CH708691A2 - Wasserkraftmaschine mit scheibenförmigem Schwimmer. - Google Patents

Abstract

Wasserkraftmaschine zur Erzeugung von Elektrizität aus Fliessgewässern, bei welcher ein mit der Drehachse schräg oder quer zur Strömungsrichtung ausgerichtetes Wasserrad von der Strömung des Wassers nur partiell beaufschlagbar ist und für den Auftrieb mit mindestens einer Scheibe um die Drehachse herum als Schwimmer versehen ist, womit die Wasserkraftmaschine auf dem Wasser schwimmen kann.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren um mittels Fliessgewässern möglichst umweltfreundlich und bei gutem Wirkungsgrad Strom zu erzeugen.

[0002] Konstruktionen dieser Art sind bereits bekannt, beispielsweise durch die Patentschrift DE 10 2013 114 796 A1.

[0003] Der Nachteil des in dieser Schrift vorgestellten Verfahrens ist eine relativ aufwändige Lösung für die Schwimmer in Form von Röhren und Nachteile bei der Übersetzung vom Generator.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Maschine, anzugeben welche den genannten Nachteil nicht aufweist.

[0005] Wird der Auftrieb vom Schaufelrad nicht mittels Röhren ausgeführt sondern mittels einer schwimmenden Scheibe, vereinfacht sich die Konstruktion. Die Scheibe wird vorteilshaft rund und mit dem Zentrum auf der Drehachse konstruiert. Die Scheibe wird mit einem leichten Stoff wie Styropor, Schaumstoff oder einem hohlen Kunststoffgefäss ausgeführt und mit einem weiteren Material wie beispielsweise Holz, Kunststoff oder Metall umfasst und geschützt.

[0006] Je nach benötigtem Auftrieb wird die Scheibe mehr oder weniger dick ausgeführt. Die Scheibe kann gerade auch als Leitwerk dienen, um die Anlagenposition zu stabilisieren oder bei nicht winkliger Position der Drehachse zur Strömungsrichtung, die Anlage auf der Kreisbogenbahn des Befestigungsseils zu versetzen.

[0007] Fig. 1 als einzige Zeichnung zeigt schematisch das Befestigungsseil 1, einen schwimmenden Schutzbalken 2 quer vor der Drehachse, spiralförmige Schaufelräder 3 die das Wasser vom Schwimmer in Scheibenform 4 weg leiten und Spiralförmige Schaufelräder 5 die das Wasser zum Schwimmer hinführen, einen Keil- oder Zahnriemen 6 welcher den Generator 7 direkt oder über ein Getriebe antreibt.

[0008] Die spiralförmigen Schaufelräder beidseits vom Schwimmer können dieselbe Steigungsrichtung aufweisen für mehr Querkraft unter Last oder entgegengesetzt geführt werden, gegen die Verschmutzung oder eine optimale Verdrängung vom Wasser,

[0009] Die Scheibe kann auch ganz am Rand montiert werden, was einen etwas weniger ausgeglichenen Auftrieb zur Folge hat oder es können mehrere Scheiben eingesetzt werden.

[0010] Besonders vorteilhaft für einen ausgeglichenen Auftrieb und gegen Verschmutzung ist jedoch eine einzige Scheibe im mittleren Bereich.

[0011] Der grosse Kreisumfang einer runden Scheibe kann gerade genutzt werden, um ein grosses Übersetzungsverhältnis für den Generator zu erzielen.

[0012] Die Kraftübertragung kann mit diversen bereits bekannten Verfahren wie ein Zahnrad oder ein Reibrad oder besonders vorteilhaft mit Keil- oder Zahnriemen erfolgen. Wird der Keil oder Zahnriemen in einer Nute im Schwimmer geführt, ist diese und der Riemen optimal vor anströmenden Gegenständen im Wasser geschützt.

[0013] Dank des grossen Umfangs der Scheibe reicht bei den meisten Bauformen alleine die Reibung für einen möglichst schlupffreien Betrieb aus, ansonsten kann auch eine Verzahnung in der Nute vorgesehen werden.

[0014] Ein Reibrad welches durch den Anpressdruck auf die Scheibe und mittels Reibung angetrieben wird ist eine andere sehr kostengünstige Variante des Antriebs.

[0015] Je nach Tourenzahl wird trotz der genannten Übersetzung ein weiteres Getriebe respektive eine weitere Übersetzung vor dem Generator benötigt.

[0016] Die Gestaltung vom Vorbau wird Vorteilshaft so gewählt, dass der Widerstand gegenüber dem anströmenden Wasser durch Umlenkung vom Wasser unter dem Vorbau hindurch zum Antreiben des Schaufelrads genutzt wird.

[0017] Dadurch wird gleichzeitig gerade auch Auftrieb für den Schutzbalken erzeugt.

[0018] Es eignen sich wie in Fig. 1 gezeigt eine eher rundliche Bauformen die mit einem Anstellwinkel von 5 bis 70° das Wasser nach unten leitet.

[0019] Eine weitere sehr gute Bauform vom Schutzbalken ist eine konkave statt der gezeigten konvexen Ausführung sowie eine Kombination daraus.

Claims (6)

1. Verfahren und Maschine zur Erzeugung von Elektrizität aus Fliessgewässern, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Drehachse schräg oder quer zur Strömungsrichtung ausgerichtete Wasserturbine von der direkten Strömung nur partiell beaufschlagt wird und für den Auftrieb mit mindestens einer Scheibe um die Drehachse herum als Schwimmer versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über den grossen Umfang der Scheibe die Drehgeschwindigkeit auf eine höhere Drehzahl auf den Generator übersetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ja nach angestrebtem Auftrieb die Scheibe in der Dicke variiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftübertragung ein Keil- oder Zahnriemen verwendet wird, der auf der Scheibe durch Reibungskräfte und beim Generator oder einem vorgesetztes Getriebe durch Verzahnung die Kraft schlupfarm überträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass zur Kraftübertragung ein Reibrad verwendet wird, welches die Kraft von der Scheibe durch Anpressdruck und Reibungskräfte auf den Generator oder ein Getriebe überträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbalken durch eine rundliche Ausführung und unter geeignetem Anstellwinkel, das aufgestaute Wasser beschleunigt und zum Schaufelrad umlenkt.