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Dokumentenidentifikation DE10035863B4 24.08.2006
Titel Wasserkraftmaschine zur Energieentnahme aus fallenden Gewässern
Anmelder Schönfeld, Kurt, 49610 Quakenbrück, DE
Erfinder Schönfeld, Kurt, 49610 Quakenbrück, DE
DE-Anmeldedatum 24.07.2000
DE-Aktenzeichen 10035863
Offenlegungstag 23.08.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.08.2006
IPC-Hauptklasse F03B 9/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Wasserkraftmaschine zur Energieentnahme aus fallenden Gewässern, wie einem Bach oder einem oberen Flussbereich, welche im Wesentlichen aus umlaufenden Ketten mit daran befestigten, oben offenen Behältern besteht, wie sie beispielsweise aus der DE 36 10 82 C oder aus der US 41 51 719 bekannt ist. Derartige Wasserkraftmaschinen haben gegenüber Wasserturbinen oder Wasserrädern einige Vorteile, wie z. B.:

  • – Aufwändige Gitter oder Siebanlagen können entfallen, da Laub, kleine Äste oder auch Fische über die Behälter in das Fluss- oder Bachbett transportiert werden, während größere Gegenstände durch in Fließrichtung angeordnete Metallstäbe o.ä. über den Einlauf hinweg abgeleitet, werden, dahinter in das Flussbett fallen und weiter schwimmen;
  • – Unempfindlichkeit gegen Unwetter, da die Anlagen von größeren bzw. unkontrollierbaren Wassermassen einfach überströmt werden;
  • – Bei der Errichtung der Anlagen sind in der Regel keine Erdbewegungen und/oder Wehranlagen erforderlich, dadurch relativ geringer Herstellungs-, Montage- und Wartungsaufwand bzw. -kosten;
  • – Viele Teile können im Baukastensystem vorgefertigt werden, es muss im Wesentlichen nur noch die Kettenlänge und die Anzahl der Behälter auf die Fallhöhe des Wassers abgestimmt werden;
  • – Gegenüber Turbinen bessere Ausnutzung geringer Wassermengen.

Bei diesen Maschinen ist es jedoch erforderlich, dass die an der bzw. den Kette/n befestigten Behälter zum Befüllen bzw. Entleeren in eine Schwenkbewegung geführt werden, wobei der Schwenkwinkel jeweils begrenzt werden muss.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Führung und Schwenkwinkelbegrenzung der an den Ketten befestigten Behälter. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wasserkraftmaschine mit den Merkmalen des einzigen Patentanspruchs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschriebenen:

Es zeigen

1 Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Wasserkraftmaschine;

2 Eine Detailansicht zur Befestigung der Behälter.

Wie in 1 dargestellt, besteht das Gerüst der Wasserkraftmaschine aus einer Trägerkonstruktion, die mit zwei Halteträgern an einer horizontalen Betonplatte einer vorhandenen Wehrmauer befestigt ist. Alternativ hierzu kann die Maschine auch direkt an der Wehrmauer befestigt werden.

Ein wesentliches Bestandteil der Maschine sind die beiden parallel zueinander angeordneten umlaufenden Ketten, die jeweils über ein oberes und ein unteres Zahnrad gespannt sind. Zwischen den beiden. Ketten und an ihnen befestigt sind hintereinander gereiht mehrere Behälter angeordnet. Die Behälter sind auf einer Seite offen und an den Ketten schwenkbar befestigt.

Das aus einem Sturzbach o.ä. abgeleitete Wasser wird der vertikal angeordneten Wasserkraftmaschine über eine Wasserrinne und einen verstellbaren Einlauf auf der Seite der umlaufenden Kette zugeführt, auf der die Behälter mit der Öffnung nach oben angeordnet sind. Somit füllen sich dort die Behälter mit dem zufließenden Wasser. Durch den verstellbaren Einlauf ist eine Regulierung der zufließenden Wassermenge und damit der Leistungsabgabe der Maschine möglich. Anstelle der in 1 dargestellten Wasserrinne kann zur Zuführung des Wassers auch ein Wasserrohr o.ä. verwendet werden. Zur Ableitung überschüssigen Wassers ist am Ende der Wasserrinne (oder des Wasserrohres o.ä.) ein Überströmungskanal angeordnet, der dieses an der Wasserkraftmaschine vorbei und zurück in das tiefer liegende Flussbett leitet.

Da sich am anderen Strang der Kette leere Behälter befinden, wird die Maschine durch die Gewichtskraft der mit Wasser befüllten Behälter in Bewegung versetzt. Dabei sinken die befüllten Behälter bis zum unteren Umkehrpunkt ab, wobei sie an den umlaufenden Ketten so befestigt und geführt sind, dass sie dort umgedreht werden. Dadurch kommt die offene Seite der Behälter nach unten zu liegen und das Wasser fließt aus ihnen heraus. Am oberen Umkehrpunkt findet zwangsläufig der umgekehrte Vorgang statt, so dass die offene Seite der Behälter wieder nach oben zu liegen kommt. Die Behälter werden somit durch das zufließende Wasser wieder befüllt und der beschriebene Vorgang läuft erneut ab. Es handelt sich somit sinngemäß um ein abwärts transportierendes Förderband, das das über ein Wehr o.ä. fließende oder aus einem Sturzbach abgeleitete Wasser in das tiefer liegende Flussbett senkt und so zur Energieerzeugung nutzt. Diese erfolgt dabei in üblicher Weise beispielsweise durch die Verwendung elektrischer Generatoren, die an die Ketten bzw. deren Umlenk-Zahnräder gekoppelt sind.

Aus 2 geht hervor, wie die Behälter an den Ketten befestigt sind. Hierfür befindet sich an den Behälterseiten im oberen Bereich, d.h. also auf der Seite der Öffnung, jeweils ein Halteklotz, in die ein an der Kette befestigter Haltestift so eingreift, dass der Behälter um diesen Lagerpunkt schwenkbar ist. Im unteren Bereich der Behälterseitenwände, also in der Nähe des Behälterbodens, sind jeweils zwei zueinander beabstandete Führungsklötze so angebracht, dass sie beidseits der Kette auf Höhe eines an der Kette befestigten Führungsstiftes liegen. Die Führungsklötze dienen als Anschläge für den Führungsstift, wobei der eine der beiden Führungsklötze die horizontale Positionierung der wassergefüllten absinkenden Behälter sicherstellt, während der andere der beiden Führungsklötze das Ausleeren bzw. das Umkippen der Behälter am unteren Umkehrpunkt der Ketten bewirkt (siehe Markierung „Entleerungsbeginn" in 2). Halte- und Führungsklötze sind dabei so angeordnet, dass die Behälter möglichst lange senkrecht hängen und erst direkt über dem Wasserspiegel ausgeleert werden. Durch die beiden beabstandet angeordneten Führungsklötze wird der Schwenkbereich der Behälter also auf ein optimales Maß begrenzt.

Wie in 2 weiterhin erkennbar, kann der obere Bereich der Behälter zur besseren Befüllung aber auch zur besseren Entleerung breiter gestaltet sein als der Boden.


Anspruch[de]
  1. Wasserkraftmaschine zur Energieentnahme aus fallenden Gewässern mit zwei Ketten, die jeweils über ein oberes und ein unteres Zahnrad gespannt sind, mit oben offenen Behältern, die zwischen den Ketten und an ihnen mit Haltestiften drehbar befestigt sind, sowie mit beabstandet von den Haltestiften angeordneten Führungsvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtungen aus jeweils zwei zueinander beabstandeten Führungsklötzen bestehen und dass die Ketten Führungsstifte aufweisen, die in den Zwischenraum zwischen den Führungsklötzen ragen, um die Schwenkbewegung der Behälter zu begrenzen.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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