DE660811C

DE660811C - Wasserkraftuebertragung eines auf Schwimmern ruhenden Wasserrades oder einer Wasserschraube

Info

Publication number: DE660811C
Application number: DEK147695D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-09-13
Filing date: 1934-09-13
Publication date: 1938-06-03

Description

Wasserkraftübertragung eines auf Schwimmern ruhenden Wasserrades oder einer Wasserschraube Diese Erfindung bezieht sich auf eine Wasserkraftanlage mit auf Schwimmern ruhendem Wasserrad öder Wasserschraube, deren Welle unter dem Einfluß des Wellenschlages oder von Ebbe und Flut sich frei auf- und abwärts bewegt und zwecks Energieabgabe mit einer zweiten, in anderer Höhenlage befindlichen Welle, die auch auf dem Land fest angeordnet sein kann, durch ein für diesen Zweck besonders vorgesehenes, die Drehbewegung weiterleitendes Übertragungsmittel in Verbindung steht.
Es sindÜbertragungsmittel bekannt, welche die drehende Bewegung der Welle der Wasserräder oder Wasserschrauben auf auf dem Lande oder auf Booten usw. befindliche Betriebe übertragen. In dieser Hinsicht seien drei Bauarten hervorgehoben, die dem Erfindungsgegenstand am nächsten stehen. Zugleich werden die demgegenüber bestehenden Unterschiedsmerkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes hervorgehoben.
Nach der einen Bauart gleitet der mit Rollen versehene Schwimmer an senkrechten Schienen auf- und abwärts. Durch ein Wendegetriebe wird die wechselnde Drehrichtung des Wasserrades in eine gleichsinnige Drehung umgewandelt. Es ist also nur eine Auf- und Abwärtsbewegung durch Ebbe und Flut möglich.
Nach der zweiten Bauart sind eine Anzahl Wasserschrauben ohne Schwimmer auf Wellen angeordnet, welche an ihren EndenUniversalgelenke tragen, durch die jede Welle mit der nächsten Welle verbunden ist. Die Wellen werden mit den daran befindlichen Wasserschrauben unter Wasser in der Richtung der Strömung des Wassers gehalten, und infolgedessen sind die Wellen nicht den Bewegungen der Wellen des Wassers, sondern nur dem Stand des Wassers entsprechend niedriger oder höher gelegen. Das die Drehbewegung auf das Land vermittelnde Glied ist bei niedrigemWasserstand so schräg, daß sich dadurch die Wasserschraubenwellen schrägemstellen müssen, so daß die Drehbewegung dieser Wellen gehemmt, wenn nicht ganz aufgehoben wird.
Nach der dritten Bauart halten Bojen die Wasserschrauben derart, daß sie nicht den Flußbettboden berühren; dies schließt jedoch nicht aus, daß bei niedrigem Wasserstand die Bojen die Wasserschrauben nicht vom Flußboden entfernt halten, wodurch der. Betrieb aufhört, nicht zu erwähnen, daß Wassergewächse, Schlamm, Sand usw. unter Wasser angeordnete Wellen hindern.

Erfindungsgemäß sind keine Universalgelenke angewendet aus Gründen, welche in der Technik bekannt sind, wie z. B. das ruckweise Drehen der Wellen bei starker Knickung derselben. Da die Wellenanlage über der Wasseroberfläche angeordnet ist, so sind Schwimmer oder Flöße einesteils und das den Erfindungsgegenstand darstellende Mittel andernteils so beschaffen, daß das Wasserrad" oder die Wasserschraube nicht starr gehalten ,zu wer-

den braucht, sondern lediglich mittels Draht.,

seils o. dgl. am Fortschwimmen verhin4;

wird, wobei der betreffende Schwimmer..--,-

die von den Wellen verursachten Be-,ve ; ,k

gen machen kann, wodurch kostspielige pfalil=':'

oder Betonbauten erspart bleiben. In den Abbildungen stellen dar: Abb. i eine teilweise im Schnitt gezeigte Ausführungsform der Gesamtanlage, Abb. 2 das Übersetzungsgetriebe in Seitenansicht, Abb. 3 einen Teil der durch das Wasserrad oder die Wasserschraube gedrehten Welle mit darauf verschiebbarem Zahnrad, Abb. 4 einen Schwimmer mit Zahnrädern. Ein Wasserrad 27 ist auf Schwimmern 2o mit einer Welle 31 gelagert, und die Welle 31 reicht bis zu einem Schwimmer 45, wo ein Zahnradgetriebe 5o, 51, 52 (Abb.4) die Drehbewegung auf eine andere Welle 3i" überträgt. Diese wird nochmals von einem Schwiminer 45Q getragen und reicht bis zum Getriebe 46. An Stelle des Wasserrades 27 kann auch eine Wasserschraube treten. Der Schwiminer 2o ist lediglich durch Drahtseile gehalten, um nichi fortgetrieben zu werden, während der Balken 22 am Schwimmer 2o mit einem Ende befestigt ist und mit dem anderen Ende am Ufer festgehalten wird. Er hindert dadurch den Schwimmer, zu'nahe ans Ufer zu kommen. Für die Wellen 31 und 3ia ist genügend Bewegungsfreiheit, um den Bewegungen der Schwimmer 20, 45 und 45, sich anzupassen und demgemäß auch- gewisse kurze Bewegungen in verschiedenem Sinne und in verschiedenen Richtungen auszuführen. Das Übertragungsgetriebe 46 gestattet der Welle 31 bzw. 31" auch axiale, also gegen das Ufer hin gerichteteBewegungen mitzumachen sowie solche Aufundabbewegungen, welche durch den sich ändernden Stand des Wassers hervorgerufen werden. Selbstverständlich kann auch das Übertragungsgetriebe 46 auf einem Schwimmer oder einem Boot angebracht sein.

Aus den Abb. i und 2 ist ersichtlich, wie die Welle 31 oder 31" gemäß dem Wasserstand im Fluß steigen oder fallen kann und die Drehbewegung auf die in ihrer Höhenlage unbeweglichenWelle 65 übertragen wird. Die Welle 31 ist durch den Schwimmer .45 abgestützt.

Wenn die Welle 31Q sich in entgegengesetzter Richtung drehen soll, dann muß das Zahnrad 51 weggelassen werden, so daß die Zahnräder 5o und 52 ineinandergreifen. Die Welle 31Q kann nächst ihrem anderen Ende ein Lager in Form eines Trägers 53 haben, der an dem Schwimmer 45" befestigt ist. An dem rechtsseitigen Ende der Welle 31. (s. Abb. i) ist ein Zahnrad 54 angebracht (Abb. 2), das einen Teil der besonderen Über-

tragungsvorrichtung 46 bildet. Die Welle 31

zw. 31Q ist im Zahnrad 54 axial verschieb-

.ar,dreht aber dieses Zahnrad (Abb.3).

Die in Abb. 2 gezeigte Vorrichtung, die

J den Gegenstand der Erfindung bildet, besteht

aus einem Rahmen 55 mit einem inneren, senkrechten Teil 55, Der Teil 55" hat einen senkrechten Schlitz 56 mit einer Länge, welche die Auf- und Abwärtsbewegung derWelle 31Q erlaubt. Der Rahmen 55 ist mit seinem unteren Teil 57 in den Ufergrund eingebaut (Abb. i). Von dem Teil 55" zweigen zwei nach außen und schräg abwärts gerichtete Seitenteile 58 und 58" ab, die ebenfalls mit Schlitzen 6o bzw. 61 versehen sind. Im Schlitz 6o befindet sich ein Zahnrad 62 derart angeordnet, daß dessen Welle in dem Schlitz 6o auf und nieder gleiten kann und vermöge der Schwerkraft an der niedrigsten Stelle des Schlitzes 6o verharrt, wenn das Zahnrad 62 nicht in eine höhere Lage gehoben wird. In ähnlicher Weise ist auch das Zahnrad 63 im Schlitz 61 angeordnet, das ebenfalls seine Stellung in dem unteren Ende des Schlitzes 61 einnimmt, wenn es nicht angehoben wird. In dem obersten Teil des Rahmens 55 befindet sich das Lager für die feste Welle 65. Auf dieser Welle 65 befestigt ist das Zahnrad 66 aufgebracht. Eine endlose Zahnradkette 67 ist um die vier Zahnräder 54, 62, 63 und 66 herumgelegt. Um für die Wellen der Zahnräder 62 und 63 und für diese Zahnräder selbst genügend Führung zu schaffen, sind die Seitenteile 58, 58" mit ihren Schlitzen 6o und 61 doppelt gegossen, aufeinandergepaßt und mittels Schrauben 68, 69, 7o und 71 mit entsprechendem Zwischenraum übereinander zusammengefaßt. Die endlose Kette 67 hat eine solche Länge, daß sie der Welle 31 oder 31, ermöglicht, in die niedrigste Stellung des Schlitzes 56 zu gehen, die dem niedrigsten Wasserstand entspricht. Wenn der höchste Wasserstand erreicht wird, wobei die Welle 31 oder 3 i" am oberen Ende des Schlitzes 56 sich befindet, so wird die Welle des Zahnrades 62 im untersten Teil des Schlitzes 6o sein, um die Kette 67 so straff wie möglich zu halten. Angenommen, die Kette 67 wird durch das Zahnrad 54 in der Richtung des Pfeiles 70 angezogen, so wird das Zahnrad 63 an das oberste Ende des Schlitzes 61 gedrückt, und der Teil der Kette, der vom Zahnrad 54 zum Zahnrad 63 ulnd dann zum Zahnrad 66 führt, wird genügend angespannt, und das Zahnrad 66 wird dabei in derselben Richtung wie die Zahnräder 54 und 63 gedreht. In diesem Falle wird der Strang der Kette 67, der vorn Zahnrad 54 zum Zahnrad 62 führt, etwas locker, w@ilirend der Teil der Kette 67, der sich zwischen demZahnrad62 und demZahnrad66 befindet, nicht so stark gelockert ist, weil das Gewicht des Zahnrades 62 diesen Teil der Kette 67 etwas anstrafft.

Wenn das Übertragungsgetriebe 46 in Verbindung mit einem Wasserrad angewendet wird und die Welle 31 oder 31" beim Ansteigen der Flut in die andere Drehrichtung gezwungen und die Kette 67 dann nach der dem Pfeile 7o entgegengesetzten Richtung gezogen wird, so wird (las Zahnrad 62 zum obersten Ende des Schlitzes 6o und das Zahnrad 63 dagegen im Schlitz 61 abwärts bewegt. Der Schlitz 56 ist absichtlich weiter gehalten als der Durchmesser der Welle 31 oder 3 ia, so daß nicht nur genug Spielraum für deren senkrechte, sondern auch deren waagerechte oder sonstige Bewegungen gelassen ist, weil die Schwimmer 2o auf dem Wasser pendeln.
Der Balken 22 kann auch nicht denSchwimmer 2o starr halten, sondern muß demselben genügend Bewegungsfreiheit lassen, um mit dem Wasser zu steigen oder zu fallen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Wasserkraftanlage mit auf Schwimmern ruhendemWasserrad oder Wasserschraube, deren Welle unter dem Einfluß des Wellenschlages oder von Ebbe und Flut sich frei auf- und abwärts bewegt und zwecks Energieabgabe mit einer zweiten, in anderer Höhenlage befindlichen Welle, die auch auf demLandefest angeordnet sein kann, durch ein für diesen Zweck besonders vorgesehenes, die Drehbewegung weiterleitendes Übertragungsmittel in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den einander zugekehrten Enden der Wellen (3 i und 31. bzw. 31a und 65) aufgebrachten Zahnräder (54 und 66) untereinander und mit zwei weiteren Zahnrädern (62 und 63) ,durch eine endlose Treibkette (67) in Ver-Bindung stehen, daß ein mit seinem unteren Teil (57) im Erdboden oder auf einem Schwimmer befestigter Rahmen (55) an seinem mittleren Teil (55a) mit einem senkrechten Schlitz (56), dessen Breite etwas größer ist als der Durchmesser der Welle des Zahnrades (54), und an zwei vom mittlerenTeil (55a) nach außen und schräg abwärts abzweigenden Seitenteilen (58 und 58a) mit Schlitzen (6o bzw. 61) versehen ist, daß in den drei Schlitzen (56, 6o und 61) die Wellen der drei Zahnräder (54, 62, 63) auf und nieder gleiten können und vermöge ihrer Schwerkraft in den tiefsten Stellen der Schlitze verharren, soweit sie nicht unter dein Einfluß derTreibkette (67) und der Wasserbewegung in eine höhere Lage gebracht werden, daß das Zahnrad (66) an der Welle (65) befestigt ist, die im obersten Teil des mittleren Rahmenteiles (55a) gelagert ist, und daß schließlich die Länge der Kette (67) so bemessen ist, daß bei dem entsprechend der Zugrichtung der Kette (67) erfolgenden Auf- und Abwärtsbewegen der Zahnräder (62, 63) in dep Schlitzen (6o, 61) die Kette (67) am ziehenden Strang genügend gestrafft wird, so daß das eine Zahnrad (54) durch die Kette (67) das andere Zahnrad (66) und die Welle (65) antreibt.