DE19836898A1 - Wasserkraftmaschine - Google Patents
WasserkraftmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wasserkraftmaschine nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Wasserkraftmaschinen - folgend kurz auch Maschinen genannt -
nutzen zur Erzeugung mechanischer Energie das Arbeitsver
mögen fließender und/oder fallender Gewässer aus. Die
Stromturbine ist ein Beispiel für die Nutzung des Arbeits
vermögens fließenden Wassers zur Erzeugung mechanischer
Energie. Ein weiteres Beispiel sind Wasserräder, die, bei
spielsweise bei entsprechender Anströmung, das Arbeitsver
mögen fließender und fallender Wasser in mechanische
Energie umwandeln. Umgewandelt werden dabei die Geschwin
digkeits- und Lage- (Gewichts-) energien des strömenden
Wassers. Turbinen transformieren neben Geschwindigkeits- und
Lageenergien eines strömenden Wassers auch noch dessen
Druckenergien in mechanische Energie. Diesen Maschinen ist
gemeinsam, daß sie im wesentlichen in einem Wasserstrom
liegen, wobei die Wasser die Maschinen anströmen, folgend
unter Umwandlung der Energien durchströmen, um an
schließend von den Maschinen abzuströmen (kurz auch Durch
strömtechnik genannt). Dies beschränkt ihre Standortbe
stimmung auf solche Orte mit mengenmäßig ausreichendem
natürlich oder künstlich fließenden Gewässern, wobei in
beiden Fällen meist aufwendige Wasserbauten zur Leitung
und/oder dem Aufstau von Wasser notwendig sind.
Hiervon ausgehend hat sich der Erfinder die Aufgabe
gestellt, eine Wasserkraftmaschine zu entwickeln, deren
Betriebs- oder Standort weitgehend vom Vorhandensein von
natürlich oder künstlich fließenden Gewässern unabhängig
ist, und die zur Energiegewinnung weniger Wasser benötigt
als die nach der Durchströmtechnik arbeitenden Maschinen,
und die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine
Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan
spruches 1 gelöst.
Im Gegensatz zu den bekannten, nach der offenen Durch
strömtechnik arbeitenden Maschinen arbeitet die Maschine
nach der Erfindung vermittels eines im wesentlichen
geschlossenen Flüssigkeitskreislaufes (im wesentlichen
geschlossener Kreislauf, bedeutend eine umlaufende Flüssig
keitsmenge bei der nur Verlustmengen ergänzt werden), also
erfindungsgemäß nach einer Kreislauftechnik, bei der zwi
schen zwei übereinander angeordneten Niveaus der Energiege
halt der Flüssigkeit zur Erzeugung von Kräften genutzt
wird, die ihrerseits teilweise wieder zur Förderung der
Flüssigkeit von einem unteren Niveau (tieferes Energieni
veau) zu einem oberen Niveau (höheres Energieniveau)
benutzt werden, während die für vorgenannten Zweck freige
gebenen Kräfte am Abtrieb der erfindungsgemäßen Maschine
zur Verfügung stehen. Damit sind die Nachteile der
bekannten Maschinen, d. h. begrenzte Standortwahl, notwendi
gerweise hohes Wasserangebot, aufwendige wasserbauliche
Maßnahmen vermieden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Maschine nach
Patentanspruch 1 kennzeichnen die dem Patentanspruch 1 fol
genden Patentansprüche.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzug
ten Ausführungsbeispieles und der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Zusammenstellung der erfindungsgemäßen Vor
richtung in der Seitenansicht und teilweise im
Schnitt,
Fig. 2 eine Teildarstellung der Zusammenstellung gemäß
Fig. 1 in der Seitenansicht und teilweise im
Schnitt, die Teildarstellung einends begrenzt
durch die Schnittlinien I und Ia und anderenends
durch die Schnittlinie VI und VI,
Fig. 3 eine Einzelheit aus der Zusammenstellung gemäß
Fig. 1 in der Seitenansicht und teilweise im
Schnitt, einends begrenzt durch die Schnittlinie
II/II und anderenends durch die Schnittlinie I/Ia,
vereinfacht Teil eines Antriebes darstellend,
Fig. 4 den Teil des Antriebes gemäß Fig. 3 entlang der
Schnittlinie II/II in der Vorderansicht
(Pfeilrichtung X), eine Kaskade des Antriebes sich
in Richtung A abwärts bewegend,
Fig. 5 den Teil des Antriebes gemäß Fig. 4, eine Kaskade
des Antriebes sich in Richtung B aufwärts bewe
gend,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines anderen (in
Fig. 1 nicht dargestellten) Motors in der Vorder
ansicht, eine Kaskade des Motors sich in Richtung
C abwärts bewegend,
Fig. 7 den hydraulische Motor gemäß Fig. 6 eine Kaskade
sich in Richtung D aufwärts bewegend,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Richtungs
wandlers zusammenwirkend mit einem Auftriebs
körper, entlang der Schnittlinie III/III in der
Vorderansicht,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Förderein
richtung entlang der Schnittlinie IV/IV in einer
Vorderansicht (Pfeilrichtung Y),
Fig. 10 die Fördereinrichtung gemäß Fig. 9 in der Seiten
ansicht und im Schnitt,
Fig. 11 zeigt einen Wellenverbinder, zwei in axialer Rich
tung einander folgende Wellen verbindend, und ein
auf einer Welle angeordnetes Schwungrad in der
Seitenansicht, die Darstellung einends begrenzt
durch die Schnittlinie V/V und anderenends VI/VI,
der Wellenverbinder teilweise im Schnitt,
Fig. 12 den Wellenverbinder gemäß Fig. 11 in der Vorder
ansicht, d. h. in Fig. 11 entlang Schnittlinie E/F
und in Pfeilrichtung X,
Fig. 13 ein Drehzahlgetriebe umfassend beispielsweise fünf
einander folgende Wellen miteinander in Eingriff
stehend vermittels vier Hebeltrieben.
Die Vorrichtung 10 nach Fig. 1 umfaßt einen Antrieb 11 und
einen Abtrieb 12, die über einen Hebeltrieb 13 miteinander
in Eingriff stehen können.
Der Antrieb 11 setzt sich im wesentlichen zusammen aus
einer Kraftmaschine 14 (folgend kurz Motor 14 genannt), der
über einen Richtungswandler 15 mit einer ersten Welle 16,
die ihrerseits das Rad 90 einer Fördereinrichtung 17 trägt
in Eingriff steht. Der Abtrieb 12 ist im wesentlichen eine
Welle 18, die sofern angezeigt ein Schwungrad 19 trägt und
beispielsweise einen Stromerzeuger 20 antreibt.
Nach Fig. 4, die eine Vorderansicht des Motors 14 zeigt,
besteht letzterer aus einem Flüssigkeitsbehälter 25, in dem
ein Schwimmkörper 26 in eine Flüssigkeit 27 geführt auf- und
absteigend eingetaucht aufgenommen ist. Der Schwimm
körper 26 ist ein geschlossener Hohlkörper, der zu seiner
Verstärkung ein, sein inneres Hohlvolumen ausfüllenden Kern
28 wabenförmiger Ausbildung umschließt. Der Schwimmkörper
26 ist einends durch einen Schwenkhebel 29 im Flüs
sigkeitsbehälter 25 geführt gehalten. Zu diesem Zweck ist
der Schwenkhebel 29 einen an eine Stütze 30, die ihrerseits
beispielsweise mit dem Boden 31 des Flüssigkeitsbehälters
25 verbunden ist, schwenkbar angelenkt und anderenends
schwenkbar an den Schwimmkörper 26 angeordnet. An seinem
vorderen freien Ende trägt der Schwenkhebel einen Verbin
dungsbolzen 32 (den Schwenkhebel 29 mit dem Schwimmkörper
26 beabstandet schwenkbar verbindend), wobei der Verbin
dungsbolzen 32 zwischen Schwenkhebel 29 und Schwimmkörper
26 eine Schubstange 33 und Kurbelstange 34 trägt. Fig. 2
zeigt die Kurbelstange 34 mit dem Richtungswandler 15 und
Fig. 4 die Schubstange 33 mit einem Steuerhebel 35, Kaska
den 40, 41 betätigend in Eingriff stehend.
Fig. 4 zeigt zwei in ihren entgegengesetzten Bewegungs
richtungen zwangsgeführte Kaskaden (der kaskadische Teil
des Motors 14), eine linke Kaskade 40 und eine rechte Kas
kade 41, deren Stufen 42 (folgend Schwenkbehälter 42
genannt) vertikal voneinander beabstandet teilweise inein
andergreifen und so einen stufenförmigen Flüssigkeitsfall,
vorzugsweise Wasser, zwischen einem oberen Zulaufbehälter
43 und unteren Flüssigkeitsniveau (Aufströmböden 44, kurz
Boden 44) bilden.
Die linke Kaskade 40 umfaßt den Zulaufbehälter 43 und zwei
Schwenkbehälter 42a, 42b und die rechte Kaskade 41 zwei
Schwenkbehälter 42c, 42d. Die Schwenkbehälter 42a, 42b der
linken Kaskade 40 sind an eine Trageinrichtung 45 schwenk
bar angelenkt, die sich im Vertikalschnitt als Doppel-T-Träger
darstellt. Die Trageinrichtung 45 umfaßt als solche
einen Steg 46 und zwei rechtwinklig zum Steg 46
verlaufende, gleichlange Schenkel 47, die jeweils hälftig
vom Steg 46 abragen. An den Übergängen zwischen Steg 46 und
den Schenkeln 47 sind Träger 48 angeordnet, an denen die
Schwenkbehälter 42 (42a oben, 42b unten) schwenkbar be
festigt sind. Die Schwenkbehälter 42 sind wannenförmig
ausgebildet, an der Trageinrichtung 45 nach oben offene
d. h. in Strömungsrichtung X offen, und mittig um die Träger
48 schwenkend angelenkt. Synchronisiert werden die
Schwenkbewegungen der Schwenkbehälter 42a und 42b durch ein
Verbindungsstück 49, an dem die den abstromseitigen Enden
der Schwenkbehälter 42a, 42b gegenüberliegenden Enden
schwenkbar angelenkt sind. Der vertikale Abstand der An
lenkungen der Schwenkbehälter 42a, 42b am Verbindungsstück
49 entspricht dem vertikalen Abstand der Träger 48 an der
Trageinrichtung 45, so daß sich die Schwenkbehälter 42a,
42b unter einem gleichen Winkel zur Horizontalen, d. h.
stets parallel zueinander verschwenken. Das Ausmaß der
Verschwenkung bestimmt eine Steuereinrichtung, umfassend
zwei an dem Verbindungsstück 49 in einem bestimmten Verti
kalabstand angeordnete Anschläge 50, 51 und ein zwischen
den Anschlägen 50, 51 angeordneter im Gegensatz zu den mit
dem Verbindungsstück 49 vertikal bewegbaren Anschlägen 50,
51 stationärer Anschlag 52. Zur Steuereinrichtung gehört
ferner ein Träger 53, der rechtwinklig von dem dem Verbin
dungsstück 49 zugewandten Ende des Schenkels 47 abragt und
mit dem Boden 54 des Schwenkbehälters 42 in Eingriff bring
bar ist. Mittig am Steg 46 ist das vordere freie Ende 55
des Steuerhebels 35 schwenkbar angelenkt, während das hin
tere freie Ende 56 des Steuergebers 35 an der Schubstange
33 schwenkbar angeordnet ist. Mit 57 ist eine stationäre
Lagereinrichtung bezeichnet. An der mittig und schwenkend
der Steuerhebel 35 angeordnet ist, stationär immer bedeu
tend fest am Maschinengehäuse oder dgl. Tragteilen ange
bracht.
Die linke Kaskade 40 umfaßt zwei Schwenkbehälter 42a, 42b
und den Zulaufbehälter 43. Die Schwenkbehälter 42c, 42d
sind gleichermaßen an eine Trageinrichtung angelenkt wie
im Zusammenhang mit der linken Kaskade 40 beschrieben. Mit
der linken Kaskade 40 identisch sind auch das Verbindungs
stück und die Steuereinrichtung. Ein Hebel 62 verbindet den
oberen Träger 48 der linken Kaskade 40 mit der Mitte des
Steges 63 der Trageinrichtung der rechten Kaskade 41, indem
er dort an ein Lager 64 schwenkbar angelenkt ist. Wie
Steuerhebel 35 schwenkt auch Hebel 62 um ein stationäres
Lager 74. Die Anlenkung des Hebels 62 an linker 40 und
rechter Kaskade 41 ist so getroffen, daß der Steuerhebel
35 und der Hebel 62 parallel zueinander verlaufen. Die
rechte Kaskade 41 bewirkt auch die Verschwenkung des
Zulaufbehälters 43. Zur Erzielung der Schwenkbewegung ist
der Zulaufbehälter 43 mittig um ein stationäres Lager 65
schwenkbar an letzterem angeordnet. Ein Verbinder 66 ist
einenends mit der dem Ablauf gegenüberliegenden Seite des
Zulaufbehälters 43 und anderenends mit einer Steuerstange
67 verbunden, die ihrerseits mit dem oberen Lager 68 der
rechten Kaskade verbunden ist. Fig. 3 zeigt einen oberen
Flüssigkeitsbehälter 69, der Flüssigkeit intermettierend in
den Zulaufbehälter 43 einspeist. Zu diesem Zweck weist der
obere Flüssigkeitsbehälter 69 und der Zulaufbehälter 43
Durchflußöffnungen 70 (im oberen Flüssigkeitsbehälter) und
71 (im Zulaufbehälter 43) auf, die wechselweise geöffnet
und geschlossen werden. Öffnen und Schließen der Öffnung
70 erfolgt durch eine Seitenwandung 72 des Zulaufbehälters
43, indem bei Verschwenken des Zulaufbehälters 43 die
Öffnung 71 aus der gezeigten Lage entsprechend der Ver
schwenkung herausbewegt und die Öffnung 70 durch die Sei
tenwandung 72 geschlossen wird. Mit 44 ist ein Boden
bezeichnet, der nach Fig. 4 einends die linke - 40 und
rechte Kaskadenstufe 41 vollständig unterfährt und anderen
ends gemäß Fig. 1 in einen unteren Flüssigkeitsbehälter 73
ausmündet. Vorstehend wurden linke 40 und rechte Kaskade
mit zwei Schwenkbehältern 42 bzw. zwei Schwenkbehältern 42
und einem Zulaufbehälter 43 beschrieben. Auf diese Behäl
teranzahl ist die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch
nicht beschränkt, jede Kaskade kann bei entsprechender
Anpassung der Trageinrichtungen etc. auch mehr Behälter als
beschrieben aufweisen, wobei jedoch jede Kaskade die glei
che Behälterzahl - eine Kaskade zusätzlich einen Zulaufbe
hälter - aufweisen muß.
Die im wesentlichen auf- und abwärts gerichtete Bewegung
der Schubstange 33 in eine Drehbewegung zu transformieren
ist Aufgabe des Bewegungsrichtungswandlers, verkürzt Rich
tungswandlers, weiter verkürzt Wandlers 15.
Gemäß Fig. 2 und 8 umfaßt der Wandler 15 ein treibendes
Zahnrad 78 (folgend kurz Treibrad 78 genannt) und ein
getriebenes Zahnrad 79 (folgend kurz Getrieberad 79
genannt). Das Treibrad 78 ist beidseits, selbst nicht dreh
bar, zwischen zwei sich synchron und auf gleichen
kreisförmigen Umlaufbahnen bewegenden Lagerungen 80, 81 auf
einer Welle 82 befestigt sitzend gehalten. Der Radius der
kreisförmigen Umlaufbahnen bestimmt sich aus der Summe der
Radien des Treibrades 78 und Getrieberades 79. Das Treibrad
78 ist auf der einen Seite (Festlager 80) am vorderen
freien Ende der Kurbelstange 34 und auf der anderen Seite
an einer Lagerscheibe 83 (Lager 81) vermittels der Welle 82
gelagert. Die Welle 82 mit auf ihr fest, d. h. nicht drehbar
aufgebrachtem Treibrad 78 ist im Lager 80 nicht drehbar
aufgenommen, während sich die Welle 82 im Lager 81 in der
Lagerscheibe 83 und im Lager am vorderen Ende der Kurbel
stange zu drehen vermag. Das treibende Zahnrad 78 ist ver
mittels einer Verschraubung 77 mit der Kurbelstange 34 fest
verbunden. Das Getrieberad 79 ist fest mit dem Ende der
ersten Welle 16 verbunden, das der Kurbelstange 34
zugewandt ist. Die Lagerscheibe 83 ist selbst frei drehbar
auf der ersten Welle 16 angeordnet. Das Zähnezahlverhältnis
des Getriebe- 79 und Treibrades 78 ist vorzugsweise 1 : 1.
Die erste Welle 16 an zwei Ständerteilen 88, 89 drehbar
gelagert (siehe Fig. 1) trägt der Lagerscheibe 83 in axia
ler Richtung folgend die Fördereinrichtung 17. Gemäß den
Fig. 9, 10 besteht die Fördereinrichtung 17 aus einem Rad
90, das mit der ersten Welle 16 fest verbunden, d. h. auf
der ersten Welle 16 nicht drehbar angeordnet ist. Das Rad
90 trägt auf seiner Stirnfläche nahe seinem äußeren Umfang
Behälter 91, die schwenkbar am Rad 90 angeordnet sind. Mit
jedem Behälter 91 - vorgesehen sind beispielsweise acht
gleichmäßig am Umfang verteilt - wirkt ein Steuerhebel 92
zusammen. Behälter 91 und Steuerhebel 92 sind über einen
Zapfen 93, das Rad 90 von Stirnseite zu Stirnseite durch
greifend fest miteinander verbunden, so daß der Behälter
91 einer Schwenkbewegung des Steuerhebels 92 folgt. Die
Fördereinrichtung 17 transportiert ein flüssiges Medium
beispielsweise Wasser von einem unteren Vorratsbehälter 73
(unteres Niveau) in den oberen Flüssigkeitsbehälter 69
(oberes Niveau). Nahe dem oberen Flüssigkeitsbehälter 69
ist eine Steuerscheibe 95 vorgesehen, auf die die Steuer
hebel 92 auflaufen, somit sich und die Behälter 91 ver
schwenkend.
Die Fig. 1, 2 und 11 verdeutlichen, daß der Antrieb 11 und
der Abtrieb 12 über einen Hebeltrieb 13 miteinander in Ein
griff stehen. Der Hebeltrieb 13 verbindet die erste, trei
bende Welle 16 des Antriebes 11 mit der zweiten getriebenen
Welle 18 des Abtriebes 12, die ohne Anordnung, d. h. Zwi
schenschaltung des Hebeltriebes 13 voneinander getrennt
wären. Folgend werden die Bezeichnungen "antriebseitig" und
"abtriebseitig" im Zusammenhang mit Wellenenden gebraucht.
Dabei bedeutet antriebseitige Wellenenden sich in Richtung
des Motors 14 und abtriebseitige Wellenende solche sich in
Richtung Stromerzeuger 20 erstreckend oder gerichtet sind.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die zweite Welle 18, d. h. die Welle
18 des Abtriebs 12 zwischen zwei Ständerteilen 100 und 101
der Vorrichtung 10 nach der Erfindung axial fluchtend zur
ersten Welle 16 des Antriebes 11 gelagert. Der Abstand
zwischen den Ständerteilen 89 und 100 bemißt einen
Zwischenraum 102, indem der Hebeltrieb 13 aufgenommen ist.
Der Hebeltrieb 13 umfaßt einen treibenden Teil 103, be
stehend aus einem am abtriebsseitigen Ende der Welle 16
fest angeordneten Antriebshebel 104, einem Tragarm 105 mit
einem an seinem vorderen freien Ende fest, d. h. nicht dreh
bar angeordneten Treiber 106 und einer Lagerscheibe 107,
die ihrerseits frei drehend auf der Welle 18 angeordnet ist
und einen getriebenen Teil 108 im vorliegenden Fall einen
Drehkörper 108, der fest verbunden auf dem antriebseitigen
Ende der Welle 18, abtriebseitig gefolgt von der Lager
scheibe 107, angeordnet ist. Treiber 106 und Drehkörper 108
sind im vorliegenden Fall als miteinander in Eingriff
stehende Zahnräder (Zähnezahlverhältnis 1 : 1) ausgebildet,
sie können aber auch anders als Zahnräder ausgebildet sein,
vorausgesetzt sie sind so ausgebildet, daß sie sich
umeinander, miteinander in Eingriff stehend abwälzen kön
nen.
Der Antriebshebel 104 ist einends fest auf dem abtriebsei
tigen Ende der Welle 16 angeordnet. Anderenends, d. h. an
seinem freien Ende trägt er einen Wellenstumpf 109 (Fig.
11), dessen antriebsseitiges Ende 109a im Antriebshebel 104
drehbar aufgenommen ist. Der Wellenstumpf 109 durchgreift
drehbar den Tragarm 105 und trägt dem Tragarm 105 folgend
den Treiber 106, der nicht drehbar auf dem Wellenstumpf 109
angebracht ist. Der Treiber 106 ist mit seiner Stirnfläche
an der abtriebseitigen Fläche des Trägarmes 105 anliegend
mit letzterem durch eine Verschraubung 110 fest verbunden.
Diese Art der Anordnung findet sich auch bei der Befe
stigung des Zahnrades 78 an der Schubstange 34. Das dem
Treiber 106 folgende freie Ende des Wellenstumpfes 109b ist
in der Lagerscheibe 107 drehbar aufgenommen. Der Wel
lenstumpf 109 ist also beidseits, zum einen im
Antriebshebel 104 (antriebsseitig), zum anderen in der
Lagerscheibe 107 (abtriebsseitig) drehbar aufgenommen.
An dem anderen Ende des Tragarmes 105, dem Ende, das dem
Treiber 106 gegenüberliegt, ist der Tragarm 105 schwenkbar
an einem vorderen freien Ende eines Traghebels 111 ange
lenkt, dessen anderes Ende schwenkbar an einer Trageinrich
tung 112 angeordnet ist.
Der Traghebel 111 ist aus zwei parallel beabstandet gehal
tenen Hebelarmen 111a und 111b gebildet, zwischen denen der
Tragarm 105 vermittels eines Schwenklagers 113 angelenkt
ist. Die Trageinrichtung 112 ist bespielsweise ein Träger
kreisförmigen Querschnittes, beidseits von den Ständertei
len 100 und 89 gehalten. Der Tragarm 105 ist also beid
seits, einenends auf dem Wellenstumpf 109 und anderenends an
dem freien Ende des Traghebels 111 abgestützt, wobei der
Traghebel 111 an seinem anderen Ende an einer Trageinrich
tung 112 angelenkt ist.
Fig. 6 und 7 zeigt eine andere Ausführungsform des kaska
dischen Teiles eines Motors 14. Der kaskadische Teil
besteht aus einer linken Kaskade 118 und einer rechten Kas
kade 119. Jede Kaskade weist einen Behälterträger 120 auf,
an den Behälter 121 zur Aufnahme von Flüssigkeit überein
ander beabstandet fest angeordnet sind. Zwischen den Behäl
terträgern 120 ist ein stationärer Körper 122 angeordnet,
der von geneigt verlaufenden Kanälen 123 durchgriffen wird.
Die Behälterträger 120 (linker Behälterträger 120a, rechter
Behälterträger 120b) sind so an den Körper 122 angelenkt,
daß sie an den vertikalen Gleitwandungen 124, 125 anlie
gend auf- und abwärts verschiebbar sind. Die Behälterträger
120 sind über einen oberen Schwenkhebel 126 und einen
unteren Schwenkhebel 127, beide mittig vermittels Schwenk
lagerungen 128, 129 am Körper 122 angelenkt, miteinander
verbunden, so daß die Kaskaden 118, 119 gegenläufig zuein
ander bewegbar sind. Die Behälter 121 sind auf ihrer Ober
seite und an der Seite, die an die Gleitwandungen 124, 125
angrenzt offen, d. h. die Gleitwandungen 124, 125 ersetzen
die fehlende Seitenwandung je Behälter 121. Fig. 6 zeigt
eine mit dem obersten Behälter 121a der linken Kaskade 118
zusammenwirkenden Zufluß 130, der intermettierend vom
besagten Behälter 121a geöffnet und geschlossen wird. Die
Fig. 6 und 7 zeigen die Neigungen der Kanäle 123. Der Kanal
123a ist ausgehend von der linken Kaskade 118 in Richtung
auf die rechte Kaskade 119 geneigt während der Kanal 123b,
ausgehend von der rechten Kaskade 119 in Richtung auf die
linke Kaskade 118 geneigt ausgebildet ist. Diese wechsel
seitige Anordnung setzt sich über die Höhenerstreckung des
Körpers 112 jeweils gleichmäßig beabstandet fort. Die
Behälter 121 sind auf den Behälterträgern 120a und 120b in
vertikaler Richtung zueinander versetzt angeordnet, wobei
das Maß des Versatzes einer Behälterhöhe entspricht.
Gemäß Fig. 6 läuft Flüssigkeit austretend aus dem Zufluß
130 in den Behälter 121a der linken Kaskade 118, von dort
über Kanal 123a in den Behälter 121b der rechten Kaskade
119. Durch das Gewicht der Flüssigkeit im Behälter 121b der
rechten Kaskade 119 wird diese in Pfeilrichtung C (Fig. 6)
abwärts bewegt, während die linke Kaskade 118 in Pfeilrich
tung D (Fig. 7), der oberste Behälter 121a den Zufluß 130
absperrend aufsteigt. Anschließend strömt die Flüssigkeit
aus dem Behälter 121b, den sich an den Behälter 121b
anschließenden Kanal durchlaufend, in den Behälter 121c
der linken Kaskade 118, was die linke Kaskade 118 unter
Öffnung des Zuflusses 130 absinken läßt. In dieser Stel
lung der Behälterträger 120 wird wiederum der Behälter 121b
mit Flüssigkeit, ausgehend von Behälter 121a, mit Flüssig
keit befüllt. Während sich der Behälter 121c in den Behäl
ter 121d entleert. Durch diese Gewichtsverlagerung von der
linken Kaskade 118 auf die rechte Kaskade 119 sinkt
letztere wieder ab (Fig. 7), wobei in unterer Absinklage
sich die Behälter 121b in den Behälter 121c und der Behäl
ter 121d in den Behälter 121e entleert, was wiederum ein
Absinken der linken Kaskade 118 bewirkt. Unter Auf- und
Absteigen der Kaskaden setzt sich die Befüllung und Ent
leerung der Behälter 121 fort, bis die Füllmenge aus dem
Behälter 121f über den untersten Kanal 123 abfließt. Bei
Befüllung aller Behälter 121 der linken 118 und rechten
Kaskade 119 wird die für die Auf- und Abwärtsbewegung der
Kaskaden notwendige Gewichtsdifferenz durch Überfüllung
einer Kaskade im Verhältnis zur anderen, oder Gewichtsre
duktion einer Kaskade, durch plötzliche Teilentleerung
erreicht. Die Auf- und Abwärtsbewegung der Behälterträger
120 bewirkt am unteren Schwenkhebel 127 eine Schwenkbewe
gung, um das untere Schwenklager 129 die vom Schwenkhebel
127 auf eine Kurbelstange 131 übertragen werden kann, mit
einem Richtungswandler in Eingriff steht.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10
ist folgende. Der Motor 14 erzeugt eine im wesentlichen
gradlinige auf- und abwärts gerichtete Bewegung
(vergleichbar dem freien Ende einer Kolbenstange einer
Verbrennungskraftmaschine). Diese Bewegung wird vermittels
des Richtungswandlers 15 in eine Drehbewegung umgewandelt,
die auf die Welle 16 übertragen wird (der Richtungswandler
vergleichbar der Kröpfung einer Kurbelwelle einer Verbren
nungskraftmaschine, deren Wellenende wie die Welle 16 eine
Drehbewegung ausführt). Mit der Welle 16 dreht auch das
fest auf ihr angebrachte Rad 90 der Fördereinrichtung 17.
Der Hebeltrieb 13 zwischen den einzelnen Wellen 16 und 18
angeordnet nimmt die Drehbewegung der Welle 16 ab und über
trägt diese auf die Welle 18.
Die im wesentlichen gradlinige auf- und abwärts gerichtete
Bewegung der Schubstange 33 wird erzeugt, indem der
Schwimmkörper 26, eingetaucht in der Flüssigkeit 27 des
Flüssigkeitsbehälters, beispielsweise Wasser, belastet oder
entlastet wird. Bei Entlastung lassen die wirksamen auf den
Schwimmkörper 26 wirkenden Auftriebskräfte, letzteren in
Aufwärtsrichtung (Pfeilrichtung B, Fig. 5) aufsteigen,
während er bei Belastung in Abwärtsrichtung (Pfeilrichtung
A, Fig. 4) absinkt. Die Belastung und Entlastung des
Schwimmkörpers 26 erfolgt durch die über den Steuerhebel 35
mit der Schubstange 33 und somit mit dem Schwimmkörper 26
verbundenen - sich über das beschriebene Hebelsystem in
vertikaler Richtung synchron gegenläufig aufwärts und
abwärts bewegenden - Kaskaden in Abhängigkeit von deren
sich ändernden individuellen Ladegewichten, die sich durch
die Be- und Entladung der bewegungsmäßig zwangsgesteuerten
Schwenkbehälter 42 einstellen. Dreht sich z. B. das Rad 90
der Fördereinrichtung 17 entgegen dem Uhrzeigersinn (siehe
Pfeilrichtung in Fig. 9), so erfolgt Ladung und Entladung
der Kaskaden 40, 41 sich in gleicher Folge wiederholend
folgendermaßen. Hat das freie Ende, d. h. das mit dem
Steuerhebel 35 verbundene Ende der Schubstange 33 seinen
obersten Umkehrpunkt (siehe Lage in Fig. 4) erreicht, dann
stehen die Schwenkbehälter 42c, 42d waagerecht und der
gleichermaßen zur rechten Kaskade 41 gehörige Zulaufbe
hälter 43 ist in Richtung auf die Schwenkbehälter der rech
ten Kaskade 41 geschwenkt. In gleicher Richtung verschwenkt
und parallel verlaufend zum Zulaufbehälter 43 stehen die
Behälter 42a und 42b der linken Kaskade 40. In dieser
Umkehrpunktstellung liegt ein Behälter 42d der rechten Kas
kade 41 auf dem Träger 53 auf, während der statische
Anschlag 52 zusammenwirkend mit der rechten Kaskade 41 am
vertikal verschiebbaren Anschlag 51 der rechten Kaskade 41
und der entsprechende Anschlag 52 der linken Kaskade 40 am
Anschlag 50 - letzterer den ersteren gegenüberliegend -
anliegt. Der dem Schwenkbehälter 42d der rechten Kaskade 41
entsprechende Schwenkbehälter 42b der linken Kaskade 40 ist
von dem Anschlag 53 der linken Kaskade 40 abgehoben. In
dieser Umkehrpunktstellung ist der Schwenkbehälter 42c vom
Zulaufbehälter 43 und der Schwenkbehälter 42d vom Schwenk
behälter 42a befüllt, während sich der Schwenkbehälter 42b
in Richtung auf den Boden 44 entleert hat. Belastet durch
das Gewicht der Kaskaden 40, 41 (Gewicht bestehend aus
Eigengewicht der Kaskaden 40, 41, Gewicht von Hebelwerk und
Zufuhrbehälter 43 und Gewicht der Beladungen der Schwenkbe
hälter 42c, 42d) bewegt sich die Schubstange 33 in Richtung
auf ihren unteren Umkehrpunkt (Fig. 4, Pfeilrichtung A,
folgend Abwärtsbewegung genannt) unter gleichzeitiger
abwärts gerichteter Lageverschiebung des Schwimmkörpers 26.
Während der Abwärtsbewegung fährt die rechte Kaskade 41 mit
Zufuhrbehälter 43 durch die Anlenkung der Kaskade 41 am
Steuerhebel 35 und Hebel 62 im wesentlichen gleichgerichtet
wie die Schubstange 33 ab, bis der Anschlag 50 auf den
statischen Anschlag 52 auf läuft. Mit Anlage des Anschlages
52 am Anschlag 50 setzt sich die Abwärtsbewegung der rech
ten Kaskade 41 mit Zulaufbehälter 43 fort, das Verbin
dungsstück 49 folgt der Abwärtsbewegung jedoch nicht mehr
und bewirkt nunmehr die Verschwenkung der Behälter 42c, 42d
an der Trageinrichtung 45a der rechten Kaskade 41 in Rich
tung auf die linke Kaskade 40, während der Zulaufbehälter
43 aus seiner Neigung in Richtung auf die rechte Kaskade 41
in eine waagerechte, d. h. horizontale Lage bewegt wird.
Während die rechte Kaskade 41 mit Zulaufbehälter 43 der
Abwärtsbewegung der Schubstange 43 folgt, steigt die linke
Kaskade 40 synchron entgegengesetzt gerichtet, d. h. nach
oben auf. Während der Aufwärtsbewegung fährt der Anschlag
51 auf den Anschlag 52 auf, was gleichermaßen bei fort
schreitender Aufwärtsbewegung der linken Kaskade 40 ein
Verschwenken der Behälter 42a und 42b von einer in Richtung
auf die rechte Kaskade 41 verschwenkten Lage in die Hori
zontale bewirkt. Ist die Schwenkung in die Horizontale
erfolgt, liegt beispielsweise der Boden oder die Unterseite
des Behälters 42b auf dem Träger 53 auf. Die Träger 53 (für
jeden Schwenkbehälter ist ein Träger vorgesehen) erfüllen
die Aufgabe, die Schwenkbehälter 42 in der Horizontallage
zu halten, während der statische Anschlag 52 seinen Ein
griff mit den verschiebbaren Anschlägen 50, 51 wechselt.
Erreicht die Schubstange 33 den unteren Umkehrpunkt (Fig.
5), dann sind die Behälter 42 der rechten Kaskade 41 so
weit verschwenkt, daß ihr Inhalt in die horizontalliegen
den Behälter 42 der linken Kaskade 40 überlaufen kann, wäh
rend der Zulaufbehälter 43 aus dem oberen Flüssigkeitsbe
hälter 69 beladen wird. Fig. 4 zeigt die Lage der Kaskaden
40, 41 und die Schwenkstellung der Behälter 42 am oberen
Umkehrpunkt der Schubstange 33 unmittelbar vor Einsetzen
der Abwärtsbewegung während Fig. 5 Kaskadenlage und
Schwenkstellungen am unteren Umkehrpunkt unmittelbar vor
Einsetzen der Aufwärtsbewegung der Schubstange 33 dar
stellt. Während der Aufwärtsbewegung laufen die Bewegungs
vorgänge der Kaskaden 40, 41 umgekehrt ab, wie im Zusammen
hang mit der Abwärtsbewegung beschrieben.
Gemäß der Erfindung wird die Auftriebskraft (F) des
Schwimmkörpers 26 zum Betrieb der Vorrichtung 10 genutzt.
Die Auftriebskraft bestimmt sich aus der Differenz der
Kräfte, die auf die untere 26a und obere Fläche 26b des
Schwimmkörpers 26 wirken. Da die auf die untere Fläche 26a
wirkende Kraft größer ist als die auf die obere Fläche 26b
wirkende, muß, damit der Schwimmkörper 26 absinkt, die
über die Schubstange 33 auf den Schwimmkörper 26 abwärts
einwirkende Kraft - die aus dem Gewicht beider Kaskaden mit
Hebelwerken und Ladungsgewichten der Behälterfüllung resul
tiert - mindestens geringfügig größer sein, als die Auf
triebskraft, während die beim Aufsteigen auf den Schwimm
körper 26 einwirkende Kraft mindestens geringfügig kleiner
als die Auftriebskraft sein sollte. Nach der Erfindung kann
diese Differenz eingestellt werden, indem am oberen Umkehr
punkt die Schwenkbehälter 42 der rechten Kaskade 41 zur
Erzeugung des notwendigen Gewichtes überfüllt werden, wäh
rend am unteren Umkehrpunkt einer oder mehrere Schwenkbe
hälter 42 der linken Kaskade 40 vom Gewicht der Überfüllung
plus der zum Aufstieg des Schwimmkörpers 26 notwendigen
Gewichtsreduktion vorzugsweise schlagartig entlastet wer
den.
An den Schwimmkörper 26 ist die Kurbelstange 34 angelenkt,
die den Schwimmkörper 26 mit dem Richtungswandler 15 ver
bindet, der die im wesentlichen vertikal auf- und abwärts
gerichtete Bewegung des Schwimmkörpers 26 oder der Schub
stange 33 in eine Drehbewegung zur Einleitung in die erste
Welle 16 transformiert. Schubstange 33 und Kurbelstange 34
sind an ihren tankseitigen (Flüssigkeitsbehälter 25) freien
Enden am unteren Ende des Schwimmkörpers 26 an einem
Verbindungsbolzen 29 schwenkbar angelenkt an dem auch ein
Ende eines Schwenkhebels schwenkbar befestigt ist, wobei
das andere Ende des Schwenkhebels 29 am Boden 31 des Flüs
sigkeitsbehälters 25 schwenkbar angeordnet ist. Auf diese
Weise können Schubstange 33 und Kurbelstange 33 und Kurbel
stange 34 bei Auf- und Absteigen der im Flüssigkeitsbehäl
ter 25 über dem Schwenkhebel 29 geführten Schwimmkörpers 26
letzterem synchron folgen. Die Kurbelstange 34 bewegt sich
zwischen einem oberen A und unteren Umkehrpunkt B, deren
Abstand voneinander von dem Durchmesser des getriebenen
Zahnrades 79 und einem halben Durchmesser des treibenden
Zahnrades 78 bestimmt wird.
Dies definiert auch die Wegstrecke, die der Schwimmkörper
26 eingetaucht in die Flüssigkeit 27 auf- und absteigend je
Umdrehung der Welle 16 zurücklegt. Die Funktionsweise des
Richtungswandlers 15 ist folgende. Das fest am Ende der
Kurbelstange 34 angeordnete Treibrad 78 wird von einer
Welle 82 durchgriffen, die ihrerseits einends fest, d. h.
nicht drehbar an der Kurbelstange 34 aber anderenends
drehbar in der Lagerscheibe 83 aufgenommen ist, wobei die
Lagerscheibe 83 ihrerseits frei drehbar auf der Welle 16
gelagert ist. Das beidseits gelagerte selbst nicht drehende
Treibrad 78 kann so die Welle 16 auf einer Kreisbahn
umkreisen. Um diese Bewegung in eine Drehbewegung umzu
setzen, steht es mit dem getriebenen Zahnrad 79 über
Außenverzahnungen in Eingriff, wobei das getriebene
Zahnrad 79 auf der Welle 16 fest angeordnet ist. Bei dem
gewählten Zähnezahlverhältnis des Getriebe- und Treibrades
78 von vorzugsweise 1 : 1 ergibt sich, daß sich die Welle 16
bei einem Umlauf von 360° des Treibrades 78 um das
Getrieberad 79 zweimal um sich selbst dreht.
Die Fördereinrichtung 17 fördert Flüssigkeit von einem
unteren 73 in einen oberen 69 Flüssigkeitsbehälter, hebt
die Flüssigkeit, die voran den Motor 14 unter Abgabe von
Teilen ihrer Energie durchlaufen hat wieder auf ein höheres
Energieniveau. Die vom Motor 14 abströmende Flüssigkeit
läuft über den Boden 44 dem unteren Flüssigkeitsbehälter 73
zu. Der untere Flüssigkeitsbehälter bevorratet eine Flüs
sigkeitsmenge, die größer ist als die Menge Flüssigkeit,
die sich im Arbeit leistenden Flüssigkeitskreislauf der
Vorrichtung 10 nach der Erfindung befindet, dies aus Grün
den einer schnellen, vollständigen Befüllung der den Flüs
sigkeitsbehälter 73 auf einer Kreisbahn durchfahrenden
Behälter 91, die am Rad 90 angelenkt, Flüssigkeit in den
oberen Flüssigkeitsbehälter 69 fördern, indem sie sich dazu
ausgelöst durch das Auffahren der Steuerhebel 92 auf die
Steuerscheibe über dem oberen Flüssigkeitsbehälter 69 so
verschwenken, daß die in ihnen enthaltene Flüssigkeit
abfließt. Die Menge der Flüssigkeit, die den im wesentli
chen geschlossenen Kreislauf durchströmt, bestimmt sich
nach der Menge, die ausgehend vom oberen Flüssigkeitsbehäl
ter 69 die Kaskaden 40, 41 durchströmt, über den Boden 44
dem unteren Flüssigkeitsbehälter 73 zufließt, aus diesem
vermittels der Behälter 91 des Rades 90 abgeschöpft und
wieder in den oberen Vorratsbehälter 69 gefördert wird, wo
bei diese Flüssigkeitsmenge zum Betrieb der Vorrichtung 10
im wesentlichen konstant bleibt. Bei dem gewählten
Zähnezahlverhältnis zwischen Treib- 78 und Getrieberad 79
von 1 : 1 (gleiche Zähnezahlen, gleiche Außendurchmesser)
ergibt sich, daß sich das Förderrad 90 bei einem vollstän
digen (360°) Umlauf des Treibrades 78 um das Getrieberad 79
wie die Welle 16 zweimal dreht.
Der Hebeltrieb 13 verbindet den Antrieb 11 mit dem Abtrieb
12, indem er die Drehbewegung der ersten Welle 16 des
Antriebes 11 auf die Welle 18 des Abtriebes 12 überträgt.
Der fest mit dem abtriebseitigen Ende der Welle 16 verbun
dene Abtriebshebel 104 läßt bei Drehung den Wellenstumpf
109 (d. h. dessen axiale Mittellinie) mit aufgesetztem Trei
ber 106 auf einer Kreisbahn umlaufen, deren Durchmesser
sich auf dem doppelten Abstand zwischen der Längsachse der
Welle 16 und der des Wellenstumpfes 109 bestimmt. Auf die
ser Kreisbahn wälzt sich der Treiber 106 mit seinem äuße
ren Umfang gegen den äußeren Umfang des fest auf der Welle
18 angeordneten Drehkörpers 108 ab und versetzt so den
Drehkörper 108 und damit die Welle 18 in Drehung. Das vor
dere freie Ende des Traghebels 105 folgt der Umlaufbewegung
des Wellenstumpfes 109, während das andere Ende des Tragar
mes 105 beim Traghebel 111 Schwenkbewegungen - der Trag
hebel 111 schwenkt um die Trageinrichtung 112 - auslöst.
Aus vorstehendem wird deutlich, daß der Tragarm 105 nur
die Funktion hat, den Treiber 106 so zu halten, daß er
selbst nicht drehend den Drehkörper 108 zur Übertragung der
Drehbewegung der Welle 16 auf die Welle 18 umlaufen kann.
Beträgt das Zähnezahlverhältnis zwischen Treiber 106 und
des Drehkörpers 108 beispielsweise 1:1, dann dreht sich die
Welle 18 bei einem vollständigen Umlauf des Treibers 106 um
den Drehkörper 108 zweimal, d. h. die Drehzahl der Welle 16
wird durch die Hebeleinrichtung 13 verdoppelt.
Während Fig. 1 einen Hebeltrieb 13 zwischen Antrieb 11 und
Abtrieb 12 zeigt, kann zwischen Antrieb 11 und Abtrieb 12
ein Strang Hebeltriebe 13 angeordnet sein. Fig. 13 zeigt
einen Strang Hebeltriebe 13, der aus mehreren, gezeigt sind
vier Hebeltriebe 13, die axial aufeinander folgend angeord
net sind. Angetrieben wird Hebeltrieb 13a von beispiels
weise der Welle 16 des Antriebes 12. Der Hebeltrieb 13a
überträgt die Drehbewegung der Welle 16 auf die Welle 16a,
auf der der Hebeltrieb 13a sitzt, wobei diese Welle 16a
ihre Drehbewegung über den folgenden Hebeltrieb 13b auf die
Welle 16b überträgt, wobei sich dies bezüglich Hebeltriebe
13c und 13d und der Wellen 16c und 16d beispielshalber 2
mal fortsetzt. Ist 16 die Welle des Antriebes, so könnte
16d die Welle des Abtriebes 12 sein.
Ein Strang wie in Fig. 13. dargestellt, steigert, d. h. mul
tipliziert die Eingangsdrehzahlen von Stufe (Hebeltrieb) zu
Stufe (Hebeltrieb) wie folgt. Zähnezahlverhältnis ist das
Verhältnis der Zähne des Drehkörpers 108 zu der Anzahl der
Zähne des Treibers 106. Beispiele: Zähnezahlverhältnis 1 : 1
bedeutet, der Drehkörper 108 trägt an seinem Umfang
gleichviel identisch ausgebildete Zähne wie der Treiber
106. Ein Zähnezahlverhältnis 1 : 2 bedeutet, der Treiber 106
trägt doppelt soviel Zähne gleicher geometrischer Ausge
staltung wie der Drehkörper 108.
Umläuft der Treiber 106 - bei einem Zähnezahlverhältnis von
1 : 1 - den Drehkörper 108 einmal, so resultiert daraus eine
zweimalige Umdrehung einer mit dem Drehkörper 108 verbun
denen Welle (folgend Drehkörperwelle genannt). Beträgt das
Zähnezahlverhältnis 1 : 2, so dreht bei einmaligem Umlauf des
Treibers 106 die Drehkörperwelle dreimal, bei einem Zähne
zahlverhältnis von 1 : 3 viermal. Schaltet man mit gleichen
Zähnezahlverhältnissen ausgebildete Hebeltriebe 13 hinter
einander, so bedeutet dies, daß eine Umdrehung der Welle
des vorhergehenden Hebeltriebes eine vollständige Umfahrung
des Treibers 106 um den Drehkörper 108 des nächst folgenden
Hebeltriebes auslöst, was seinerseits eine zweifache
Umdrehung der Welle des nachfolgenden Hebeltriebes nach
sich zieht. Zwei Umdrehungen der Welle des vorgehenden
Hebeltriebes werden so zu vier Umdrehungen der Welle des
nachgeordneten Hebeltriebes erhöht, d. h. zum 4-fachen ver
doppelt, was sich von Stufe zu Stufe fortsetzt.
Folgende Tabelle gibt eine Übersicht, was sich für Dreh
zahlen in Abhängigkeit bestimmter Zähnezahlverhältnisse und
Anzahl Stufen am abtriebseitigen Ende der letzten nach
geschalteten Stufe einstellen, wenn bei der ersten Stufe
ein Treiber einen Drehkörper einmal pro Zeiteinheit (z. B.
pro Sekunde) vollständig, d. h. um 360° umläuft.
Die vorstehende Tabelle zeigt, daß Abtriebsdrehzahlen
(Drehzahl eines letzten Hebeltriebes) sich nach Maßgabe
eines Zähnezahlverhältnisses (Treiber, Drehkörper) und
Anzahl der Hebeltriebe bestimmen. Beträgt das Zähnezahl
verhältnis beispielsweise 1 : 2 und läuft der Treiber 78
einmal um den Drehkörper 79 um, so dreht sich die Welle des
ersten Hebeltriebes dreimal, die des zweiten neunmal, die
des dritten siebenundzwanzig mal usw., d. h. die Drehzahl
eines vorgeschalteten Hebeltriebes wird durch die nachge
schaltete verdreifacht. Beträgt das Zähnezahlverhältnis
1 : 3, so beträgt der Multiplikationsfaktor von Hebeltrieb zu
Hebeltrieb vier. Die Drehzahlverhältnisse stellen sich
gleichermaßen ein, wenn beispielsweise eine Welle eines
Drehtreibers direkt z. B. über einen Motor mit einer belie
bigen Drehzahl angetrieben wird.
Claims (19)
1. Wasserkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie
einen Antrieb (11) und einen Abtrieb (12) aufweist, die
über einen Hebeltrieb (13) miteinander in Eingriff
stehen.
2. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antrieb (11) einen hydraulischen
Motor (14), einen mit dem hydraulischen Motor (14)
zusammenwirkenden Richtungswandler (15) und eine Flüs
sigkeit von einem unteren auf ein oberes Niveau hebende
Fördereinrichtung (17) aufweist.
3. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der hydraulische Motor (14) umfaßt:
- a) einen Flüssigkeitsbehälter (25) mit einem im Flüs sigkeitsbehälter (25) in eine Flüssigkeit (27) ein getaucht aufgenommenem Schwimmkörper (26),
- b) zwei in ihren entgegensetzten Bewegungsrichtungen zwangsgeführte Kaskaden (40) und (41), die über eine Schubstange (33) mit dem Schwimmkörper (26) verbunden sind,
- c) einen den Kaskaden (40) und (41) zufördernder oberer Flüssigkeitsbehälter (69) und einen von den Kaskaden (40), (41) abfördernder unterer Flüssig keitsbehälter (73), und
- d) eine an den Schwimmkörper (26) beweglich angelenkte und mit dem Richtungswandler (15) in Eingriff stehende Kurbelstange (34).
4. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß in dem Schwimmkörper (26) ein Kern
(28) wabenförmiger Ausbildung aufgenommen ist.
5. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (26) über
eine Stütze (30) und einen Schwenkhebel (29) im Flüssig
keitsbehälter (25) geführt gehalten ist.
6. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine linke Kaskade (40) und
eine rechte Kaskade (41) Schwenkbehälter (42) aufweisen,
die vertikal voneinander beabstandet, teilweise ineinan
dergreifend an einer Trageinrichtung (45) angeordnet
sind.
7. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die linke Kaskade (40)
einen Zulaufbehälter (43) aufweist, mit dem eine Durch
flußöffnung (70) des oberen Flüssigkeitsbehälters (69)
intermittierend öffnungs- und schließfähig ausgebildet
ist.
8. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (15) ein auf
einer beidseits gelagerten Welle (82) angeordnetes, mit
dem vorderen freien Ende der Kurbelstange (34) nicht
drehbar verbundenes Treibrad und ein mit einer ersten
Welle 16 des Antriebes (11) fest verbundenes getriebenes
Zahnrad (79) aufweist, wobei das Treibrad (78) und das
getriebene Zahnrad (79) miteinander in Dreheingriff
stehen.
9. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Welle (82) einends nicht drehbar im
vorderen freien Ende der Kurbelstange (34), anderenends
drehbar in einer Lagerscheibe (83) gelagert ist, wobei
die Lagerscheibe (83) mit der Welle (16) drehend in Ein
griff steht.
10. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Treibrad (78) und das
getriebene Zahnrad (79) zwischen der Kurbelstange (34)
und der Lagerscheibe (83) angeordnet sind.
11. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fördereinrichtung (17) als ein mit
der Welle (16) nicht drehbar verbundenes Förderrad (90)
Flüssigkeit von einem unteren Flüssigkeitsbehälter (73)
in einen oberen Flüssigkeitsbehälter (69) fördernd
ausgebildet ist.
12. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Förderrad (90) an seinem Umfang
gleichmäßig verteilt angeordnete Behälter (91) trägt.
13. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 oder
12, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (91)
einen Steuerhebel (92) aufweisen die bei Auflaufen auf
eine Steuerscheibe (95) die Behälter (91) bei
Überfahrt über den oberen Behälter (69) verschwenken.
14. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abtrieb (12) als eine von der ersten
Welle (16) getrennte zweite Welle (18) ausgebildet und
die zweite Welle (18) zur ersten Welle (16) axial
fluchtend angeordnet ist.
15. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Hebeltrieb (13) zwischen dem ab
triebsseitigen Ende der Welle (16) und dem antriebssei
tigen Ende der Welle (18) angeordnet ist.
16. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hebeltrieb (13) aus
einem treibenden Teil (103) und einem getriebenen Teil
(108) besteht, wobei der treibende Teil (103) umfaßt
- a) einen am abtriebsseitigen Ende der ersten Welle (16) feste angeordneten Antriebshebel (104),
- b) einen Tragarm (105) mit an seinem vorderen freien Ende fest angeordneten, beidseits abgestützten Treiber (106), der Tragarm (105) mit dem Antriebs hebel (104) in Dreheingriff stehend,
- c) eine Lagerscheibe (107) auf der zweiten Welle (18) frei drehend angeordnet und der getriebene Teil (108) aus
- d) einem Drehkörper (108), der fest auf dem an triebsseitigen Ende der zweiten Welle (18) fest an geordnet ist, gebildet ist.
17. Wasserkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antriebshebel (104) an seinem freien
Ende einen den Tragarm (105) drehbar durchgreifenden
Wellenstumpf (109) trägt, dessen antriebsseitiges Ende
(109a) im Antriebshebel (104) und abtriebsseitiges Ende
(109b) in der Lagerscheibe (107) drehbar aufgenommen
sind, wobei der Treiber (106) nicht drehbar von dem
Wellenstumpf (109) durchgriffen ist.
18. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 16 oder
17, dadurch gekennzeichnet, daß der getriebene Teil
(108) und der Treiber (106) vermittels einer Verzahnung
miteinander in Eingriff stehen.
19. Wasserkraftmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (105) an sei
nem dem Treiber (106) gegenüberliegenden Ende vermit
tels eines Traghebels (111) an einer Trageinrichtung
(112) schwenkbar angeordnet ist.
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