DE2746719C3 - Device for converting the kinetic energy of a fluid - Google Patents
Device for converting the kinetic energy of a fluidInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwandeln der Bewegungsenergie eines Fließmittels nach demThe invention relates to a device for converting the kinetic energy of a flow agent after
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.Preamble of claim 1.
In der US-PS 13 76 140 ist eine derartige Vorrichtung zum Umwandein von lediglich Wellenenergie beschrieben, die einen Schwimmkörper aufweist, der vertikal geführt wird und dessen Bewegung Ober einen zweiseitigen Hebel auf vertikal gerichtete Zahnstangen übertragen wird, die eine horizontale Welle antreiben.In US-PS 13 76 140 such a device for converting only wave energy described, which has a floating body that is vertical is guided and its movement via a two-sided lever on vertically directed racks that drive a horizontal shaft.
Die Nachteile dieser bekannten Vorrichtung liegen darin, daß sie lediglich zur Nutzung von Wellenenergie in flachen Cewässern einsetzbar ist und das entsprechend der vertikalen Nutzung der Oberflächenbewegung nur ein begrenzter Umkehrweg nutzbar ist.The disadvantages of this known device are that they only use wave energy can be used in shallow waters and that according to the vertical use of surface movement only a limited reversal path can be used.
Auch die aus der US-PS 13 14 401 vorbekannte Vorrichtung kann lediglich zur Nutzung der Oberflächenbewegung von Wellen eingesetzt werden.The previously known from US-PS 13 14 401 device can only use the surface movement used by shafts.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die nicht nur bei verschiedenen Bewegungsvorgängen in Fluiden einsetzbar ist, also vielseitig verwendbar ist, sondern darüber hinaus eine Variationsbreite und Einstellmöglichkeit für die Umkehrbewegung gewährleistet, so daß eine Anpassung an kleinste Bewegungen des Fluids möglich ist.The present invention has for its object to provide a device that not only at different movement processes in fluids can be used, so is versatile, but about it in addition, a range of variation and adjustment for the reversing movement guaranteed, so that a Adaptation to the smallest movements of the fluid is possible.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 solved.
Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens.The subclaims characterize advantageous developments of the inventive concept.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt die einzige FigurThe invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the drawing explained in detail. The only figure shows
eine Schemadarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise geschnitten.a schematic representation of the device according to the invention, partially in section.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umwandlung der Bewegungsenergie eines strömenden Fließmittels besitzt einen starren Halterahmen 10. Am Halterahmen 10 ist mittels Federn 12 eine Angriffsfläche 14 elastisch angebracht, die aus einem Rahmen 16 besteht, in dem zwei Klappen 18, 20 schwenkbar angeordnet sind. Die schwenkbaren Klappen 18, 20 sind bei 22, 24 in Lagerungen drehbar gelagert. Die Klappen 18, 20 werden mittels Federn 26, 28 in geschlossener Stellung gegen Anschläge 30,32 gezogen.The device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing fluid has a rigid holding frame 10. On the holding frame 10, an engagement surface 14 is elastic by means of springs 12 attached, which consists of a frame 16 in which two flaps 18, 20 are pivotably arranged. the pivotable flaps 18, 20 are rotatably mounted in bearings at 22, 24. The flaps 18, 20 are pulled against stops 30,32 in the closed position by means of springs 26, 28.
Mit dem im Halterahmen 10 elastisch gehaltenen Rahmen 16 ist eine Querstrebe 34 verbunden, an der zwei Zahnstangen 36,38 schwenkbar mittels Zapfen 40, 42 angelenkt sind. Die Zahnstangen 36, 38 erstrecken sich beidseits eines auf einer Welle 44 gelagerten Zahnrades 46. Die Zahnstangen 40,42 und das Zahnrad 46 besitzen jeweils sägezahnartige, miteinander kämmende Zahnanordnungen. Die Zahnstangen 40, 42 werden durch eine Feder 47 von beiden Seiten elastisch an das Zahnrad 46 der Welle 44 gedrückt.With the frame 16 elastically held in the holding frame 10, a cross strut 34 is connected to which two racks 36, 38 are pivotably articulated by means of pins 40, 42. The racks 36, 38 extend on both sides of a toothed wheel 46 mounted on a shaft 44. The toothed racks 40, 42 and the toothed wheel 46 each have sawtooth-like, intermeshing tooth arrangements. The racks 40, 42 are elastically pressed against the gear 46 of the shaft 44 from both sides by a spring 47.
Im unteren Tsil der Zeichnung ist eine Arretiereinrichtung 48 zum Offenhalten der unteren Klappe 20 gestrichelt gezeichnet dargestellt. Die Arretiereinrichtung 48 besteht aus einer an einem Zapfen 50 gelagerten Drehklinke 52, die durch eine Feder 54 elastisch gegen Anschläge 56 und 58 gehalten ist. Zu der Seite der Drehklinke 52 hin, auf die die Klappe 20 beim Öffnen auftrifft, besitzt die Drehklinke 52 eine abgerundete Flanke 60. Weiterhin besitzt die Drehklinke einen länglichen Schlitz 62, in den der Zapfen 50 ragt und mittels dessen die Drehklinke 52 entlang des Zapfens 50 axial verschiebbar ist.In the lower part of the drawing is a locking device 48 for keeping the lower flap 20 open is shown in dashed lines. The locking device 48 consists of a rotary pawl 52 mounted on a pin 50, which is elastically counteracted by a spring 54 Stops 56 and 58 is held. Towards the side of the rotary pawl 52 on which the flap 20 is opened when opening strikes, the rotary pawl 52 has a rounded flank 60. Furthermore, the rotary pawl has a elongated slot 62 into which the pin 50 protrudes and by means of which the rotary pawl 52 along the pin 50 is axially displaceable.
Im oberen Teil der Zeichnung ist eine entsprechende Arretiereinrichtung fürdie Klappe 18 dargestellt.In the upper part of the drawing there is a corresponding one Locking device for the flap 18 is shown.
Trifft nun auf die Angriffsfläche 14 entsprechend der Richtung des Pfeiles A strömendes Wasser, wird die gesamte Angriffsfläche mit ihrem Rahmen 16 und ihren Klappen 18,20 aus ihrer Ruhelage, die dadurch gebildet ·-. ist, daß die Federn 12 ihre kürzeste Ausdehnung besitzen und sich also senkrecht vom Halterahmen 10 zum Rahmen 16 hin erstrecken, durch den in der Figur dargestellten, schon ausgelenkten Zwischenzustand hindurch weiter in Richtung der Welle 44 gedruckt. If water flowing in the direction of arrow A hits the attack surface 14, the entire attack surface with its frame 16 and its flaps 18, 20 is out of its rest position, which is thereby formed. is that the springs 12 have their shortest dimension and thus extend perpendicularly from the holding frame 10 to the frame 16, pushed further in the direction of the shaft 44 through the already deflected intermediate state shown in the figure.
in Die Federn 12 und 26,28 sind dabei relativ zueinander stärkemäßig derart ausgelegt, daß die Federn 26, 28 wesentlich stärker als die Federn 12 sind und unter dem Druck des Wassers nicht nachgeben und die Klappe öffnen, sondern lediglich die gesamte Angriffsfläche 14The springs 12 and 26, 28 are relative to one another designed in terms of strength such that the springs 26, 28 are much stronger than the springs 12 and below the Do not give in to the pressure of the water and open the flap, only the entire attack surface 14
π mit dem Rahmen 16 gegen die Kraft der Federn i2 einwärts eingedrückt wird, während die Federn 26, 28 die Klappen 18,20 geschlossen halten.π with the frame 16 against the force of the springs i2 is pressed inward while the springs 26, 28 hold the flaps 18, 20 closed.
Gegebenenfalls können am Rahmen 16 ausklinkbare Rasten zum Arretieren der Klappen 18, 20 in geschlossener Stellung vorhanden sein, die im Endbereich der Einwärtsbewegung r.,-i Angriffsfläche 14 durch Ausklinken die Klappen 'S, 20 aus der Schließstellung lösen und ein Aufdrücken derselben in ihre Offenstellung erlauben, wobei die Klinkeneinrichtungen am Rahmen 16 die Klappen 18, 20 nach ZunVkkehren in die Ruhestellung wiederum arretieren können.If necessary, detachable notches can be provided on the frame 16 for locking the flaps 18, 20 in be present in the closed position, which in the end area of the inward movement r., - i attack surface 14 by releasing the flaps' S, 20 from the closed position and pressing them open in allow their open position, the latch devices on the frame 16, the flaps 18, 20 after Returning to the rest position can be locked again.
Bei der Einwärtsbewegung der Angriffsfläche 14 mit dem Rahmen 16 drücken die Zähne der Zahnstange 38During the inward movement of the engagement surface 14 with the frame 16, the teeth of the rack 38 press
jo mit ihren steilen, senkrechten Fla.iken 64 gegen die radialen Flanken 66 der Zähne des Zahnrads 46, wogegen die Zahnstange 36 durch das gleitende Drücken der anderen, schrägen Flanken 68 des Zahnrads 46 gegen die schrägen Flanken 70 der Zähne der Zahnstange 36 entgegen der Kraft der Feder 47 nach außen gedrückt wird. Derart wird die mit dem Zahnrad 46 verbundene Welle 44, die drehbar am Rahmen 10 gelagert ist (wobei die Lagerung selbst nicht gezeigt ist), durch die Wirkung der Zah.istangsn 38 auf das Zahnrad 46 in Drehung versetzt.jo with their steep, vertical fla.iken 64 against the radial flanks 66 of the teeth of the gear 46, while the rack 36 by the sliding Pressing the other, inclined flanks 68 of the gear 46 against the inclined flanks 70 of the teeth the rack 36 is pressed outwardly against the force of the spring 47. Such is the one with the Gear 46 connected shaft 44, which is rotatably mounted on the frame 10 (whereby the bearing itself is not shown), by the action of the number 38 on the gear 46 is set in rotation.
Im Endbereich der Bewegung der Angriffsfläche 14 und des Rahmens 16 werden die die Klappen 18, 20 geschlossen haltenden Federn 26, 28 derart verkürzt, daß sie ihre entspannte Ruhelänge einnehmen, wobei jegliche Zuhaltekraftwirkung auf die Klappen 18, 20 ausgeschaltet wird, so daß nunmehr die Klappen 18, 20 aufgedrückt werden. Dieser Vorgang wird gleichzeitig dadurch unterstützt, daß der Rahmen 16 an einem Anschlag (nicht gezeigt) anlangt und damit der gesamte Strömungsdruck lediglich auf die Klappen 18, 20 wirkt, da der Rahmen 16 nicht weiter verschiebbar ist. Der derart auf die Klappen 18,20 wirkende Strömungsdruck drückt dann die Klappen 18, 20 vollständig auf, die ihrerseits gegen die Drehklinken 52 drücken, diese leicht drehen und gleichzeitig axial gegen die Wirkung der Feder 54 beim Andrücken gegen die abgerundete Flanke 60 verschieben. Wenn die Klappen 18,20 an den Drehklinken 51 vorbeigeglitten sind, schnellen diese wieder zurück und arretieren derart die Klappen 18,20.In the end region of the movement of the engagement surface 14 and the frame 16, the flaps 18, 20 closed holding springs 26, 28 shortened in such a way that they assume their relaxed rest length, wherein any locking force effect on the flaps 18, 20 is switched off, so that now the flaps 18, 20 be pushed on. This process is supported at the same time that the frame 16 on a Stop (not shown) arrives and thus the entire flow pressure only acts on the flaps 18, 20, since the frame 16 cannot be moved any further. The flow pressure acting in this way on the flaps 18, 20 then presses the flaps 18, 20 completely open, which in turn press against the rotary pawls 52, these slightly rotate and at the same time axially against the action of the spring 54 when pressing against the rounded Shift edge 60. When the flaps 18, 20 have slid past the rotary pawls 51, they snap back again and lock the flaps 18, 20 in this way.
Wenn der Strömungsdruck auf die Angriffsfläche 14 und damit dem Rahmen 16 derart nachläßt, schnellt der Rahmen 16 unter der Wirkung der Federn 12 wieder in seine Ruhestellung zurück und zieht dabei mittels der stellen Flanken der Zähne der Zahnstange 36 dasWhen the flow pressure on the attack surface 14 and thus on the frame 16 decreases in such a way, it snaps Frame 16 under the action of springs 12 back into its rest position and pulls by means of the the flanks of the teeth of the rack 36
ft5 Zahnrad 46 und damit die Drehwelle 44 gleichsinnig weiter, während die schrägen Flanken der Zähne der Zahnstange 38 an den Zähnen des Zahnrads 46 entlang gleiten und dabei die Zahnstange 38 entgegen derft5 gear 46 and thus the rotating shaft 44 in the same direction further, while the inclined flanks of the teeth of the rack 38 along the teeth of the gear 46 slide while the rack 38 against the
In der Ruhelage des Rahmens 16 stößt die Drehklinke 52 mit einem Flansch 72 gegen einen Anschlag (nicht gezeigt), verschiebt sich dadurch entgegen der Wirkung der Feder 54 und befreit so die zugehörige Klappe 20, auf die wiederum vollständig die Kraft der Feder 28 wirkt, so daß die Klappe 20 geschlossen wird. Entsprechend wird die Klappe 18 nach Ausklinken unter der Wirkung der Feder 26 geschlossen. Gegebenenfalls wird jede Klappe 18, 20 mittels der oben erwähnten Klinkenvorrichtung in geschlossener Stellung arretiert. Derart kann unter dem Strömungsdruck ein neuerlicher Umlauf durchgeführt werden.In the rest position of the frame 16, the rotary pawl hits 52 with a flange 72 against a stop (not shown), thereby shifts against the effect of the spring 54 and thus frees the associated flap 20, on which in turn the force of the spring 28 is completely applied acts so that the flap 20 is closed. Accordingly, the flap 18 is below after notching the action of the spring 26 is closed. Optionally, each flap 18, 20 is made by means of the above-mentioned Ratchet device locked in closed position. In this way, a new one can occur under the flow pressure Circulation can be carried out.
elastische Mittel lediglich Spiralfedern gezeigt sind, können selbstverständlich innerhalb des Rahmens des Erfindungsgedankens auch blatt-, schneckenartige oder andere Federn eingesetzt werden.elastic means only coil springs are shown can of course be within the scope of the According to the invention, leaf-like, helical-like or other springs can also be used.
Weiterhin ist im dargestellten Ausführung.sbeispiel lediglich die Wirkung einer Angriffsfläche 14 mit den zugehörigen Zahnstangen 36,38 auf das Zahnrad 46 der Welle 44 gezeigt. Selbstverständlich können aus der entgegengesetzten Richtung sowie unter Winkeln von in 90° zu der gezeigten Angriffsfläche 14 weitere Angriffsflächen unter Erzeugung einer gleichsinnigen Drehbewegung auf das Zahnrad 46 und damit die Welle 44 wirken.Furthermore, in the illustrated embodiment only the effect of an engagement surface 14 with the associated racks 36,38 on the gear 46 of the Shaft 44 shown. Of course, from the opposite direction as well as at angles of at 90 ° to the attack surface 14 shown, further attack surfaces with the generation of one in the same direction Rotational movement on the gear 46 and thus the shaft 44 act.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2746719A DE2746719C3 (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | Device for converting the kinetic energy of a fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2746719A DE2746719C3 (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | Device for converting the kinetic energy of a fluid |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2746719A1 DE2746719A1 (en) | 1979-04-19 |
DE2746719B2 DE2746719B2 (en) | 1981-09-10 |
DE2746719C3 true DE2746719C3 (en) | 1982-05-06 |
Family
ID=6021672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2746719A Expired DE2746719C3 (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | Device for converting the kinetic energy of a fluid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2746719C3 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1314401A (en) * | 1919-08-26 | johnson | ||
US1376140A (en) * | 1919-01-22 | 1921-04-26 | Charles L Ervin | Wave or tide motor |
-
1977
- 1977-10-18 DE DE2746719A patent/DE2746719C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2746719A1 (en) | 1979-04-19 |
DE2746719B2 (en) | 1981-09-10 |
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