Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikvorrichtung, insbesondere eine Schwerkraft- und Auftriebskraft-Hydraulikvorrichtung, gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Hydraulikvorrichtung.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind bereits rotierende Anlagen und Vorrichtungen ausgebildet mit einem Schwungrad bekannt, bei dem eine jeweils geschickte Anordnung von Gewichten und die Ausnutzung der Schwerkraft mit ausgeklügeltem Bewegungsverhalten vorgesehen sind, bei der sich aus ei- nem gegebenen Impuls bzw. unmittelbar aus der Schwerkraft heraus diese in Bewegung setzen lassen. Die Abnahme einer verwertbaren Kraft respektive Energie oder Arbeit aus eben dieser Bewegung ist bislang ungenügend gelöst. Insbesondere treten bei den im Stand der Technik bekannten Lösungen unerwünschte Reibungsverluste auf, wobei insbesondere bei rein mechanischen Anlagen die Reibungsverluste aufgrund mechanischer Komponenten wie Lager und dergleichen bedingt werden.

Aus der 102010006197 A ist eine Kraftmaschine zur Speicherung und Abgabe von Energie mit Hilfe von an einem Schwungrad rotierenden Gewichten bekannt, bei der es möglich ist, mit geführt verschiebbaren Gewichten in Verbindung eines auf den Schwerpunktverlauf eines Drehkreises bezogenen geometrischen Ungleichgewichtes an einer Drehkreishälfte ein erhöhtes Drehmoment entstehen zu lassen. Die Verschiebung der Gewichte im Drehbereich der Aufwärtsbewegung und gegen die Schwerkraft soll dabei mit minimalem Energieverbrauch infolge kürzer gehaltener Kraftarme als im analogen spiegelbildlichen Drehwinkel erfolgen, so dass im System ein überschüssiges Drehmoment längerfristig erhalten bleibt. Erfindungsgemäß trägt ein Stativ den Rotor, welcher als Leiteinrichtung die Massestücke führt. Durch den Einbau einer Feder sowie einer Gleitbahn gelangt das Masse- stück vorzeitig zum Drehpunkt und befindet sich bereits vor Ablauf von 180 Grad im Quadranten mit den positiven Momenten. Die Gestaltung der Hauptteile zu Modulen und deren in beliebiger Anzahl vollzogener Anreihung verstärkt die Leistung der Vorrichtung in weitgehende Bereiche.

In der DE 4329964 A wird ein Rotor beschrieben, der an einer Nabe radial gegenüberliegend Balancierschienen trägt. Am freien Ende sind Schwerstangen mit einem Gewicht an einem Ende kippbar befestigt. Die Enden der Schwerstangen sind durch ein Seil verbunden. Bei einer Rotation werden die Gewichte auf der aufsteigenden Seite zur Nabe bewegt, in dem die Schwer- stange kippt. Somit entsteht auf dieser Seite ein kleineres Moment als auf der gegenüberliegenden, sich abwärts bewegenden Seite. Mit dieser Konstruktion soll ein überschüssiges Moment für den Rotationsantrieb erzeugt werden. Der Drehmomentüberschuss ist bei dieser Lösung aber nicht ausreichend, um eine länger anhaltende Rotation zu

erzeugen.

Durch die Druckschrift DE 295 21296 U ist eine ähnliche Lösung bekannt. Hier sind an mehreren an einer Welle befestigte Flügel je ein radial verschiebbares Gewicht angeordnet. Auf der aufsteigenden Seite werden die Gewichte nacheinander über eine Leitkante zur Mitte und darüber hinaus bis zum anderen oberen Ende des Flügels geschleudert. Auch hier ist der Drehmomentüberschuss zu gering, um eine länger anhaltende Rotation zu erzeugen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung unter Ausnutzung der Schwerkraft und vorzugsweise auch unter Ausnutzung der Auftriebskraft vorzusehen, bei der insgesamt ein verbesserter Wirkungsgrad erzielt werden kann sowie die auftretenden systemspezifischen inneren Verluste reduziert werden, so dass eine länger anhaltende Rotation möglich ist. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mechanische Reibungskräfte im System zu reduzieren und eine Möglichkeit zu schaffen, um eine zyklische Energieaufnahme der Hydraulikvorrichtung zu bewirken, welche insbesondere über einen Abtrieb energetisch genutzt werden kann. Hierbei werden mit Vorteil die Summe aus Schwerkraft und Auftriebskraft so verwendet, dass das resultierende Drehmoment zur Erzielung der o. g. Wirkung eingestellt wird.

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Hydraulikvorrichtung, insbesondere eine Schwerkraft- und Auftriebskraft- Hydraulikvorrichtung, zur energetischen Nutzung der Schwerkraft und Auftriebskraft von mit der Schwerkrafthydrauiikvorrichtung gekoppelten beweglich angeordneten Massen bereitzustellen, wobei zyklisch die von den Massen gespeicherte potenzielle Energie in hydraulische Energie und umgekehrt umgewandelt wird und abschnittsweise die relevante Masse in einer Flüssigkeit eine Auftriebskraft erfährt Die Realisierung der zyklischen Energiewandlung von potenzieller in hydraulische Energie und umgekehrt geschieht insbesondere durch Verwendung einer drehenden Anordnung, an der sowohl Teile der Hydraulikkomponenten als auch die beweglichen Massen angeord- net sind. Es ist erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, die beweglichen Massen über Schwerstangen bewirkt von einer unteren Position mit niedrigerer potenzieller Energie in eine obere Position mit höherer potenzieller Energie mittels eines doppelwirkenden Zylinders zu befördern. Hierzu werden die beiden folgenden Lösungskonzepte vorgeschlagen:

Lösungskonzept 1 (Schwerkrafthydraulikvorrichtung) und Lösungskonzept 2 (Schwerkraft- und Auftriebskraft-Hydraulikvorrichtung). Erfindungsgemäß ist bei dem ersten Lösungskonzept vorgesehen, eine

Schwerkrafthydraulikvorrichtung bereitzustellen mit beweglich gegenüber der Drehachse angeordneten Massen, wobei die Schwerkrafthydraulikvorrich- tung eine um eine Drehachse um 360° drehbar gelagerte Anordnung aufweist, sowie wenigstens zwei Mantelrohre, die bezüglich dem Drehpunkt mittig an der drehbar gelagerten Anordnung befestigt sind und die jeweils endseitig mit einem Hydraulikzylinder verbunden sind, wobei in den Mantelrohren je eine Schwerstange in Radialrichtung hin und her beweglich gelagert ist und diese endseitig bewegungswirksam mit jeweils einem Zylinderkolben eines der Hydraulikzylinder verbunden bzw. gekoppelt ist. Es ist fer- ner in einem geschlossenen Strömungssystem eine Hydraulikflüssigkeit vor- gesehen, die über Verbindungsrohre des Strömungssystems jeweils von dem an dem einen Ende der Mantelrohre angeordneten Hydraulikzylinder zu dem jeweils am gegenüberliegenden anderen Ende der Mantelrohre angeordneten Hydraulikzylinder durch Betätigen der Hydraulikzylinder um den Zylinderhub mittels der Schwerkraft der Schwerstangen befördert wird. Durch die radiale Verlagerung der Massen kommt es zu einem wirksamen Drehmoment, welches in Drehrichtung genutzt wird.

Grundsätzlich, lässt sich die Lösung auch mit einem einigen solchen Mantelrohr realisieren.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die drehbar gelagerte Anordnung um eine horizontal angeordnete bzw. gelagerte Welle drehbar gelagert ist und die radiale Bewegung der Schwerstangen der Hublänge der jeweils verbundenen Hydraulikzylinder entspricht. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Kolbenstange des Kolbens des jeweiligen Hydraulikzylinders endseitig mit der Schwerstange wirksam gekoppelt ist, so dass eine Abwärtsbewegung der Schwerstange auf Folge der Schwerkraft ein Betätigen der Kolbenstange bewirkt und die Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikzylinder aus dem Hydraulikzylinder über eine entsprechend angebrachte Verbindungsleitung zu einem der doppelwirkenden Zylinderkolben, welche im Nachfolgenden noch beschrieben werden, befördert wird.

Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass der jeweils an dem einen Ende eines Mantelrohrs angeordnete Hydraulikzylinder mit dem jeweils am gegenüberliegenden anderen Ende dieses Mantelrohrs angeordneten Hydraulikzylinder über einen wie zuvor erwähnten doppelwirkenden Hydraulikzylinder strömungswirksam verbunden ist, wobei der Raum zwischen dem einen Zylinderboden des doppelwirkenden Hydraulikzylinders (Zylinderraum) und der einen wirksamen Kolbenfläche des Kolbens strömungswirksam mit dem einen Hydraulikzylinder verbunden ist, während der Raum zwischen dem gegenüberliegenden zweiten Zylinderboden des doppelwirkenden Hydraulikzylinders und der zweiten wirksamen Kolbenfläche strömungswirksam mit dem anderen Hydraulikzylinder, und zwar dem am gegenüberliegenden Ende angebrachten Hydraulikzylinder, verbunden ist.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungsleitungen der Hydraulikzylinder zu den doppelwirkenden Hydraulikzylindern jeweils über Absperrventile vorzugsweise direkt an den oberen und unteren Hydraulikzylinder vorgesehenen Absperrventilen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, insbesondere in einem bestimmten bzw. vorbestimmten Takt, offenbar und verschließbar sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass beim bestimmungsgemäßen Drehen der drehenden Anordnung der Schwerkrafthydraulikvorrichtung sichergestellt werden kann, dass jeweils zu einem konkret bestimmten Zeitpunkt, das heißt in einer bestimmten Position der gesamten Vorrichtung und damit der Lage der Schwerstangen, die Absperrventile geöffnet bzw. geschlossen werden können, so dass die Schwerkrafthydraulikvorrichtung nach der erfindungsgemäßen Lehre arbeitet.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass eine Steuerung bereitgestellt wird, die je nach relativer Position und/oder Winkelstellung und/oder Rotationsgeschwindigkeit der drehbar gelagerten Anordnung wenigstens ein oder, sofern vorhanden, eine Gruppe von Absperrventilen der auf der einen Seite der Mantelrohre gelagerten Hydraulikzylinder bestimmungsgemäß betätigen kann, insbesondere öffnen oder schließen kann, während die Steuerung gleichzeitig oder zeitversetzt wenigstens ein Absperrventil oder, falls vorhanden, eine Gruppe von Absperrventilen der Hydraulikzylinder auf der gegen- überliegenden Seite der Mantelrohre betätigen, insbesondere öffnen oder schließen, kann.

Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, wenn jeweils der Kolben der doppelwirkenden Zylinder mit jeweils einer der angeordneten Massen gekoppelt ist, so dass mit Betätigung des Kolbens des jeweils doppelwirkenden Zylinders gleichzeitig die Massen jeweils von einer unteren zu einer oberen Position betätigt werden. Hierdurch wird eine Kopplung zwischen den Massen und den doppelwirkenden Hydraulikzylindern erzeugt. Je nach Lage und Takt befinden sich damit die Massen entweder in einer unteren Position mit niedriger potenzieller Energie oder in einer oberen Position mit höherer potenzieller Energie. Während sich gleichzeitig die Kolbenstangen der doppelwirkenden Zylinder entweder in einer unteren oder einer oberen Position befinden.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwerstangen in den Mantelrohren in einer Flüssigkeit beweglich gelagert sind.

In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die drehbare Anordnung insgesamt mit einem Abtrieb ausgestattet ist, zum Anschluss einer drehend anzutreibenden Anlage. Ferner kann insbesondere über ein Getriebe die im System der Schwerkrafthydraulikvorrichtung gespeicherte Energie über einen Abtrieb aus dem System ausgekoppelt und genutzt werden.

Erfindungsgemäß ist bei dem zweiten Lösungskonzept vorgesehen, eine Schwerkrafthydraulikvorrichtung bereitzustellen, die ergänzend zur o.g. Idee auch ein Bad mit Flüssigkeit vorsieht, so dass beim Drehen der Schwerstange die daran gekoppelte Massen der Schwerkrafthydraulikvorrichtung um eine Drehachse um 360°, diese Gewichte durch die Flüssigkeit befördert werden und dabei einen Auftrieb erfahren. Somit stellt sich eine resultierende Kraft- und Drehmomentkomponente als Summe aus der Schwerkraft der Schwerstange bzw. den daran gekoppelten Massen und der Auftriebskraft dar, die beim Eintauchen der an der Schwerstange angebrachten Masse ei- ne Kraftkomponente entgegen der Schwerkraft bewirkt.

Das sonstige Wirkprinzip der anderen Bauteilkomponenten ist ähnlich zu der zuvor beschriebenen ersten Lösung bei der die Auftriebskomponente mangels Flüssigkeitsbad fehlt. In dieser Lösung ist eine einzige zentrale Schwer- stange um eine Drehachse drehbar gelagert und kann diese bei einer vertikalen Ausrichtung von einer unteren Position in eine obere Position und umgekehrt auf- und abbewegt werden.

Die Schwerstange ist jeweils endseitig mit einem doppelwirkenden Hydrau- likzylinder verbunden, wobei die Schwerstange selbst bevorzugt in einem Mantelrohr gelagert ist. Die Lagerung kann aber auch auf andere Weise erfolgen.

Die Schwerstange ist dabei so mit den doppelwirkenden Zylindern gekoppelt, dass die Zylinderkammern je nach der relativen Position der Gewichte den jeweils einen Zylinderraum oder den jeweils anderen Zylinderraum mit Hydraulikflüssigkeit füllen.

Da die beiden jeweils doppelwirkenden Zylinder hydraulisch miteinander ver- bunden sind, lässt sich der folgende Zyklus realisieren, der im Folgenden anhand einer Drehbewegung entgegen der Uhrzeigerichtung beschrieben wird.

Die Positione werden dabei als 12-Uhr Position, 3- und 9- Uhr-Position und 6-Uhr Position bezeichnet. Das obere Gewicht an der 12-Uhr Position befindet sich zu Beginn der Drehung in einer maximal oberen Lage, bei der die Schwerstange in ihrer unteren Position ist. Das Gewicht am unteren Ende der Schwerstande befindet sich (teilweise bedingt durch die Auftriebskraft) noch in der Flüssigkeit in einem Becken, jedoch auch in seiner oberen Position.

Die erste Kammer des doppelwirkenden Zylinders, an dem die Zylinderstange des angebrachten Gewichtes gekoppelt ist, ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, während die zweite Kammer oder Kammern durch das Gewicht der Schwerstange geleert wurden.

Die Verhältnisse oben (an der 12-Uhr Position) sind genau umgekehrt. Die Kolbenstange ist vollständig aus der ersten Kammer des Zylinders ausgezogen, wodurch diese„leer" ist bzw. nicht mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.

Die weitere(n) Kammer(n) sind mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.

Bei einer Bewegung des oberen ausgezogenen Gewichts in Richtung der 6- Uhr Stellung fährt gleichzeitig das untere Gewicht hoch in die 12-Uhr Position. Das sich in Richtung der 6-Uhr Position bewegende Gewicht gelangt etwa bei der 7-Uhr Stellung in das mit Flüssigkeit gefüllte Becken und erfährt dort eine Auftriebskraft. Die beiden gefüllten Zylinder werden durch den Auftrieb und die Bewegung der Kolbenstange geleert. Die Kraftverhältnisse sind dazu geeignet abzustimmen und zu bemessen.

Bei der nun in der 12-Uhr angekommenen oberen Position bewegt sich die Schwerstange nun nach unten wodurch der zuvor gefüllte erste Zylinder geleert wird und die beiden mit dem Gewicht gekoppelten Zylinder gefüllt werden. Hierdurch wird das Gewicht nach oben befördert. Der beschriebene Zyklus wiederholt sich dann bei jeder weiteren Drehung um 180° wieder.

Die besagten Gewichte sind jeweils bewegungswirksam mit einem Zylinderkolben eines der Hydraulikzylinder verbunden bzw. gekoppelt. Es ist ferner in einem geschlossenen Strömungssystem eine Hydraulikflüssigkeit vorgesehen, die über Verbindungsrohre des Strömungssystems jeweils von dem einen Hydraulikzylinder zu dem jeweils anderen Hydraulikzylinder an jedem Ende die Hydraulikflüssigkeit durch Betätigen der Hydraulikzylinder um den Zylinderhub mittels der Schwerkraft der Schwerstangen befördert. Durch die radiale Verlagerung der Massen und die unterschiedlichen Drehmomentverhältnisse oben und unten kommt es zu einem wirksamen Drehmoment, welches in Drehrichtung genutzt wird.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Realisieren einer drehenden oder drehbar antreibenden Anlage oder Maschine unter Verwendung einer wie zuvor beschriebenen Schwerkrafthydraulikvorrichtung nach dem ersten Lösungskonzepts mit den folgenden Schritten: a) Drehen der drehbaren Anordnung im oder entgegen dem Uhrzeigersinn um dessen horizontal gelagerte Drehachse, bis die Orientierung der Schwerstange(n) im Wesentlichen vertikal ist oder einer vorbestimmten Position entspricht und sich die unteren Hydraulikzylinder in einer unteren definierten Stellung und die oberen Hydraulikzylinder in einer oberen definierten Stellung befinden, wobei die Absperrventile der oberen Hydraulikzylinder geöffnet sind und die Absperrventile der unteren Hydraulikzylinder geschlossen sind; Öffnen der Absperrventile der unteren Hydraulikzylinder an einer definierten Drehposition, wobei die Hydraulikflüssigkeit in den unteren Kolben aufgrund der Schwerkraft der Schwerstangen in den unteren Kolbenraum der doppelwirkenden Hydraulikzylinder befördert wird, wodurch der jeweilige Kolben des jeweiligen doppelwirkenden Hydraulikzylinders zusammen mit der daran gekoppelten Masse von einer unteren in eine oberen Position, und zwar um die Hublänge des jeweiligen doppelwirkenden Hydraulikzylinders, betätigt werden;

c) wodurch beim Betätigen des Kolbens gleichzeitig ein Befördern der

Hydraulikflüssigkeit über eine Verbindungsleitung vom oberen Kolbenraum des doppelwirkenden Hydraulikzylinders in den jeweils damit verbundenen oberen Hydraulikzylinder bewirkt wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Schritt c) die oberen Absperrventile geschlossen werden und die oberen Hydraulikzylinder mittels Drehen der drehenden Anordnung in eine untere Position gebracht werden, bei der sich die unteren Hydraulikzylinder in einer oberen Position befinden und die Absperrventile der nun in der oberen Position befindlichen Hydraulikzylinder geöffnet werden und sich die zuvor genannten Schritte daran wieder anschließen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich die genannten Schritte zyklisch wiederholen, so dass man insgesamt eine zyklisch arbeitende Vorrichtung erhält.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Realisieren einer drehenden oder drehbar antreibenden Anlage oder Maschine vorzugsweise unter Verwendung des zweiten Lösungskonzepts mit den folgenden Schritten: Drehen der drehbaren Anordnung im oder entgegen dem Uhrzeigersinn um dessen horizontal gelagerte Drehachse, bis die Orientierung der Schwer- stange(n) im Wesentlichen so ist, dass ein unteres Gewicht in ein mit Flüssigkeit gefülltes Becken eintaucht und eine Auftriebskraft derart erfährt, dass sich das Gewicht entgegen der Schwerkraft nach oben bewegt;

Weiterdrehen der Anordnung bis das untere Gewicht in seiner 6-Uhr Position in seine obere eingefahrene Position befördert wurde;

Bewegen der Schwerstange nach Unten aufgrund der Schwerkraft, um die Hydraulikflüssigkeit von einer ersten Kammer am unteren gekoppelten Hydraulikzylinder in wenigstens eine (vorzugsweise zwei) Kammern des Hydraulikzylinders zu befördern;

Betätigen der Hydraulikflüssigkeit des zu diesem Zeitpunkt oben befindlichen Hydraulikzylinders von deren ersten Kammer in wenigstens eine (vorzugsweise zwei) Kammern des Hydraulikzylinders wodurch das obere Gewicht nach oben befördert wird.

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass anstelle der Hydraulischen Kopplung der Gewichte und der Schwerstange eine mechanische Kopplung (z. B. über ein entsprechendes Seilzugsystem) realisiert wird. Hierzu werden bevorzugt die Gewichte über ein solches Seilzugsystem über Umlenkrollen so geführt, dass die oben beschriebene Kinematik nicht über Hydraulik, sondern Mechanik umgesetzt wurde. Ansonsten bleibt es bei der Anordnung jedoch bei dem Konzept der zuvor beschriebenen Idee.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt. Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, wobei die Figuren Folgendes zeigen: Die Figuren 1 bis 3 beziehen sich auf das erste Lösungskonzept.

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer

S ch we rkrafthyd ra u I i kvo rri cht u n g ;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich wie in der Fig. 1 , allerdings in einer anderen Verfahrensstufe;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1 und 2 in einer gedrehten Verfahrensstufe.

Die Figuren 4 und 5 beziehen sich auf das zweite Lösungskonzept.

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer

Schwerkraft- und Auftriebs-Hydraulikvorrichtung und

Fig. 5 eine alternative Ausgestaltung der der Vorrichtung nach Figur 4.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines ersten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.

Später wird mit Bezug auf die Fig. 4 bis 5 die Erfindung anhand eines anderen Ausführungsbeispiels mit unterschiedlich ausgeführten Zylindern näher erläutert, bei dem die Auftriebskraft genutzt wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen unterschiedliche Verfahrenszeitpunkte einer Schwerkrafthydraulikvorrichtung 1 zur energetischen Nutzung der Schwerkraft von den beweglich angeordneten Massen M1 , M2. Die Schwerkrafthydraulikvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 weist eine um eine Drehachse D um 360° drehbar gelagerte Anordnung 11 auf. Hierzu wird zum Beispiel ein gerüstähnliches Gestell vorgesehen, dessen Höhe mindestens die halbe Höhe von dem in der Hydraulikanlage verwendeten Mantelrohr 30, 31 , welche im Folgenden noch näher beschrieben werden, haben muss, und bei dem alle auftretenden Kräfte und Lasten von dem Gestell aufgenommen werden können.

Am oberen Ende des besagten Gestells kann sich ein Lagerbock mit Lager und Welle befinden, der ebenfalls alle auftretenden Kräfte aufnehmen muss und in das Gestell einleiten kann.

Die erwähnte drehbar gelagerte Anordnung 11 wird drehbar auf einer Welle gelagert und kann zum Beispiel eine Scheibe oder ähnliche Konstruktion darstellen, an welcher die Komponenten der besagten Schwerkrafthydraulik- anlage befestigt sind. An der drehbar gelagerten Anordnung 11 befinden sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Mantelrohre 30, 31 , die bezüglich des Drehpunkts mittig an der drehbar gelagerten Anordnung 1 1 befestigt sind. Hierzu können die zwei Mantelrohre auf der axial gelagerten Scheibe aufmontiert werden. Am jeweiligen Ende der Mantelrohre 30, 31 werden Hydraulikzylinder 20 vorgesehen, deren Zylinderböden jeweils das Ende der Gesamtlänge der Mantelrohre 30, 31 definiert. Diese sind sozusagen in Verlängerung an die Mantelrohre angeordnet.

In diesen Mantelrohren befindet sich jeweils eine Schwerstange 40, 41 , welche in Radialrichtung R hin und her beweglich jeweils innerhalb eines der Mantelrohre 30, 31 gelagert ist. Jede Schwerstange 40, 41 ist endseitig bewegungswirksam mit jeweils einem Zylinderkolben 21 einer der Hydraulikzylinder 20 verbunden. Die Schwerstangen sind dabei jeweils passend zu den Hydraulikzylindern am Mantelrohr angebracht. Die Länge von einem Mantel- rohr 30, 31 mit angeordnetem Hydraulikzylinder 20 entspricht der Länge der jeweiligen Schwerstange 40, 41 und dem Hydraulikkolben 20 abzüglich einer Hublänge der Anlage.

Ferner wird in einem geschlossenen Strömungssystem eine Hydraulikflüssigkeit 51 über Verbindungsrohre 53 des Strömungssystems 50 jeweils von dem an dem einen Ende der Mantelrohre 30, 31 angeordneten Hydraulikzylinder 20 zu dem jeweils am gegenüberliegenden anderen Ende der Mantelrohre angeordneten Hydraulikzylinder 20 befordert, und zwar durch Betätigen der Hydraulikzylinder 20 um den Zylinderhub L mittels der Schwerkraft der Schwerstangen 40,41. Die Schwerstangen 40, 41 sind in den Mantelrohren 30, 31 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Flüssigkeit gelagert. Dies hat den Vorteil, dass die Reibung zwischen der Innenseite des Mantelrohres 30, 31 und der jeweiligen Schwerstange 40, 41 signifikant reduziert wird und gleichzeitig nach dem hydrostatischen Paradoxon zusätzlich ein Druck auf den entsprechenden Hydraulikkolben aufgebaut werden kann. Alternativ kann an Stelle der Lagerung in einer Flüssigkeit auch ein mechanisches Lagersystem oder Führungssystem, wie z. B. ein Schiebelager oder derlangen vorgesehen sein, mittels denen die Schwerstangen 40, 41 in den Mantelrohren 30, 31 hin- und herbeweglich gelagert sind.

In den Fig. 1 und 2 ist gut zu erkennen, dass die jeweiligen unteren Hydraulikzylinder 20 über Verbindungsleitungen 56 mit jeweils einem doppelwirkenden Hydraulikzylinder 60 verbunden sind. Die zweite Kammer des doppelwirkenden Hydraulikzylinders 60 ist jeweils mit dem Hydraulikzylinder 20 am gegenüberliegenden Ende der Schwerstange 40, 41 verbunden.

Der Raum zwischen dem einen Zylinderboden 61 des doppelwirkenden Hydraulikzylinders 60 und der einen wirksamen Kolbenfläche 62 des Kolbens 65 ist strömungswirksam mit dem unteren Hydraulikzylinder verbunden, wäh- rend der Raum zwischen dem gegenüberliegenden zweiten Zylinderboden 64 des doppelwirkenden Hydraulikzylinders 60 und der zweiten wirksamen Kolbenfläche 63 strömungswirksam mit dem anderen Hydraulikzylinder 20, und zwar dem am oberen Ende der Schwerstange 40, 41 , verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich durch die beiden Positionen in den Fig. 1 und 2 erläutern. In der in Fig. 1 gezeigten Orientierung befinden sich die Schwerstangen 40, 41 in einer im Wesentlichen vertikalen Position und sind die unteren Hydraulikzylinder 20 in etwa der 6-Uhr-Position und die oberen Hydraulikzylinder 20 in etwa in der 12-Uhr-Position. An den unteren und oberen Hydraulikzylindern 20 sind jeweils Absperrventile 24 vorgesehen, um die Verbindung zwischen dem doppelwirkenden Hydraulikzylinder 60 und dem jeweiligen Hydraulikzylinder 20 entweder zu öffnen oder zu schließen. In der Fig. 1 sind die Absperrventile 24 der oberen Hydraulikzylinder 20 geöffnet und die Absperrventile der unteren Hydraulikzylinder 20 geschlossen. Nun erfolgt das Öffnen der Absperrventile 24 der unteren Hydraulikzylinder 20 an einer definierten Drehposition, die zum Beispiel zwischen der 5-Uhr- Position und 6-Uhr-Position bei einer Drehung im Uhrzeigersinn liegen kann, wobei die Hydraulikflüssigkeit 51 in den unteren Hydraulikzylindern 20 aufgrund der Schwerkraft der jeweiligen Schwerstangen 40, 41 in den jeweils unteren Kolbenraum der doppelwirkenden Hydraulikzylinder 60 über die Verbindungsleitungen 56 befördert wird. Hierdurch wird der jeweilige Kolben 65 des jeweiligen doppelwirkenden Hydraulikzylinders 60, und zwar zusammen mit der daran gekoppelten Masse M1 , M2, von einer unteren Position P1 um die Hublänge des jeweiligen doppelwirkenden Hydraulikzylinders 60 in eine obere Position P2 betätigt.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematische Darstellungen sind, um die Erfindung zu erläutern. In der Praxis ist die effektiv wirksame Kolbenfläche auf jeder Seite des Kolbens 65 in Verbindung mit dem effektiven Kolbenvolumen des doppelwirkenden Hydraulikzylinders 60 oberhalb und unterhalb der jeweils Kolbenfläche 62, 63 so ausgelegt, dass das Produkt aus einströmender Hydraulikflüssigkeit (Volumenstrom) und wirksame Zylinderfläche des Kolbens in beiden Kolbenvolumen des doppelwirkenden Hydraulikzylinder gleich ist und nicht auf einer Seite durch z. B, eine Kolbenstange reduziert wird.

Sofern mittels einer Kolbenstange eine Verbindung zu der jeweiligen Masse 1 , M2 realisiert wird, wäre auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens ebenfalls eine gleichartige Kolbenstange vorzusehen, so dass auf beiden Seiten gleichartige Bedingungen einstellen.

Beim Betätigen des Kolbens 65 wird gleichzeitig ein Befördern der Hydraulikflüssigkeit 51 im oberen Kolbenraum des doppelwirkenden Hydraulikzylinders 60 über eine Verbindungsieitung 56 in den jeweils damit verbundenen oberen Hydraulikzylinder 20 bewirkt.

Dies bedeutet, wie in Fig. 2 dargestellt, dass sich die Schwerstangen 40, 41 nun in ihrer unteren Position befinden, während sich die Massen M1 , M2 nun in ihrer jeweils oberen Position P2 befinden. Danach werden die oberen Absperrventile 24 geschlossen und kann sich die Anlage in die jeweils diametral gegenüberliegende vertikale Position drehen, bei dem die zuvor oberen Hydraulikzylinder 20 sich nun in der unteren Position und die zuvor unteren Hydraulikzylinder 20 sich in der oberen Position befinden. Dieser Zyklus kann infolgedessen in einem vorbestimmten Takt wiederholt werden.

Die doppelwirkenden Hydraulikzylinder haben daher die Funktionen:

mittels der ankommenden komprimierten Hydraulikflüssigkeit die Massen M1 , M2 nach oben zu befördern, ferner die Hydraulikflüssigkeit aus den drucklosen Zylinderhälften in die sich oben stetig leerenden Hydraulikzylinder.

Die Auslegung der gesamten Vorrichtung, insbesondere die Abstimmung der Hublängen der Zylinder und den Hublängen der doppelwirkenden Hydraulikzylinder, der Gewichte der Schwerstangen 40, 41 sowie die Massen M1 , M2, und die konkrete Auslegung des Hydrauliksystems und der Hydraulikzylinder 20, 60 ist entsprechend der gewünschten Topologie der Anlage auszulegen. Hierbei muss lediglich berücksichtigt werden, dass die entsprechend zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Funktionen umgesetzt werden und insbesondere die Gewichte, zum Beispiel der Schwerstangen, und die in der Anlage auftretenden hydraulischen Reibungsverluste so bemessen sind, dass durch die Schwerstangen dennoch die doppelwirkenden Hydraulikzylinder nach oben betätigt werden zusammen mit den an diesen angeordneten Massen M1 , M2.

Die Massen sind daher entsprechend der Leistungsfähigkeit der Hydraulikanlage (die Gewichte der Schwerstangen und die Hubhöhe der Zylinder sowie die Hubhöhe der gewünschten Gewichte) auszulegen.

Die Figur 3 stellt die Position dar, bei der die Vorrichtung 11 um einen Winkel von 90° in Uhrzeigerrichtung weitergedreht hat.

Bei einer Drehung der Anlage im Uhrzeigersinn um die Drehachse D hat damit der Abstand der beweglichen Gewichte M1 , M2 zum Mittelpunkt des Lagers einen wesentlichen Einfluss auf die Laufruhe und damit auch die Unwucht zwischen dem linken und dem rechten Teil des Auslegers und somit auf das Drehmoment bzw. den Wirkungsgrad der Anlage. Aufgrund dessen, dass jeweils eine Asymmetrie zwischen dem Mittelpunkt und den sich jeweils außermittig ergebenden Abständen der Schwerstangen sowie der Massen 1 , M2 bezüglich des Drehpunkts D ergibt, erhält man das gewünschte Drehmoment bzw. den zu realisierenden Wirkungsgrad der Anlage je nach konkreter Auslegung der geometrischen und spezifischen Topologie der Schwerkrafthydraulikanlage.

Im nachfolgenden Erläuterungsteil wird mit Bezug auf die Fig. 4 bis 5 die Erfindung anhand eines anderen Ausführungsbeispiels näher erläutert, bei dem die Auftriebskraft genutzt wird. Hierzu ist eine Schwerkraft- und Auftriebshydraulikvorrichtung 1 vorgesehen, die ergänzend zur o. g. Ausführung auch ein Bad (Becken) B mit Flüssigkeit vorsieht, so dass beim Drehen der Schwerstange 40 um ihre Drehachse D diese auf und abbewegt werden kann. Es können auch mehr als eine Schwerstange vorgesehen werden, wobei diese dann in vergleichbarer Wei- se arbeiten.

Endseitig befindet sich die Massen M1 , M2 (Gewichte), die bei der Drehung jeweils durch die Flüssigkeit F im Becken B befördert werden und dabei einen Auftrieb erfahren. Somit stellt sich eine resultierende Kraft- und Dreh- momentkomponente als Summe aus der Schwerkraft der Schwerstange 40 bzw. den daran gekoppelten Massen M1 , M2 und der Auftriebskraft Fa dar, die beim Eintauchen der an der Schwerstange angebrachten Masse M1 , M2 eine Kraftkomponente entgegen der Schwerkraft bewirkt. Das sonstige Wirkprinzip der anderen Bauteilkomponenten ist ähnlich zu der zuvor beschriebenen ersten Lösung bei der die Auftriebskomponente mangels Flüssigkeitsbecken B fehlt. In dieser Lösung ist eine einzige zentrale Schwerstange 40 um eine Drehachse drehbar gelagert und kann diese bei einer vertikalen Ausrichtung von einer unteren Position in eine obere Position und umgekehrt um die Hublänge der Zylinder 20 auf- und abbewegt werden. Die Schwerstange 40 ist hierzu jeweils endseitig mit einem doppelwirkenden Hydraulikzylinder 20 verbunden, wie in der Figur 5 dargestellt oder es werden jeweils zwei zusammen wirkende Zylinder 20 verwendet, wobei der eine Zylinder 20 mit der Masse M1 bzw. M2 und der jeweils andere Zylinder 20 mit der Schwerstange 40 gekoppelt ist.

In einer alternativen Lösung wird die Zylinderflüssigkeit des Zylinder 20a mittels der Schwerstange heraus in einen zweiten Zylinder 20b gepresst, wodurch dann die Masse M1 angehoben wird.

Die Schwerstange 40 ist dabei in der Ausführung nach der Figur 4 so mit den Zylindern 20 gekoppelt, dass die Zylinderkammern 20a, 20b je nach der aktuellen Position der Massen M1 , M2 den jeweils einen Zylinderraum 20a oder den jeweils anderen Zylinderraum 20b mit Hydraulikflüssigkeit füllen.

Da die beiden Kammern 20a, 20b der Zylinder 20 hydraulisch über eine Verbindungsleitung 50 miteinander verbunden sind, lässt sich der folgende Zyklus realisieren, der im Folgenden anhand einer Drehbewegung entgegen der Uhrzeigerichtung beschrieben wird.

Die Positionen in den Figuren 4 und 5 werden dabei als 12-Uhr Position, 3- und 9- Uhr-Position und 6-Uhr Position bezeichnet. Insgesamt sind bei dieser Ausführung 24 Massen umlaufend, wie in der Fig. 4 exemplarisch dargestellt in einem bestimmten Abstand zur Drehachse D angeordnet.

Die obere Masse M1 in der Fig. 4, die sich zu Beginn der Drehung in der 12- Uhr Position befindet ist in seiner maximal oberen Lage, bei der die Schwerstange in ihrer unteren Position aufgrund der Schwerkraft betätigt wurde. In der Figur 5 ist die Schwerstange ebenfalls in ihrer unteren Lage gezeigt, sind die Zustände der Hydraulikzylinder 20 näher gezeigt. Wie zu sehen ist, sind die Kammern 20b des oberen Hydraulikzylinders 20 nicht mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, während die Kammer 20a gefüllt ist. Die Masse M1 ist dabei in ihrer oberen Position.

Die Masse M2 am unteren Ende der Schwerstande 40 befindet sich noch in der Flüssigkeit F in dem Becken B, jedoch auch in seiner oberen Position. Die Füllung der Kammern 20a, 20b ist der Fig. 5 zu entnehmen.

Bei einer Bewegung des oberen ausgezogenen Gewichts M1 in Richtung der 6-Uhr Stellung gelangt gleichzeitig das untere Gewicht M2 hoch in die 12-Uhr Position. Das sich in Richtung der 6-Uhr Position bewegende Gewicht gelangt etwa bei der 7-Uhr Stellung in das mit Flüssigkeit F gefüllte Becken B und verbleibt bei der Bewegung dort bis in etwa in die 5-Uhr Stellung. Während der Bewegung im Becken B erfährt die jeweils eingetauchte Masse M1 , M2 eine Auftriebskraft Fa. Die mit der Masse M1 , M2 in dieser Position gekoppelten Zylinder 20 werden durch den Auftrieb und die Bewegung der Kolbenstange geleert. Die Kraftverhältnisse sind dazu geeignet abzustimmen und zu bemessen.

Bei der nun in der Figur 5 in der 12-Uhr angekommenen oberen Position der Masse M2, die sich zuvor im Becken B befunden hat, bewegt sich die

Schwerstange 40 nun wieder nach unten wodurch die zuvor gefüllten Kammern 20b des Zylinders 20 wieder geleert werden und der mit dem Gewicht M2 gekoppelten Zylinder 20 gefüllt wird. Hierdurch wird das Gewicht hydraulisch nach oben befördert.

Der beschriebene Zyklus wiederholt sich dann bei jeder weiteren Drehung um 180° wieder. Die besagten Gewichte M1 , 2 sind jeweils bewegungswirksam mit einem Zylinderkolben 60 eines der Hydraulikzylinder 20 verbunden bzw. gekoppelt. Es ist ferner in einem geschlossenen Strömungssystem 50 eine Hydraulik- flüssigkeit FL vorgesehen, die über (nicht dargestellte) Verbindungsrohre des Strömungssystems 50 jeweils von dem einen Hydraulikzylinder 20, 20a, 20b zu dem jeweils anderen Hydraulikzylinder 20, 20a, 20b an jedem Ende die durch Betätigen der Hydraulikzylinder um den Zylinderhub befördert wird. Durch die radiale Verlagerung der Massen 1 , M2 und die unterschiedlichen Drehmomentverhältnisse oben und unten kommt es zu einem wirksamen Drehmoment, welches in Drehrichtung genutzt wird.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten konkreten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Insbesondere können daher die Anzahl der Schubstangen verändert werden sowie auch die Anzahl der Gewichte. Denkbar wäre es, statt einem einzigen Gewicht M1 , M2 jeweils an einem der doppelwirkenden Hydraulikzylinder 60 gegebenenfalls ein oder mehrere auch veränderliche Gewichte anzubringen.

In einer weiteren alternativen und bevorzugten Ausführung der Erfindung unter Ausnutzung des Auftriebs wie weiter zuvor beschrieben ist Folgendes vorgesehen. Hierzu wird wieder auf die Positionen einer Uhr nämlich die 6- Uhr Position, 9-Uhr und 3-Uhr Position sowie 12-Uhr Position verwiesen.

Grundsätzlich sind in äquidistantem Winkelabstand z. B. 12 oder 24 Gewichte jeweils an diametral gegenüberliegenden Positionen der um 360° drehbar gelagerten Anordnung vorgesehen. Bei einer Bewegung des oberen ausgezogenen Gewichts M1 in Richtung der 6-Uhr Stellung gelangt gleichzeitig das untere Gewicht M2 hoch in die 12-Uhr Position usw.. Das sich in Richtung der 6-Uhr Position bewegende Gewicht gelangt etwa bei der 7-Uhr Stellung in das mit Flüssigkeit F gefüllte Becken B und verbleibt bei der Bewegung dort bis in etwa in die 5-Uhr Stellung.

Dabei sollen die Bedingungen so beschaffen sein, dass die Auftriebskraft und damit das verdrängte Volumen des unteren auf der 6-uhr Position befindlichen Gewichts M1 (unten) mindestens der Gewichtskraft des Gewichts (M1) unten und M2 (oben bei der 12-Uhr-Position) sowie der Reibungskraft und Kopplungskräfte im System entspricht, so dass es dadurch möglich wird, dass sowohl das untere Gewicht M1 als auch das obere Gewicht M2 anzuheben. In der Figur 4 sind beispielhaft M1 , Mn Gewichte mit n = 24 gezeigt, wobei zwischen je zwei diametral gegenüberliegenden Gewichten z. B. M1 und M2 oder M3 und M4 oder 5 und M6 usw. jeweils eine Kopplungsvorrichtung K angeordnet ist, welche die Gewichte miteinander bewegungswirksam verbindet, so dass beim Anheben des jeweils unteren Gewichts, das sich in dem Flüssigkeitsbecken B mit der Flüssigkeit F befindet, das obere diametral gegenüberliegende und mit diesem Gewicht gekoppelte Gewicht ebenfalls angehoben wird. Hierzu sind die physikalischen Bedingungen entsprechend anzupassen. Die Kopplungsvorrichtung K zum Anheben der Gewichte kann entweder über eine hydraulische, mechanische oder hydrome- chanische oder andere Kopplung umgesetzt werden.

Da der Abstand des oberen Gewichts M2 im angehobenen Zustand zum Drehpunkt D in der 12-Uhr Position (in der angehobenen Position durch den Auftrieb) größer ist als der Abstand des unteren Gewichts M1 (in der 6-Uhr Position) zum Drehpunkt D, ergibt sich dadurch ein größeres Drehmoment oben. Bei fortlaufender Rotation der Anlage wirkt sich dieses Drehmoment antriebswirksam auf die Drehbewegung aus. Diese Gewichtsverschiebung pflanzt sich von einem zum nächsten Gewicht fort und bewirkt eine sich fortlaufende Hubbewegung der Gewichte, die jeweils in die 12-Uhr Position gelangen, jeweils durch den Auftrieb des dann in dem unteren Becken diametral gegenüberliegenden Gewicht, das wiederum durch den Auftrieb eine Auftriebskraft erzeugen muss, die mindestens der Gewichtskraft der beiden Gewichte M1 und M2 sowie der Reibungskraft bzw. Kopplungskräfte im System entspricht oder anders ausgedrückt zweimal der Gewichtskraft + derjenigen Kräfte, die durch innere Systemverluste zu überwinden sind.

Um die bei der so stattfindenden Drehung der Anlage jeweils durch die eintauchenden Gewichte auftretenden Reibungskräfte bzw. Fließwiderstände, die im Flüssigkeitsbad auftreten zu kompensieren, können steuerbare Magnete eingesetzt werden, die diesen Kräften in Verbindung mit den Gewichten entgegenwirken oder diese vollständig kompensieren. Hierzu können alle geeigneten Maßnahmen vorgesehen werden, um solche Bremswirkungen im System auf ein Minimum zu beschränken oder nahezu zu eliminieren.

Die Kopplung zwischen den jeweils diametral gegenüberliegenden Gewichten d.h. 6 Uhr- und 12-Uhr-Stellung, 7 Uhr- und 11-Uhr-Stellung, 8-Uhr- und 10-Uhr-Stellung, usw. zum Anheben der Gewichte kann entweder über eine hydraulische, mechanische oder hydromechanische oder andere Kopplung umgesetzt werden, wie z. B. über Seilzugsysteme oder dergleichen.

Die Kraftverhältnisse und mechanischen Vorrichtungen sind hierzu geeignet aufeinander abzustimmen und zu bemessen, so dass das Anheben der Gewichte nach dem oben beschriebenen System erfolgt und das jeweils oben befindliche Gewicht ein entsprechendes Drehmoment erzeugt, wie zuvor beschrieben. Somit ist in dieser Ausführungsform der Gedanke einer Schwerkraft- Hydraulikvorrichtung zur energetischen Nutzung der Schwerkraft von mit an der Schwerkraft-Hydraulikvorrichtung vorgesehenen beweglichen Massen M1 bis Mn realisiert, die mit einem geeigneten Kopplungssystem zwischen den Gewichten ausgebildet ist und eine Drehung um 360° um die Drechach- se D vollzieht, indem die durch die positionsveränderlich angebrachten Massen einen Drehmomentbeitrag zur Drehbewegung liefern.

Die oben beschriebenen Verfahrensschritte erfolgen so, dass die genannten Schritte zyklisch wiederholt werden.