to the container 3. be provided which or the like on a ratchet arrangement arranged on a shaft. acts and in this way causes the shaft in question is rotated during operation of the device 1.
- the operation of the device 1 according to the invention is as follows:
- the vibration exciter 8 When taking up operation, the vibration exciter 8 is placed in the guide 14 so that the cam 9 acting as the excitation element is in engagement with the pressure band 16 and thus with the container 3 (see FIG. 1). The vibration exciter 8 is then put into operation (briefly) (and then disengaged again).
- the container 3, which is pivotably or tiltably mounted by means of the rocker 5 is set into an inclined position according to the arrow 20, that is to say its axis of symmetry 25, which is horizontal in the rest position (FIG. 1), initially at one end by the angle ⁇ is tilted upwards and downwards at the other end. After that the initially moved upward end of the container 3 '(due to the horizontal position according to FIG. 1) moves down and so on
- Water 2 thus runs from the higher to the lower side of the container 3. If this process is initially considered statically, the water level 2 '(see dashed line in FIG. 1) would remain horizontal even in a tilted oblique position of the container 3. However, since the process is actually not static but dynamic, there is no exactly horizontal water level 2 'during operation - depending on the excitation frequency; nevertheless, even during (dynamic) operation, there is always a movement of the water 2 in the container 3 from the higher to the lower level or from the raised section of the container 3 to its lowered section.
- Pivot axis 4 has been excited, and then - as described - has been disengaged, and it is assumed that the container 3 is in the tilt position shown in FIG. 2, in which the right spring 17 is further compressed, while it has relaxed the left spring 17, a pivoting process according to the arrow 20 ′, ie the container 3 moves, begins immediately thereafter from the dead position shown by way of example in FIG again with its right end upwards and with its left end downwards, passing the rest position, in which it is coaxially symmetrical to the horizontal axis of symmetry 25, and moves from the position shown in FIG.
- crankshaft 24 is driven and can serve as a drive shaft for a machine unit or an electrical generator.
- the vibration exciter 8 can be engaged again (briefly) in order to in turn move the container 3 into the intended maximum deflection position according to Bring angle ⁇ .
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Erzeugen von Energie aus einer bewegten Flüssigkeit Device for generating energy from a moving liquid
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Energie aus einer bewegten Flüssigkeit, insbesondere Wasser. The invention relates to a device for generating energy from a moving liquid, in particular water.
Von dem Prinzip, einer strömenden und damit bewegten Flüssigkeit nutzbare Energie zu entziehen (bspw. um irgendwelche Elemente oder Aggregate hierdurch anzutreiben, insbesondere in Drehung zu versetzen), macht man bekanntlich in der Technik vielfältig Gebrauch. The principle of extracting usable energy from a flowing and thus moving liquid (for example in order to drive any elements or units thereby, in particular to set it in rotation) is known to be used in many ways in technology.
Es sind darüber hinaus aber auch Prinzipien und zu deren Durchführung geeignete Vorrichtungen bekannt, denen im engeren Sinne nicht eigentlich eine (kontinuierlich) strömende Flüssigkeit zugrunde liegt. In diesem Zusammenhang sei bspw. ein Gezeitenkraftwerk benannt, bei dem die Wasserkraft der Gezeiten sich an Küsten (mit relativ starkem Tidehub) zur Energiegewinnung ausnutzen läßt. Dabei handelt es sich im einfachsten Fall um ein Becken (z.B. eine abgeriegelte Meeresbucht oder Flußmündung), in welches Meerwasser bei steigendem seeseitigen Wasserstand bis zum Erreichen der Flut eingelassen wird. Bei fallendem Außenwasserstand (bis zum Eintritt der Ebbe) kann das so gespeicherte Wasser dann von einem Gezeitenkraftwerk abgearbeitet werden. In addition, however, principles and devices suitable for carrying them out are known which, in the narrower sense, are not actually (continuously) flowing Underlying liquid. In this context, for example, a tidal power plant should be named, in which the tidal hydropower can be used on coasts (with a relatively strong tidal range) to generate energy. In the simplest case, this is a basin (e.g. a sealed-off bay or estuary) into which sea water is let in as the water level rises until the tide is reached. If the outside water level drops (until the tide comes in), the water stored in this way can then be processed by a tidal power plant.
In dem vorgenannten Fall handelt es sich - wie bei Wasserturbinen ganz allgemein - beim Energieträger um Wasser, welches an einem hochgelegenen Punkt verfügbar ist, wobei es sich bei der dargebotenen Energie mithin um Lagenenergie (= potentielle Energie) handelt, und bei sämtlichen In the aforementioned case, as is generally the case with water turbines, the energy carrier is water which is available at a high point, the energy thus provided being layer energy (= potential energy), and all of them
(Wasser-) Turbinen um Vorrichtungen, die ein vorhandenes Druckgefälle zur Energiegewinnung nutzen. (Water) turbines around devices that use an existing pressure drop to generate energy.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde - dem vorgenannten Prinzip folgend - eine Vorrichtung von Energie aus bewegter Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu schaffen, die sich von den obigen Beispielen grundsätzlich davon unterscheidet, daß der Lagenenergie-Träger Wasser originär nicht in einer Form und/oder Menge und/oder einem Zustand zur Verfügung steht, bei dem eine Energiegewinnung mit The present invention is based on the object - based on the aforementioned principle - to provide a device for energy from moving liquid, in particular water, which differs fundamentally from the above examples in that the layer energy carrier water is not originally in a form and / or quantity and / or a state is available in which an energy production with
"klassischen" Vorrichtungen wie Turbinen möglich ist. "Classic" devices such as turbines are possible.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter, der um eine Schwenk- bzw. Kippachse schwenkbar gelagert ist; einen gleichsam als "Anlasser" fungierenden Schwingungserzeuger, mit dem der Behälter (anfänglich) aus einer neutralen Ruhestellung in periodische Kippschwingungen um die Schwenk- bzw. Kippachse zu übersetzen ist; eine mit Abstand zur Schwenkachse angeordnete Federanordnung, die mit dem aus seiner neutralen Ruhestellung ausgelenkten Behälter in Eingriff ist bzw. kommt; und eine (Umwandlungs-) Einrichtung, mittels welcher die oszilierende Schwenk- bzw. Kippbewegung des Behälters um seine Schwenkachse in eine rotierende Bewegung umzuwandeln ist. The solution to this problem is characterized according to the invention by a container partially filled with a liquid, which is pivotally mounted about a pivot or tilt axis; a vibration generator, acting as it were as a "starter", with which the container (initially) is to be translated from a neutral rest position into periodic tilting vibrations about the pivoting or tilting axis; a spring arrangement arranged at a distance from the pivot axis, which with the container deflected from its neutral rest position engages or comes; and a (conversion) device by means of which the oscillating pivoting or tilting movement of the container about its pivot axis is to be converted into a rotating movement.
Der Behälter ist bevorzugt länglich ausgebildet und geschlossen, wobei dennoch zweckmäßigerweise eine Nachfüllbar- keit vorgesehen ist, um ggf. aus dem Behälter entwichene Flüssigkeit nachfüllen zu können, bei der es sich bevorzugt um Wasser handelt, jedoch auch um andere (insbesondere relativ schwere) Flüssigkeiten handeln kann. The container is preferably elongated and closed, although a refill is expediently provided in order to be able to refill any liquid that has escaped from the container, which is preferably water, but also other (in particular relatively heavy) liquids can act.
Die Lagerung des Behälters zu Realisierung seiner Kipp- bzw. Schwenkfähigkeit und damit einer Schwenkachse erfolgt bevorzugt in der Art einer Wippe, wobei ersichtlich unterschiedlichste Ausgestaltungen möglich sind, und wobei mithin die Schenkachse bei einem länglich ausgebildeten Behälter senkrecht bzw. quer zu dessen Längsachse und bevorzugt im wesentlichen horizontal verläuft. The storage of the container for realizing its tilting or swiveling ability and thus a swiveling axis is preferably carried out in the manner of a seesaw, it being possible for a wide variety of configurations to be evident, and therefore the pivot axis in the case of an elongated container is perpendicular or transverse to its longitudinal axis and is preferred runs essentially horizontally.
Für den Schwingungserreger kommen ersichtlich ebenfalls unterschiedlichste Ausgestaltungen in Betracht. So kann dieser bspw. in wesentlichen durch einen (bspw. durch einen Elektromotor) antreibbaren Nocken od.dgl. als Erregerelement ausgebildet sein, mittels dessen der Behälter anfänglich bzw. intermittierend periodisch in eine oszillierende Kippbewegung um seine Schwenkachse zu versetzen ist. A wide variety of configurations are evidently also possible for the vibration exciter. For example, this can essentially be driven by a cam (or the like, for example, by an electric motor) or the like. be designed as an excitation element by means of which the container is initially or intermittently periodically set into an oscillating tilting movement about its pivot axis.
Da der Schwingungserreger - selbst wenn er nicht aktiv ist - bevorzugt nicht leer mitläuft, um entsprechende Widerstände und damit verbundene Verluste zu vermeiden, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß der Schwingungserreger derart auskuppelbar ist, daß er bzw. sein Erregerelement mit dem Behälter außer Eingriff ist, wobei ein solcher Aus- und Einkuppelvorgang ggf. derart gesteuert sein kann, daß der Schwingungserreger (kurzzeitig) wieder eingekuppelt und in Betrieb gesetzt wird, wenn die Schenk- bzw. Kippbewegungen des Behälters um dessen Schwenkachse relativ zu dem Anfangszustand nach Erregung durch die vorhandenen Reibungskräfte auf ein bestimmtes Maß reduziert worden sind. Since the vibration exciter - even if it is not active - preferably does not run empty in order to avoid corresponding resistances and associated losses, it is provided according to a preferred embodiment that the vibration exciter can be decoupled in such a way that it or its excitation element with the container except Engagement, whereby such a disengaging and engaging process can be controlled if necessary, that the vibration exciter (briefly) is engaged again and put into operation when the pivoting or tilting movements of the container about its pivot axis have been reduced to a certain level relative to the initial state after excitation by the existing frictional forces.
Auch die Federanordnung kann auf unterschiedlichste Weise realisiert werden. Bei einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht die Federanordnung jeweils aus einer an einem Ende des Behälters angeordneten Druck- oder Zugfeder, die an ihrem einen Ende mit dem Behälter in Eingriff ist oder während der Kippbewegung kommt, wenn der Behälter aus seiner Ruhestellung ausgelenkt ist bzw. wird. The spring arrangement can also be implemented in a wide variety of ways. In one embodiment of the present invention, the spring arrangement in each case consists of a compression or tension spring which is arranged at one end of the container and engages with the container at one end or comes during the tilting movement when the container is deflected from its rest position or becomes.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt: The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to a schematic drawing. It shows:
Fig. 1 eine (teilweise) stark schematisierte Fig. 1 is a (partially) highly schematic
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Ruhestellung; und Side view of a device according to the invention in the rest position; and
Fig. 2 die (noch weiter vereinfacht dargestellte) 2 the (shown even more simplified)
Vorrichtung gemäß Fig. 1 während des Betriebes. 1 during operation.
Fig. 1 zeigt eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Erzeugen von Energie auf einer bewegten Flüssigkeit, bei welcher es sich hier um Wasser handelt. Fig. 1 shows a device generally designated 1 for generating energy on a moving liquid, which is water here.
Die Vorrichtung 1 besitzt einen etwa zu 60 % mit Wasser 2 gefüllten Behälter 3, der um eine Schwenkachse 4 schwenkbzw. kippbar gelagert ist. Der Behälter 3 ist länglich aus gebildet und (im wesentlichen) geschlossen. Er ist über eine in der schematisierten Prinzipdarstellung gemäß den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte, verschließbare Nachfüllöffnung füllbar und damit auch nachfüllbar. The device 1 has an approximately 60% filled with water 2 container 3 which is pivoted or pivoted about a pivot axis 4. is tiltable. The container 3 is elongated formed and (essentially) closed. It can be filled and thus also refilled via a closable refill opening, which is not shown in the schematic basic illustration according to FIGS. 1 and 2.
Die Lagerung des Behälters 3 ist zur Realisierung der The storage of the container 3 is to realize the
Schwenkachse 4 in der Art einer im ganzen mit 5 bezeichneten Wippe ausgebildet, und zwar weist die Wippe 5 eine Lagerfläche 6 auf, auf welcher ein im wesentlichen halbkugelförmiger Lagerkörper 7 mit seiner Kugelfläche 7 ' abgestützt ist. Dabei besitzt der im wesentlichen halbkugelförmige Lagerkörper 7 einen Radius der etwas kleiner ist als der Radius der Lagerfläche 6. Swivel axis 4 is designed in the manner of a rocker generally designated 5, specifically the rocker 5 has a bearing surface 6 on which an essentially hemispherical bearing body 7 is supported with its spherical surface 7 '. The essentially hemispherical bearing body 7 has a radius that is somewhat smaller than the radius of the bearing surface 6.
Statt als Kugel bzw. Teilkugel ausgebildet zu sein, könnte der Lagerkörper 7 bspw. auch aus einer in Fig. 1 mit gepunkteten Linien angedeuteten Schneide 7" bestehen, die auf einer Lagerfläche 6 abgestützt ist. Instead of being designed as a sphere or partial sphere, the bearing body 7 could, for example, also consist of a cutting edge 7 ″, indicated by dotted lines in FIG. 1, which is supported on a bearing surface 6.
Weiterhin weist die Vorrichtung 1 einen gleichsam als Anlasser fungierenden, im ganzen mit 8 bezeichneten Schwingungserreger auf, mit dem der (mit Wasser 2 gefüllte Behälter 3) zu Kippschwingungen um seine Schwenkachse 4 zu erregen ist. Der Schwingungserreger 8 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen antreibbaren (zu seiner Drehachse 10 exzentrischen Nocken 9 auf, mittels dessen der Behälter 3 anfänglich in eine oszillierende Kippbewegung um seine Furthermore, the device 1 has, as it were, acting as a starter, generally designated 8 vibration exciter, with which the (filled with water 2 container 3) is caused to tilt oscillations about its pivot axis 4. In the exemplary embodiment shown, the vibration exciter 8 has a drivable cam (eccentric to its axis of rotation 10), by means of which the container 3 initially oscillates about its own
Schwenkachse 4 zu versetzen ist. Eine koaxial zur Drehachse 10 des Nockens 9 angeordnete Achse 10' ist über eine Kupplung 11 mit einem elektrischen Getriebemotor 12 verbunden, der auf einem Schlitten 13 angeordnet ist, welcher längs einer Führung 14 in Richtung des Pfeils 15 translatorisch hin und her bewegbar ist, so daß der in Fig. 1 mit dem Behälter 3 - genauer gesagt mit einem fest mit diesem verbundenen Druckband 16 - im Eingriff stehende Nocken 9 (und damit der gesamte Schwingungserreger 8) mit dem Behälter 3 bzw. dessen Druckband 16 außer Eingriff zu bringen, also gleichsam auskuppelbar (und wieder einkuppelbar) ist. Swivel axis 4 is to be moved. An axis 10 'arranged coaxially to the axis of rotation 10 of the cam 9 is connected via a coupling 11 to an electric gear motor 12 which is arranged on a carriage 13 which can be moved back and forth along a guide 14 in the direction of the arrow 15, so 1 with the container 3 - more precisely with a pressure band 16 firmly connected to it - the cam 9 (and thus the entire vibration exciter 8) with the container 3 or to disengage its pressure band 16, that is to say it can be uncoupled (and recoupled).
Jeweils mit einem Abstand a zur Schwenkachse 4 ist eine Druckfeder 17 angeordnet, die jeweils mit ihrem einen Ende an der Umgebung 18 abgestützt ist, und mit ihrem anderen Ende mit dem in Fig. 1 in seiner Ruhestellung dargestellten Behälter 3 im Eingriff ist. In dieser Ruhestellung gemäß Fig. 1 sind die beiden Federn 17, 17 vorgespannt. Da beide Federn die gleiche Federkennlinie aufweisen und sich in gleichem Vorspannungszustand befinden sowie darüber hinaus mit gleichem Abstand zur vertikalen Symmetrieachse 19 des Behälters 3 angeordnet sind, sind die beiden jeweils von ihnen erzeugten Drehmomente gleich groß, jedoch einander entgegengerichtet und heben sich mithin bzgl. des Behälters 3 zu Null auf. A compression spring 17 is arranged at a distance a from the pivot axis 4, each of which is supported at one end on the surroundings 18 and at the other end engages with the container 3 shown in its rest position in FIG. 1. 1, the two springs 17, 17 are biased. Since both springs have the same spring characteristic and are in the same pre-stressed state and are also arranged at the same distance from the vertical axis of symmetry 19 of the container 3, the two torques generated by them are of the same size, but opposed to each other and therefore rise with respect to the Container 3 to zero.
Wenn vorstehend ausgeführt worden ist, daß die Druckfedern 17 bereits in der Ruhestellung gemäß Fig. 1 mit dem Behälter 3 in Eingriff sind, so trifft dieses zumindest bzgl. der in Fig. 1 rechts angeordneten Feder 17 darstellungsmäßig zu. Aus der schematischen Darstellung der in Fig. 1 links angeordneten Feder 17 ist erkennbar, daß die Federn 17, 17 in der Ruhestellung gemäß Fig. 1 noch nicht zwangsläufig mit dem Behälter im Eingriff sein müssen, sondern daß dieses ggf. erst dann der Fall sein kann, wenn der Behälter 3 gemäß dem Doppelpfeil 20 um seine Schwenkachse 4 um einen Winkel α ausgelenkt wird, wie nachfolgend noch im einzelnen dargelegt wird. If it has been stated above that the compression springs 17 are already in engagement with the container 3 in the rest position according to FIG. 1, then this applies at least with respect to the spring 17 arranged on the right in FIG. 1. From the schematic representation of the spring 17 arranged on the left in FIG. 1 it can be seen that the springs 17, 17 do not necessarily have to be in engagement with the container in the rest position according to FIG. 1, but that this may only be the case then can, if the container 3 is deflected according to the double arrow 20 about its pivot axis 4 by an angle α, as will be explained in more detail below.
Schließlich weist die Vorrichtung 1 noch eine im ganzen mit 21 bezeichnete, nur im Ausschnitt schematisch dargestellte Umwandlungseinrichtung auf, mittels welcher die oszillierende Kippbewegung des mit Wasser 2 gefüllten Behälters 3 um seine Schwenkachse 4 in eine Rotationsbewegung umzuwandeln ist. Die Umwandlungseinrichtung 21 besitzt bei dem Schema- tisch dargestellten Ausführungsbeispiel eine Art Pleuel 22, welches einerseits gelenkig an den Behälter 3 und an seinem anderen Endabschnitt mit einem Auge an einen Kurbelarm 23 einer im ganzen mit 24 bezeichneten Kurbelwelle gelenkig angeschlossen ist, welche bei dem dargestellten Ausführungs- beispiel entweder ein Schwungrad trägt und unmittelbar mit einer anzutreibenden Vorrichtung verbunden ist, oder zwecks Erzeugung eletrischer Energie mit einem ebenfalls nicht dargeteilten Generator. Finally, the device 1 also has a conversion device, designated overall by 21 and shown only schematically in the detail, by means of which the oscillating tilting movement of the container 3 filled with water 2 about its pivot axis 4 can be converted into a rotational movement. The conversion device 21 has in the scheme The embodiment shown on the table is a type of connecting rod 22, which is articulated on the one hand to the container 3 and at its other end section with an eye to a crank arm 23 of a crankshaft designated as a whole, which in the illustrated embodiment either carries a flywheel and is directly connected to a device to be driven, or for the purpose of generating electrical energy with a generator, also not shown.
Es sei noch darauf verwiesen, daß die beiden Endflächen 3' des Behälters 3 kugelflächenförmig abgerundet ausgebildet sind. Bzgl. der Umwandlungseinrichtung 21 sei weiterhin noch darauf verwiesen, daß diese ersichtlich auch in vielfältiger Weise modifiziert ausgebildet sein kann. So kann bspw. wenigstens eine mit dem Behälter 3 in Verbindung stehende Zahnstangenanordnung od.dgl. vorgesehen sein, welche auf eine auf einer Welle angeordnete Ratschtenanordnung od.dgl. einwirkt und auf diese Weise bewirkt, daß die betreffende Welle beim Betrieb der Vorrichtung 1 in Drehung versetzt wird. It should also be noted that the two end surfaces 3 'of the container 3 are rounded in the shape of a spherical surface. Concerning. The conversion device 21 should also be pointed out that it can obviously also be modified in a variety of ways. For example, at least one rack arrangement or the like connected to the container 3. be provided which or the like on a ratchet arrangement arranged on a shaft. acts and in this way causes the shaft in question is rotated during operation of the device 1.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist wie folgt: The operation of the device 1 according to the invention is as follows:
Bei Betriebsaufnähme wird der Schwingungserreger 8 in der Führung 14 so plaziert, daß der als Erregerelement wirksame Nocken 9 mit dem Druckband 16 und damit mit dem Behälter 3 im Eingriff ist (s. Fig. 1). Sodann wird der Schwingungserreger 8 (kurzzeitig) in Betrieb gesetzt (und danach wieder ausgekuppelt). Dieses hat zur Folge, daß der mittels der Wippe 5 schwenk- bzw. kippbar gelagerte Behälter 3 gemäß dem Pfeil 20 in eine Schrägstellung versetzt wird, daß also seine in der Ruhestellung (Fig. 1) horizontale Symmetrieachse 25 an einem Ende zunächst um den Winkel α nach oben und am anderen Ende entsprechend nach unten gekippt wird. Danach wandert das zunächst nach oben bewegte Ende des Behälters 3 ' (durch die horizontale Lage gemäß Fig. 1) nach unten u.s.f. When taking up operation, the vibration exciter 8 is placed in the guide 14 so that the cam 9 acting as the excitation element is in engagement with the pressure band 16 and thus with the container 3 (see FIG. 1). The vibration exciter 8 is then put into operation (briefly) (and then disengaged again). The result of this is that the container 3, which is pivotably or tiltably mounted by means of the rocker 5, is set into an inclined position according to the arrow 20, that is to say its axis of symmetry 25, which is horizontal in the rest position (FIG. 1), initially at one end by the angle α is tilted upwards and downwards at the other end. After that the initially moved upward end of the container 3 '(due to the horizontal position according to FIG. 1) moves down and so on
Dabei läuft mithin Wasser 2 von der höheren zur niedrigen Seite des Behälters 3. Betrachtet man diesen Vorgang hilfsweise zunächst einmal statisch, so bliebe das Wasserniveau 2' (s. gestrichelte Linie in Fig. 1) auch in einer gekippten Schiefstellung des Behälters 3 horizontal. Da der Vorgang nun aber tatsächlich nicht statisch sondern dynamisch abläuft, stellt sich während des Betriebes - abhängig von der Erregerfrequenz - kein exakt horizontales Wässerniveau 2' ein; dennoch erfolgt auch während des (dynamischen) Betriebes ersichtlich stets eine Bewegung des in dem Behälter 3 befindlichen Wassers 2 vom höheren zum niedrigen Niveau bzw. vom angehobenen Abschnitt des Behälters 3 zu dessen abgesenkten Abschnitt. Water 2 thus runs from the higher to the lower side of the container 3. If this process is initially considered statically, the water level 2 '(see dashed line in FIG. 1) would remain horizontal even in a tilted oblique position of the container 3. However, since the process is actually not static but dynamic, there is no exactly horizontal water level 2 'during operation - depending on the excitation frequency; nevertheless, even during (dynamic) operation, there is always a movement of the water 2 in the container 3 from the higher to the lower level or from the raised section of the container 3 to its lowered section.
Stell man sich einmal vor, daß die Vorrichtung 1 von dem Schwingungserreger 8 zu derartigen Schwingungen um die Imagine that the device 1 from the vibration exciter 8 to such vibrations around the
Schwenkachse 4 erregt worden ist, und daß sodann - wie beschrieben - ausgekuppelt worden ist, und nimmt man einmal an, daß sich der Behälter 3 dabei gerade in der in Fig. 2 dargestellten Kippstellung befindet, in welcher die rechte Feder 17 weiter zusammengedrückt ist, während sie die linke Feder 17 entspannt hat, so beginnt aus der in Fig. 2 beispielhaft dargestellten Totlage unmittelbar danach (unter Entspannung der rechten Feder 17 sowie unter Vorspannung der linken Feder 17) ein Schwenkvorgang gemäß dem Pfeil 20', d.h. der Behälter 3 bewegt sich mit seinem rechten Ende wiederum nach oben und mit seinem linken Ende nach unten, wobei er die Ruhelage passiert, in welcher er koaxial symmetrisch zur horizontalen Symmetrieachse 25 ist, und bewegt sich aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung, in welcher die horizontale Symmetrieachse 25' unter dem Winkel α zur horizontalen Symmetrieachse 25 verläuft, in eine Stellung, in welcher er koaxial zur Symmetrieachse 25" ist u.s.f. Dabei bewegt sich das in dem Behälter 3 vorhandene Wasser 2 jeweils von rechts nach links u.s.f. Pivot axis 4 has been excited, and then - as described - has been disengaged, and it is assumed that the container 3 is in the tilt position shown in FIG. 2, in which the right spring 17 is further compressed, while it has relaxed the left spring 17, a pivoting process according to the arrow 20 ′, ie the container 3 moves, begins immediately thereafter from the dead position shown by way of example in FIG again with its right end upwards and with its left end downwards, passing the rest position, in which it is coaxially symmetrical to the horizontal axis of symmetry 25, and moves from the position shown in FIG. 2, in which the horizontal axis of symmetry 25 'extends at an angle α to the horizontal axis of symmetry 25, into a position in which it is coaxial with the axis of symmetry 25 "and so on The water 2 present in the container 3 moves from right to left and so on
Bei dieser periodischen, oszillierenden Kippbewegung um die Schwenkachse 4 wird die Kurbelwelle 24 angetrieben und kann als Antriebswelle für ein Maschinenaggregat oder einen elektrischen Generator dienen. During this periodic, oscillating tilting movement about the pivot axis 4, the crankshaft 24 is driven and can serve as a drive shaft for a machine unit or an electrical generator.
Wenn die Kippschwingungen aufgrund der nicht vermeidbaren Dämpfung (Reibung in der Lagerung und an den Federn; innere Reibung und Wandreibung des Wassers) abklingen, kann der Schwingungserreger 8 wieder (kurzzeitig) eingekuppelt werden, um den Behälter 3 wiederum in die vorgesehene maximale Auslenkstellung gemäß den Winkel α zu bringen. When the tilting vibrations subside due to the unavoidable damping (friction in the bearings and on the springs; internal friction and wall friction of the water), the vibration exciter 8 can be engaged again (briefly) in order to in turn move the container 3 into the intended maximum deflection position according to Bring angle α.
BEZUGSZEICHENLISTS REFERENCE SIGN LIST
(LIST OF REFSRENCE NUMERALS ) (LIST OF REFSRENCE NUMERALS)
1 Vorrichtung zur Energieerzeugung 11 device for power generation 1
2 Flüssigkeit (Wasser) 2' - Wasserniveau 22 liquid (water) 2 '- water level 2
3 Behälter 3' - Endflächen 33 container 3 'end faces 3
4 Schwenkachse 44 swivel axis 4
5 Wippe 55 rocker 5
6 Lagerfläche 66 storage area 6
7 Lagerkörper 7 ' - Kuqelflache 77 bearing body 7 '- Kuqelflache 7
8 Schwingungserreger 7 " - Schneide 88 vibration exciter 7 "- cutting edge 8
9 Nocken 99 cams 9
10 Drehachse (von 9) 10' - Achse 1010 axis of rotation (of 9) 10 ' - axis 10
11 Kupplung 1111 clutch 11
12 Getriebemotor 1212 gear motor 12
13 Schlitten 1313 sledge 13
14 Führung 1414 Leadership 14
15 Pfeil 1515 arrow 15
16 Druckband 1616 print ribbon 16
17 Druckfedern 1717 compression springs 17
18 Umgebung 1818 Environment 18
19 vertikale Symmetrieachse (von 3) 1919 vertical axis of symmetry (of 3) 19
20,20' Pfeil 2020.20 'arrow 20
21 Umwandlungseinrichtung 2121 conversion device 21
22 Pleuel 2222 connecting rods 22
23 Kurbelarm 2323 crank arm 23
24 Kurbelwelle 2425,25',25" Symmetrieachse (von 3) 2524 crankshaft 2425.25 ', 25 "axis of symmetry (from 3) 25
26 2626 26
27 2727 27
28 2828 28
29 2929 29
30 30 30 30
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP4022254.3 | 1990-07-11 | ||
| DE19904022254 DE4022254A1 (en) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | DEVICE FOR GENERATING ENERGY FROM A MOVING LIQUID |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1992001153A1 true WO1992001153A1 (en) | 1992-01-23 |
Family
ID=6410184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/DE1991/000499 Ceased WO1992001153A1 (en) | 1990-07-11 | 1991-06-13 | Device for generating energy from a moving fluid |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE4022254A1 (en) |
| WO (1) | WO1992001153A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1008968A3 (en) * | 1994-11-30 | 1996-10-01 | Cap Reimond | Device for producing a rocking motion |
| ITMO20080219A1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-02-28 | Elio Magisano | PLANT FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICITY. |
| US9562434B2 (en) | 2010-11-03 | 2017-02-07 | National Research Council Of Canada | Oscillating foil turbine |
| WO2024246581A1 (en) * | 2023-05-31 | 2024-12-05 | Abbasi Akbar | Generate electricity using water tanks |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE70826C (en) * | S. S. marsh, 149 Washington Street in Atlanta, Grafschaft Fulton, Geo., V. St. A | Rolling ball as a ball valve for water tilting vessels | ||
| CH105772A (en) * | 1923-09-14 | 1924-07-01 | Martin Olga | Hydraulic motor. |
| FR2476759A1 (en) * | 1980-02-21 | 1981-08-28 | Aguilar Michel | Sea wave energy converter - uses cylinder containing piston which rises under hydrostatic force and compresses air to operate turbine driving generator |
| DE3542149A1 (en) * | 1985-01-25 | 1986-07-31 | Jovan Krnjaca Nenadić | Device for obtaining mechanical work from the potential energy of a liquid |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3822680A1 (en) * | 1988-07-05 | 1990-01-18 | Franz Osterkamp | DEVICE FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICAL ENERGY |
-
1990
- 1990-07-11 DE DE19904022254 patent/DE4022254A1/en not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-06-13 AU AU79897/91A patent/AU7989791A/en not_active Abandoned
- 1991-06-13 WO PCT/DE1991/000499 patent/WO1992001153A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE70826C (en) * | S. S. marsh, 149 Washington Street in Atlanta, Grafschaft Fulton, Geo., V. St. A | Rolling ball as a ball valve for water tilting vessels | ||
| CH105772A (en) * | 1923-09-14 | 1924-07-01 | Martin Olga | Hydraulic motor. |
| FR2476759A1 (en) * | 1980-02-21 | 1981-08-28 | Aguilar Michel | Sea wave energy converter - uses cylinder containing piston which rises under hydrostatic force and compresses air to operate turbine driving generator |
| DE3542149A1 (en) * | 1985-01-25 | 1986-07-31 | Jovan Krnjaca Nenadić | Device for obtaining mechanical work from the potential energy of a liquid |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1008968A3 (en) * | 1994-11-30 | 1996-10-01 | Cap Reimond | Device for producing a rocking motion |
| ITMO20080219A1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-02-28 | Elio Magisano | PLANT FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICITY. |
| US9562434B2 (en) | 2010-11-03 | 2017-02-07 | National Research Council Of Canada | Oscillating foil turbine |
| WO2024246581A1 (en) * | 2023-05-31 | 2024-12-05 | Abbasi Akbar | Generate electricity using water tanks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7989791A (en) | 1992-02-04 |
| DE4022254A1 (en) | 1992-01-16 |
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