DE202011108819U1

DE202011108819U1 - Wasserkraftschnecke

Info

Publication number: DE202011108819U1
Application number: DE202011108819U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Hydro-Connect At GmbH
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2012-01-27
Anticipated expiration: 2021-12-09

Abstract

Wasserkraftschnecke mit einer ein- oder mehrgängigen Arbeitsschnecke (2), welche in einem Trog oder Mantelrohr (4) zum Halten des Arbeitswassers drehbar angeordnet ist, wobei der Trog oder das Mantelrohr (4) einen Flüssigkeitszulauf (5) und einen tiefer liegenden Flüssigkeitsablauf (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsschnecke (2) ein axial angeordnetes Trägerrohr (1) aufweist, und dass das Trägerrohr (1) eine an seinem Innenumfang befestigte ein- oder mehrgängige Förderschnecke (3) aufweist, welche gegenläufig zur Arbeitsschnecke (2) verläuft, wobei das Trägerrohr (1) die Arbeitsschnecke (2) an beiden Enden überragt, und wobei das untere Ende des Trägerrohres (1) einen Flüssigkeitszulauf (11) und das obere Ende einen Flüssigkeitsablauf (12) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserkraftschnecke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Wasserkraftschnecken sind beispielsweise aus der DE 41 39 134 A1 bekannt. Dabei wird eine Schnecke drehbar in einen sich nicht drehenden Trog oder ein Rohr eingesetzt und am oberen Ende Wasser zugeführt. Bei der Ausführungsform mit einem Mantelrohr, kann das Mantelrohr entweder direkt mit der Schnecke verbunden sein und sich mit der Schnecke mitdrehen oder wie der Trog nicht drehbar gelagert sein. Durch die Einwirkung der Schwerkraft beginnt sich die Schnecke zu drehen und die im Wasser enthaltene Lageenergie wird in Bewegungsenergie umgewandelt. Der Vorteil von Wasserkraftschnecken im Vergleich zu Wasserrädern und Strömungsturbinen liegt in der höheren Schmutzunempfindlichkeit (es werden keine Feinrechen im Zulauf benötigt), einer platzsparenden und kostengünstigen Bauform, da wenig Tiefbau erforderlich ist und sie können auch leicht in bestehende Kraftwerke integriert werden. Weiters sind sie nahezu wartungsfrei und dienen auch als schonende Abstiegshilfe für eine große Zahl von Fischarten.
Nachteilig ist, dass jedes Wasserkraftwerk eine Barriere für stromaufwärts wandernde Fische und Flussbewohner darstellt. Deshalb ist es meist notwendig für den Aufstieg zusätzliche Bauwerke, wie Umgehungsgerinne, Fischrampen, Schleusen oder Fischaufzüge, zu errichten. Dies benötigt Raum und ist mit zusätzlichen Kosten verbunden.
Ziel dieser Erfindung ist es, eine Wasserkraftschnecke zu schaffen, welche es ermöglicht auf zusätzliche Bauwerke für die Aufwärtswanderung der aquatischen Fauna zu verzichten und welche einfach und kostengünstig herstellbar und in bestehende Wasserkraftschneckenanlagen integrierbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1. Durch das axial angeordnete Trägerrohr mit innenliegender gegenläufiger Förderschnecke wird die Drehbewegung der Wasserkraftschnecke genutzt, um Wasser vom tieferliegenen Becken nach oben zu transportieren. Die Förderschnecke fasst dabei weniger Volumen als die Arbeitsschnecke und kann gleichzeitig auf schonende Art und Weise Wasserbewohner in das Oberwasser befördern.
Die erfindungsgemäße Wasserkraftschnecke kann auch eingesetzt werden, um Wasser ohne Zuführung von Fremdenergie aus einem Wasserlauf in eine höhere Lage zu bringen, beispielsweise für die Bewässerung oder zum Füllen von Becken von Speicherkraftwerken. Der Betrieb als reiner Fisch Auf- und Abstieg zur Überwindung natürlicher oder künstlicher Hindernisse ohne zusätzlicher Kraftgewinnung ist ebenfalls möglich.
Da sich aufwärts wandernde Fische am Hauptstrom eines Wasserlaufs orientieren ist es vorteilhaft, die Merkmale des Anspruchs 2 vorzusehen. Die im unteren Abschnitt des Trägerrohrs gelegenen Öffnungen leiten einen Teil des Wassers aus der Arbeitsschnecke in die innere Förderschnecke und erzeugen somit im Zulauf der Förderschnecke eine Lockströmung. Die Fische schwimmen gegen diese Strömung an und werden dann von den überspülten Schneckenkammern übernommen. Nach dem schonenden Transport nach oben können sie beispielsweise am Ablauf des Trägerrohrs über eine Rutsche in den Oberlauf entlassen werden. Das geförderte Wasser steht noch einmal als Antriebskraft oder als Abstiegswasser in der Arbeitsschnecke zur Verfügung.
Damit die aus der Arbeitsschnecke gewonnene Energie zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt werden kann ist es vorteilhaft die Merkmale des Anspruchs 3 vorzusehen.
Die Erfindung wird nun Anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße Wasserkraftschnecke.
Die in 1 dargestellte Wasserkraftschnecke weist ein axial angeordnetes Trägerrohr 1 auf, welches über Lager 7 drehbar gelagert ist. Außen am Trägerrohr 1 ist eine Arbeitsschnecke 2 angeordnet, welche sich mit dem Trägerrohr 1 drehen kann. Die Arbeitsschnecke liegt in einem Mantelrohr 4 oder in einem nach oben offenen Trog. Die Vorrichtung ist an einem Wassergefälle angeordnet, wobei der Flüssigkeitszulauf 5 des Mantelrohrs 2 unterhalb des oberen Wasserspiegels 13 angeordnet ist, sodass die Arbeitsschnecke 2 Wasser aufnimmt. Der Flüssigkeitsablauf 10 befindet sich im Bereich des unteren Wasserspiegels 14 des Wassergefälles. Das Mantelrohr 4 ist gegenüber dem Oberwasser mit Dichtungen 9 abgedichtet.
Im Inneren der Trägerrohrs 1 befindet sich eine Förderschnecke 3 welche entgegengesetzt zur Arbeitsschnecke 2 verläuft. Sobald sich die Arbeitsschnecke durch das von oben einströmende Wasser zu drehen beginnt, beginnt die Förderschnecke über ihren Flüssigkeitszulauf 11, welcher unterhalb des unteren Wasserspiegels 14 liegt Wasser aufzunehmen und nach oben zu ihrem Flüssigkeitsablauf 12 zu befördern.
Damit Fische in den Flüssigkeitszulauf 11 der Förderschnecke 3 schwimmen, ist eine gewisse Lockströmung erforderlich. Diese wird dadurch erreicht, dass Öffnungen 6 im unteren Abschnitt des Trägerrohrs 1 das Einströmen von Wasser aus der Arbeitsschnecke 2 in die Förderschnecke 3 ermöglichen, wodurch der untere Bereich der Förderschnecke 3 überspült wird und eine Lockströmung am Flüssigkeitszulauf 11 der Förderschnecke 3 entsteht.
Zur Energiegewinnung ist eine Kupplung 8 am Trägerrohr 1 vorgesehen, welche die Wasserkraftschnecke an einen Generator kuppelt. Zur Drehzahlsteigerung kann auch ein Getriebe zwischengeschaltet sein (nicht gezeigt).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4139134 A1 [0002]

Claims

Wasserkraftschnecke mit einer ein- oder mehrgängigen Arbeitsschnecke (2), welche in einem Trog oder Mantelrohr (4) zum Halten des Arbeitswassers drehbar angeordnet ist, wobei der Trog oder das Mantelrohr (4) einen Flüssigkeitszulauf (5) und einen tiefer liegenden Flüssigkeitsablauf (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsschnecke (2) ein axial angeordnetes Trägerrohr (1) aufweist, und dass das Trägerrohr (1) eine an seinem Innenumfang befestigte ein- oder mehrgängige Förderschnecke (3) aufweist, welche gegenläufig zur Arbeitsschnecke (2) verläuft, wobei das Trägerrohr (1) die Arbeitsschnecke (2) an beiden Enden überragt, und wobei das untere Ende des Trägerrohres (1) einen Flüssigkeitszulauf (11) und das obere Ende einen Flüssigkeitsablauf (12) aufweist.
Wasserkraftschnecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Abschnitt des Trägerrohres (1) Öffnungen (6) vorgesehen sind, wodurch Flüssigkeit von der Arbeitsschnecke (2) in die Förderschnecke (3) übertritt.
Wasserkraftschnecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Trägerrohr (1) eine Kupplung (8) vorgesehen ist, welche zur Kraftübertragung an einen Generator dient.