Flüssigkeitsverdrängungs orrichtung und

Energieumwandlungsvorrichtung mit dergleichen

Die Erfindung betrifft eine

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung zur Verdrängung einer Flüssigkeit aus wenigstens einem Zylinder einer Zylinder- Kolben-Einrichtung, mit einer Hebeeinrichtung und jeweils einer mit der Zylinder-Kolben-Einrichtung in

flüssigkeitsleitender Verbindung stehenden

Flüssigkeitsableitung und Flüssigkeitszuleitung, wobei jede Zylinder-Kolben-Einrichtung einen in dem Zylinder

verlagerbaren Kolben aufweist, der von einer ersten

Position in eine zweite Position verlagerbar ist und wobei die Flüssigkeitszuleitung eine Verschlussvorrichtung zur flüssigkeitsdichten Abdichtung des Zylinders aufweist.

Zudem betrifft die Erfindung eine

Energieumwandlungsvorrichtung mit einer

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung zur Umwandlung einer Lageenergie einer Flüssigkeit in elektrischen Strom.

Im Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Beförderung von Flüssigkeiten bekannt. Beispielsweise kann eine Flüssigkeit über ein flüssigkeitsleitendes Rohrsystem mittels einer Pumpe von einem Ort zu einem anderen Ort befördert werden. Solche Pumpen können nach ihrem Funktionsprinzip in

unterschiedliche Hauptgruppen eingeteilt werden,

beispielsweise Verdrängerpumpen, Strömungspumpen und

Strahlpumpen. Bei Verdrängerpumpen wird eine Flüssigkeit durch ein geschlossenes Rohrsystem gefördert, wobei eine Verhinderung des Zurückströmens durch Ventile oder Klappen erreicht wird. Verdrängerpumpen sind in der Regel

selbstansaugend, das bedeutet, dass auch für Flüssigkeiten konstruierte Pumpen für einen zumeist begrenzten Zeitraum Gase fördern können und so einen zum Ansaugen hinreichenden Unterdruck aufbauen. Nachteilig bei Verdrängerpumpen ist, dass die maximale Ansaughöhe (geodätische Saughöhe) durch das erreichbare Vakuum, den örtlichen Luftdruck, die Dichte des Mediums und die zu überwindenden Strömungswiderstände begrenzt ist. Zudem muss eine Pumpe eine Antriebseinheit aufweisen, die entweder durch einen entsprechenden Motor oder einen Hebel zur manuellen Betätigung realisiert wird.

Des Weiteren sind Wasserkraftwerke oder Pumpspeicher- Kraftwerke zur Stromerzeugung mittels Lageenergie von

Wasser bekannt, bei denen ebenfalls eine Flüssigkeit befördert werden muss. Die Kraftwerke bestehen in der Regel aus zwei Becken, die höhenmäßig unterschiedlich angeordnet sind, wobei Wasser aus dem ersten Becken in das zweite Becken fließt. Das erste Becken ist oftmals als Stausee ausgebildet. Zwischen den Becken liegt das eigentliche Kraftwerk in Form von Turbinen und Generatoren. Das Wasser fließt aus dem ersten Becken in das zweite Becken, so dass durch die Lageenergie des Wassers mithilfe der Turbinen elektrischer Strom erzeugt werden kann. Hierfür durchströmt das Wasser die Turbine, die die potentielle Energie in mechanische Energie umformt. Der mit der Turbine direkt oder über ein Getriebe gekuppelter elektrischer Generator wandelt wiederum die mechanische in elektrische Energie um.

Ein Pumpspeicher-Kraftwerk ist eine besondere Form eines Speicherkraftwerkes und dient der Speicherung von elektrischer Energie durch Hinaufpumpen von Wasser. Dieses Wasser lässt man bei Bedarf wieder bergab fließen und erzeugt dabei mittels Turbinen und Generatoren elektrischen Strom. Die elektrische Energie wird also durch Umwandlung in potentielle Energie von Wasser gespeichert und nach Umwandlung dieser potentiellen Energie in elektrische

Energie wieder ins Netz gespeist. Die erforderliche Energie für das Pumpen des Wassers kann auch in bedarfsarmen Zeiten von Grundleistungskraftwerken bereitgestellt werden. In jüngster Zeit werden aber auch Angebotsspitzen aus

erneuerbaren Energien, wie zum Beispiel Windkraft, hierfür verwendet .

Die bekannten Pumpspeicher-Kraftwerke besitzen einen begrenzten Wirkungsgrad, da die aufgenommene Energie nur zum Teil wiedergewonnen wird. Grundsätzlich wird in jedem Pumpspeicherkraftwerk mehr Strom zum Hochpumpen, das heißt zum Umwälzen benötigt, als beim Herunterfließen wieder zurückgewonnen werden kann. Verluste entstehen beim Lade- und beim Entladevorgang durch die Reibungsverluste des fließenden Wassers, durch den Wirkungsgrad der Pumpe

(Ladevorgang) bzw. Turbine (Entladevorgang), durch den Wirkungsgrad des Motors bzw. des Generators sowie durch Trafoverluste und in geringem Maße auch durch Eigenbedarf des Pumpspeicherwerkes. Der Gesamtwirkungsgrad eines

Pumpspeicherkraftwerkes liegt heute in der Regel bei 75- 80 %.

Aufgabe der Erfindung war es demgemäß, eine Vorrichtung bereitzustellen, die nicht die Nachteile oder Mängel der bekannten Pumpen aufweist und mit der eine Flüssigkeit befördert werden kann. Ferner war es die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung für ein Wasserkraftwerk

bereitzustellen, mit der eine Flüssigkeit transportiert werden kann. Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Hebeeinrichtung mit jedem Kolben in Wirkverbindung steht, wobei der Kolben in der ersten Position von der

Hebeeinrichtung entlastbar ist, so dass der Kolben von der ersten Position in die zweite Position verlagert wird, so dass eine in dem Zylinder vorliegende Flüssigkeit durch die Verlagerung des Kolbens aus dem Zylinder in die

Flüssigkeitsableitung verdrängt wird, und wobei der Kolben in der zweiten Position mit der Hebeeinrichtung belastbar ist, so dass der Kolben in die erste Position verlagert wird. Mithilfe der erfindungsgemäßen

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung kann in einer einfachen und kostengünstigen Weise eine Flüssigkeit bewegt werden.

Eine Flüssigkeit ist im Sinne der Erfindung eine Materie im flüssigen Aggregat zustand, insbesondere ein inkompressibles Fluid. Dazu zählen auch Flüssigkeits-Feststoff-Gemische, Pasten und Flüssigkeiten mit geringem Gasanteil. Hierbei kann es sich beispielsweise um Wasser, Alkohole, Öle oder sonstige Flüssigkeiten handeln.

Die Flüssigkeit kann über die Flüssigkeitszuleitung in den Zylinder gelangen, wobei vorzugsweise die

Verschlussvorrichtung nach Einfließen der Flüssigkeit in den Zylinder von einem geöffneten Zustand in einen

geschlossenen Zustand gebracht wird, so dass ein

Zurückfließen der Flüssigkeit aus dem Zylinder in die

Flüssigkeitszuleitung verhindert wird. Der Zylinder steht zudem in einer flüssigkeitsleitenden Verbindung mit der Flüssigkeitsableitung .

Da die Flüssigkeitsableitung vorzugsweise derart

ausgestaltet ist, dass sie im Wesentlichen vertikal nach oben führt, kann die Flüssigkeit aus dem Zylinder nicht in die Flüssigkeitsableitung fließen. Auch die

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung ist bevorzugt vertikal ausgerichtet, so dass der Kolben in einem Abwärtshub aus der ersten Position in die zweite Position und in einem

Aufwärtshub aus der zweiten Position in die erste Position bewegt wird. Durch den Abwärtshub wird dann die Flüssigkeit aus dem Zylinder verdrängt. Sobald der Kolben aus der ersten Position in die zweite Position verlagert wird, wird eine Antriebsarbeit des verlagerten Kolbens in eine

Bewegungsenergie der in dem Zylinder vorliegenden

Flüssigkeit übertragen und die Flüssigkeit wird in die Flüssigkeitsableitung verdrängt. Die Verlagerung des

Kolbens kann insbesondere dann erfolgen, wenn die

Verschlussvorrichtung in den geschlossenen Zustand gebracht ist .

Diesbezüglich ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Kolben dann in dem Zylinder verfahren, das heißt aus der ersten Position in die zweite Position verlagert wird, sobald ein vorgegebener Füllstand in dem Zylinder erreicht ist. Durch die Positionsänderung des Kolbens wird die in dem Zylinder vorliegende Flüssigkeit in die mit dem

Zylinder verbundene Flüssigkeitsableitung gepresst. Da eine Flüssigkeit im Wesentlichen nicht komprimierbar ist, weicht die Flüssigkeit in die mit dem Zylinder verbundene

Flüssigkeitsableitung aus, sobald durch die Positionsänderung des Kolbens ein Druck in dem Zylinder aufgebaut wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zylinder-Kolben-Einrichtung der erfindungsgemäßen

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung derart konstruiert, dass der Kolben in der ersten Position nicht mit der

Hebeeinrichtung gekoppelt und somit entlastet ist, wobei es besonders bevorzugt ist, dass der Kolben mit einer

Sperrvorrichtung in der ersten Position gehalten wird.

Sobald der Kolben entsperrt ist, bewegt sich der Kolben aufgrund seines Eigengewichts aus der ersten Position in die zweite Position, das heißt er bewegt sich in einem Abwärtshub in die zweite Position. Durch den Abwärtshub des Kolbens wird die in dem Zylinder vorliegende Flüssigkeit in die Flüssigkeitsableitung verdrängt.

Um eine effiziente Verfahrbarkeit des Kolbens in dem

Zylinder herzustellen, kann es bevorzugt sein, dass der Kolben Führungsmittel, beispielsweise Führungsrollen aufweist, die seitlich an dem Kolben angelenkt sind und mit einer Innenfläche des Zylinders in Kontakt stehen, so dass der Kolben effizienter verfahrbar ist und die Reibung zwischen Kolben und Zylinder minimiert wird.

Der Kolben der Zylinder-Kolben-Einrichtung weist

vorzugsweise ein derartiges Gewicht auf, dass im

Wesentlichen jegliches Volumen an Flüssigkeit, welches bei geschlossener Verschlusseinrichtung in dem Zylinder

vorliegt, aus dem Zylinder verdrängt werden kann.

Vorteilhafterweise ist jeweils in einem Zylinder ein Kolben angeordnet, wobei es auch bevorzugt sein kann, dass die Flüssigkeitsverdrangungsvorrichtung mehrere Zylinder- Kolben-Einrichtungen umfasst. In einer bevorzugten

Ausführungsform weist die

Flüssigkeitsverdrangungsvorrichtung mehrere, insbesondere vier Zylinder-Kolben-Einrichtungen in einer linearen

Anordnung auf.

Der Kolben ist bevorzugt aus Metall, insbesondere Stahl, gefertigt und passgenau in dem Zylinder verfahrbar. Der Kolben weist insbesondere eine zylinderförmige Form auf, wobei der Zylinder bevorzugt hohlzylinderförmig

ausgestaltet ist. Die Zylinder-Kolben-Einrichtung kann jedoch auch in anderen Formen realisiert sein, wie

beispielsweise eckig, beziehungsweise rechteckig. Ferner kann es vorteilhaft sein, den Kolben plattenförmig zu gestalten, der dann wiederum passgenau in dem Zylinder verfahrbar ist.

Um den Kolben möglichst kostengünstig bereitzustellen, kann es bevorzugt sein, dass an dem Kolben ein Gewicht

angeordnet ist, so dass der Kolben nach Entlastung von der Hebeeinrichtung aufgrund des zusätzlichen Gewichts aus der ersten Position in die zweite Position gebracht wird.

Hierdurch kann der Kolben gewichtssparend ausgestaltet sein, da der Kolben im Wesentlichen von dem Eigengewicht des zusätzlichen Gewichtes in die zweite Position gebracht wird. Das Gewicht kann insbesondere ein Eigengewicht in einem Bereich von 500 Kilogramm bis 2000 Kilogramm

aufweisen, wobei das das Eigengewicht des Gewichtes im Wesentlichen von der Größe, insbesondere den Ausmaßen der Kolben-Zylinder-Einrichtung abhängig ist. Dem Fachmann ist bekannt, dass in Abhängigkeit von dem Volumen der zu verdrängenden Flüssigkeitsmenge ein Gewicht ausgewählt werden muss. Das heißt, im Falle eines Zylinders mit einem größeren Volumen und folglich einer größeren in dem

Zylinder vorliegenden Menge an Flüssigkeit sollte auch das Eigengewicht des Gewichtes entsprechend angepasst werden.

Um einen für die Verdrängung der Flüssigkeit ausreichenden Druck in dem Zylinder aufzubauen, muss der Kolben möglichst passgenau in dem Zylinder verfahrbar sein. Diesbezüglich kann es vorteilhaft sein, dass die Zylinder-Kolben- Einrichtung Dichtungen zur flüssigkeitsdichten Abdichtung des Zylinders aufweist, um so die Dichtigkeit des Zylinders noch durch die Verwendung der Dichtung zu erhöhen und folglich die gerichtete Verdrängung der Flüssigkeit aus dem Zylinder zu erreichen. Beispielsweise kann eine Lippen ^¬ oder Ringdichtung aus Kunststoff verwendet werden, die insbesondere radial im Zylinder angeordnet ist und einen Austritt der Flüssigkeit in einen oberen Bereich des

Zylinders und folglich einen Austritt der Flüssigkeit aus dem Zylinder verhindert, sobald der Kolben aus der ersten Position in die zweite Position gebracht wird und folglich im Zylinder Druck aufbaut. Die Dichtung kann auch am Kolben festgeklemmt werden. Kunststoffe bezeichnen insbesondere Materialien, deren wesentliche Bestandteile aus solchen makromolekularen organischen Verbindungen bestehen, die synthetisch oder durch Abwandeln von Naturprodukten entstehen. Zu den

Kunststoffen gehören insbesondere auch die Kautschuke und die Chemiefasern. Für die vorteilhafte Ausführungsform können Kunststoffe wie beispielsweise Naturstoffe, Gummi, synthetische Kunststoffe (Polykondensate, Polymerisate, Polyaddukte) , Duroplaste, und / oder ungesättigte

Polyesterharze, umfassend Cellulosenitrat , Celluloseacetat, Cellulosemischester, Celluloseether, Polyamid,

Polycarbonat , Polyester, Polyphenylenoxid, Polysulfon, Polyvinylacetal , Polyethylen, Polypropylen, Poly-l-buten, Poly-4-methyl-l-penten, Ionomere, Polyvinylchlorid,

Polyvinylidenchlorid, Polymethyl-methacrylat ,

Polyacrylnitril , Polystyrol, Polyacetal, Fluor-Kunststoffe, Polyvinylalkohol , Polyvinylacetat , Poly-p-xylylen, lineare Polyurethane, chlorierte Polyether, Casein-Kunststoffe, vernetzte Polyurethane, thermoplastische Polyurethane, Silicon, Polyimid, und / oder Polybenzimidazol verwendet werden. Ebenfalls kann eine Hydraulikdichtung verwendet werden .

Nach Verdrängung der Flüssigkeit aus dem Zylinder wird der Kolben mit der Hebeeinrichtung aus der zweiten Position in die erste Position gebracht, wobei der Kolben insbesondere über Zugmittel mit der Hebeeinrichtung verbunden ist. Die Zugmittel können insbesondere als Seilzüge, bevorzugt

Stahlseilzüge, ausgestaltet sein, wobei auch ein Kettenrad als Zugmittel verwendbar ist.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Hebeeinrichtung einen ersten Seilzug mit einem ersten Flaschenzug auf, welcher derart mit dem Kolben gekoppelt ist, dass der Kraftaufwand für das Verlagern des Kolbens in die erste Position reduziert wird. In der zweiten Position ist der Kolben mit der

Hebeeinrichtung derart gekoppelt, dass der Kolben durch die Kopplung mit der Hebeeinrichtung in die erste Position verlagert werden kann. Das heißt, die Hebeeinrichtung bewegt den Kolben in einem Aufwärtshub aus der zweiten Position in die erste Position. Diesbezüglich kann es in einer vorteilhaften

Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Regel- und/oder Steuereinheit die Be- und Entlastung der Hebeeinrichtung in Bezug auf den Kolben steuert,

beziehungsweise regelt. Ferner kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Hebeeinrichtung mit dem Kolben über eine Kupplungseinrichtung in Wirkverbindung steht. Wenn der Kolben in der ersten Position ist, das heißt insbesondere an einem oberen Ende des Zylinders, ist der Kolben in einem Zustand, in dem er potentielle Energie besitzt. Sobald der Kolben nunmehr von der Hebeeinrichtung automatisch oder manuell entlastet, beispielsweise

entkoppelt wird, das heißt die Wirkverbindung zwischen Kolben und Hebeeinrichtung unterbrochen oder entlastet ist, beispielsweise durch die Kupplungseinrichtung, bewegt sich der Kolben durch sein Eigengewicht oder in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mithilfe eines an dem Kolben angeordneten zusätzlichen Gewichtes in die zweite Position. In der zweiten Position besitzt der Kolben insbesondere keine potentielle Energie mehr.

Es ist bevorzugt, dass die Hebeeinrichtung einen Motor umfasst, der mit dem Kolben in Wirkverbindung steht. Der Kolben kann in einer Ausführungsform von dem Motor aus der zweiten Position in die erste Position befördert,

insbesondere gezogen werden. Um eine vom Motor geleistete Antriebsarbeit zu unterstützen, ist in einer besonders vorteilhaften

Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die

Hebeeinrichtung ein Gegengewicht aufweist, das mit dem Kolben in Wirkverbindung steht, so dass der Kolben in der zweiten Position aufgrund der Kopplung mit dem Gegengewicht in die erste Position verlagerbar ist. Das Gegengewicht ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass es ein höheres Gewicht aufweist als der Kolben, so dass der Kolben aufgrund der Kopplung mit dem Gegengewicht aus der zweiten Position in die erste Position bewegt werden kann.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform weist die Hebeeinrichtung einen zwischen dem Kolben und dem Gegengewicht vorgesehenen ersten Seilzug mit einem ersten Flaschenzug, insbesondere einem Faktorenflaschenzug auf. Damit ist es möglich, ein Gegengewicht mit einem geringeren Eigengewicht als der Kolben zu nutzen. Dies ist

insbesondere dann von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Flüssigkeitsverdrängungseinrichtung mehrere Zylinder- Kolben-Einrichtungen aufweist, deren Kolben zeitgleich in die erste Position verlagert werden. In weiterer

vorteilhafter Ausgestaltung ist der Seilzug ein steuerbarer elektrischer Seilzug.

Das Gegengewicht kann somit das Anheben des Kolbens, das heißt dessen Verlagerung aus der zweiten Position in die erste Position, bewirken oder unterstützen und den Kolben somit in die erste Position verlagern. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der

Kolben ausschließlich durch Belastung mit dem Gegengewicht aus der zweiten Position in die erste Position bewegt wird. Es ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Gegengewicht in einem von dem Kolben entlasteten Zustand mithilfe des Motors aus einer zweiten Stellung in eine erste Stellung verlagerbar ist und in dem mit dem Kolben belasteten

Zustand aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verlagerbar ist. In der ersten Stellung weist das

Gegengewicht eine höhere potentielle Energie auf als in der zweiten Stellung, wobei es in vertikaler Richtung in der ersten Stellung höher angeordnet ist als in der zweiten Stellung. Sobald das Gegengewicht in der ersten Stellung von dem Motor entlastet ist, das heißt insbesondere, dass der Motor bei Erreichen der ersten Stellung abgeschaltet oder auf Freilauf geschaltet wird, zieht das Gegengewicht mit seiner Gewichtskraft den Kolben aus der zweiten

Position in die erste Position und wird selbst von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt.

Diesbezüglich ist das Gegengewicht bevorzugt derart

ausgelegt, dass aufgrund der Kopplung des Gegengewichtes mit dem Kolben der Kolben aus der zweiten Position in einem Aufwärtshub in die erste Position gebracht wird, wobei gleichzeitig das Schleppmoment des Motors überwunden wird.

Das Gegengewicht kann über Zugmittel, z.B. einem Seil mit dem Motor verbunden sein, insbesondere kann der Motor beispielsweise in einer motorbetriebenen Seilwinde

ausgebildet sein und somit mit dem Kolben und/oder dem Gegengewicht über ein Seil in Wirkverbindung stehen. Es ist bevorzugt, dass die Hebeeinrichtung einen zweiten

Flaschenzug oder Kettenzug in einem zweiten Seilzug

zwischen dem Motor und dem Gegengewicht aufweist, welcher bevorzugt als Faktorenflaschenzug ausgebildet ist und die von dem Motor aufzubringende Motorkraft reduziert. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der zweite Seilzug ein steuerbarer elektrischer Seilzug. Besonders geeignete Faktorenflaschenzüge haben ein Übersetzungsverhältnis von mindestens 1:4, bevorzugt 1:6. Der Flaschenzug

beziehungsweise Kettenzug besteht aus festen und/oder losen Rollen und einem Seil oder einer Kette. Der Motor der

Hebeeinrichtung kann beispielsweise als Elektromotor oder Verbrennungsmotor ausgestaltet sein.

Der Motor und/oder das Gegengewicht können in einer

Weiterbildung der Erfindung mit dem Kolben über eine

Kupplungseinrichtung in Wirkverbindung stehen. Eine

Kupplungseinrichtung ist insbesondere ein Maschinenelement zur starren, elastischen, beweglichen oder lösbaren

Verbindung zweier Wellen, insbesondere einer Welle der Hebeeinrichtung und einer Welle die mit dem Kolben in

Wirkverbindung steht. Eine nicht starre Kupplung kann neben einer formschlüssigen auch eine kraftschlüssige Verbindung sein. Durch die Verbindung wird es möglich, zwischen beiden Wellen Rotation und damit Drehmoment und letztlich

mechanische Arbeit zu übertragen. Die Wirkverbindung zwischen Motor und Kolben kann also unterbrochen werden, so dass der Kolben ohne Belastung durch die Hebeeinrichtung aus der ersten Position in die zweite Position verlagert werden kann. Es kann auch die Wirkverbindung zwischen Motor und Gegengewicht unterbrochen werden, sodass das

Gegengewicht ohne das Schleppmoment des Motors überwinden zu müssen aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verlagert werden kann. Die Kupplungseinrichtung kann in einer bevorzugten

Ausgestaltung als Überholkupplung, das heißt als Freilauf ausgestaltet sein. Der Freilauf, der auch mit einer

Rücklaufsperre ausgestattet sein kann, ist ein

Maschinenteil, das ebenfalls den Antriebsstrang des Motors von beispielsweise der Drehbewegung der Zugmittel

abkoppelt. Freiläufe können beispielsweise mit Klemmrollen, mit Klemmkörpern, mit Sperrklinken, mit Zahnscheiben, mit einer Schlingfeder oder mit fliehkraftabhebenden Kupplungen realisiert werden.

In einer Ausgestaltung ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Kupplungseinrichtung ein Bestandteil des Motors ist, wobei auch bevorzugt sein kann, die Kopplung über ein Getriebe zu realisieren.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Verschlussvorrichtung mit einem steuerbaren Verschlussmittel zu öffnen und zu schließen ist. Die Verschlussvorrichtung kann

beispielsweise unmittelbar an den Zylinder angelenkt sein und bei Bedarf eine Abdichtung des Zylinders erreichen, so dass keine Flüssigkeit in einen oberen Bereich des

Zylinders gelangen, beziehungsweise aus dem Zylinder heraustreten kann.

Die Flüssigkeitsableitung kann vorteilhafterweise innerhalb oder außerhalb des Zylinders angeordnet sein.

Beispielsweise kann die Flüssigkeitsableitung, insbesondere das Steigrohr, als flüssigkeitsleitender Durchbruch in den Kolben integriert sein. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, dass die Flüssigkeitsableitung, insbesondere das Steigrohr, außerhalb des Zylinders angeordnet ist und in flüssigkeitsleitender Verbindung mit dem Zylinder steht. Vorteilhafterweise ist die Verbindung zwischen Zylinder und Steigrohr mit einem zweiten Verschlussmittel verschließbar, welches bevorzugt ebenfalls steuerbar ist.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine

Energieumwandlungsvorrichtung zur Umwandlung einer

Lageenergie einer Flüssigkeit in elektrischen Strom, mit einem ersten Flüssigkeitsbehältnis und einem relativ zu dem ersten Flüssigkeitsbehältnis niedriger angeordneten zweiten Flüssigkeitsbehältnis, wobei das erste und das zweite

Flüssigkeitsbehältnis über ein flüssigkeitsleitendes

Verbindungssystem miteinander verbunden sind und zwischen den Flüssigkeitsbehältnissen eine Fluidenergiemaschine angeordnet ist, so dass eine aus dem ersten

Flüssigkeitsbehältnis und durch das Verbindungssystem fließende Flüssigkeit durch die Fluidenergiemaschine in das zweite Flüssigkeitsbehältnis fließt, wobei das zweite

Flüssigkeitsbehältnis mit der

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung verbunden ist. Das zweite Flüssigkeitsbehältnis kann auch mit einer dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis nachgeschalteten

Flüssigkeitsleitung mit der

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung flüssigkeitsleitend verbunden sein. Durch die

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung kann die Flüssigkeit umgewälzt werden, so dass in einer bevorzugten

Ausgestaltung der Energieumwandlungsvorrichtung in der Energieumwandlungsvorrichtung ein im Wesentlichen

konstantes Volumen der Flüssigkeit vorliegt. Dem Fachmann ist bekannt, dass die Flüssigkeit im Wesentlichen konstant ist, sofern der Energieumwandlungsvorrichtung keine Flüssigkeit zugefügt oder dieser entnommen wird. Das heißt, die Energieumwandlungsvorrichtung ist insbesondere als ein Umwälzsystem ausgestaltet. Es hat sich gezeigt, dass die Energieumwandlungsvorrichtung universell eingesetzt werden kann, und beispielsweise in schwer zugänglichen Gebieten zur Energieumwandlung genutzt werden kann. Zum Beispiel kann die Energieumwandlungsvorrichtung in einer Wüste errichtet werden, da in der Energieumwandlungsvorrichtung eine nahezu konstante Flüssigkeitsmenge zirkuliert und die Energieumwandlungsvorrichtung im Wesentlichen autark arbeitet. Zudem kann die Energieumwandlungsvorrichtung in einfacher Weise an den jeweiligen Energiebedarf angepasst werden, indem beispielsweise mehrere

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtungen in die

Energieumwandlungsvorrichtung integriert werden.

Es ist vorgesehen, dass die mit der

FlüssigkeitsverdrängungsVorrichtung verbundenen

Flüssigkeitsableitung mit dem ersten Flüssigkeitsbehältnis flüssigkeitsleitend verbunden ist, so dass die in dem

Zylinder vorliegende Flüssigkeit durch die Verlagerung des Kolbens aus der ersten Position in die zweite Position aus dem Zylinder in die Flüssigkeitsableitung und über die Flüssigkeitsableitung in das zweite Flüssigkeitsbehältnis befördert wird. Eine Flüssigkeit kann in dem ersten

Flüssigkeitsbehältnis vorliegen und in diese beispielsweise über einen Zulauf gelangen. Die Flüssigkeit kann steuerbar aus dem ersten Flüssigkeitsbehältnis über ein

flüssigkeitsleitendes Verbindungssystem in das zweite

Flüssigkeitsbehältnis fließen, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis eine

Fluidenergiemaschine angeordnet ist, die von der Flüssigkeit durchströmt wird. Das Verbindungssystem kann offene oder geschlossene Flüssigkeitstransportwege

umfassen. Flüssigkeitstransportwege umfassen im Sinne der Erfindung insbesondere Rohre oder Leitungen, aber auch Schalen, Rinnen oder Kanäle, die wiederum offen oder geschlossen ausgestaltet sein können. Das heißt, die

Verbindungssysteme können U-förmig oder hohlzylinderförmig ausgestaltet sein. Um den Zufluss und den Abfluss in beziehungsweise aus den Flüssigkeitsbehältnissen zu regulieren, ist es bevorzugt, dass das erste und das zweite Flüssigkeitsbehältnis

verschließbare und bevorzugt steuerbare Zu- und

Abflussöffnungen aufweisen. Hierbei kann es sich

beispielswiese um Klappen, Schieber oder steuerbare

Ventile, insbesondere Durchgangsventile, Sperrventile oder Stromventile handeln, die automatisch oder manuell regelbar sind . Da das erste Flüssigkeitsbehältnis gegenüber dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis höher angeordnet ist, weist die

Flüssigkeit in dem ersten Flüssigkeitsbehältnis eine höhere potentielle Energie auf als die Flüssigkeit in dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis. Diese potentielle Energie wird mittels der Fluidenergiemaschine in elektrischen Strom umgewandelt. Vorteilhafterweise weist die

Fluidenergiemaschine eine Wasserturbine auf. Die Turbine kann beispielsweise eine Gleichdruckturbine oder eine

Überdruckturbine sein. Eine Wasserturbine ist eine Turbine, welche die Kraft einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, nutzbar macht. Durch die Positionsänderung der Flüssigkeit, das heißt, dadurch, dass die Flüssigkeit aus dem ersten Flüssigkeitsbehältnis in das zweite Flüssigkeitsbehältnis strömt und das zweite Flüssigkeitsbehältnis relativ zum ersten Flüssigkeitsbehältnis niedriger angeordnet ist, wird die potentielle Energie der Flüssigkeit in kinetische

Energie umgewandelt. In der Turbine wird die kinetische

Energie der Flüssigkeit in mechanische Energie umgewandelt, was in der Regel die Drehung einer Turbinenwelle bewirkt. Diese Drehung kann für den Antrieb von

Transmissionsgetrieben verwendet werden. Diesbezüglich kann es vorteilhaft sein, wenn die Fluidenergiemaschine einen Generator umfasst, der dann wiederum die von der

Turbinenwelle erzeugte mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis ist eine

Flüssigkeitsleitung nachgeschaltet, so dass die Flüssigkeit aus dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis durch die

Flüssigkeitsleitung in die

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung fließen kann. Die

Flüssigkeitsleitung kann aus dem Fachmann bekannten

Leitungssystemen bestehen, wobei offene oder geschlossene Leitungen, das heißt, Flüssigkeitstransportwege, wie Rohre, Kanäle oder Leitungen verwendet werden können. Die

Flüssigkeit fließt aus dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis durch die Flüssigkeitsleitung in den Zylinder der

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung . Diesbezüglich kann es vorteilhaft sein, wenn die

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung relativ zu dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis niedriger angeordnet ist, so dass der Zylinder schnell und effizient gefüllt werden kann. Die Flüssigkeitsableitung der

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung ist flüssigkeitsleitend mit einem Steigrohr und ein sich an das Steigrohr

anschließende Fallrohr verbunden, welches durch die

Flüssigkeitsableitung beförderte Flüssigkeit in das erste Flüssigkeitsbehältnis leitet, so dass die aus dem Zylinder verdrängte Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsableitung in das erste Flüssigkeitsbehältnis befördert wird. Die Energieumwandlungsvorrichtung kann mehrere Zylinder- Kolben-Anordnungen oder mehrere

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtungen umfassen, die

synchron oder asynchron von der Regel- und/oder

Steuereinheit gesteuert werden. Das heißt, ein Kolben kann beispielsweise aus der zweiten in die erste Position gebracht werden, wohingegen ein weiterer Kolben einer sonstigen Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung zur gleichen Zeit aus der ersten Position in die zweite Position

verfährt. Hierdurch kann eine gleichmäßige und dauerhafte Bereitstellung von elektrischer Energie durch die

Energieumwandlungsvorrichtung erreicht werden.

Diesbezüglich kann die Energieumwandlungsvorrichtung auch mehrere Hebeeinrichtungen umfassen.

Im nachfolgenden soll die Erfindung beispielhaft anhand von Figuren erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausgestaltung einer

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung, eine Seitenansicht einer weiteren

Ausgestaltung einer

Flüssigkeitsverdrängungs orrichtung, eine Seitenansicht einer Ausgestaltung eines Zylinders einer Kolben-Zylinder-Einrichtung eine Seitenansicht einer Ausgestaltung einer Energieumwandlungs orrichtung und eine schematische Teilansicht einer

Ausgestaltung einer

Energieumwandlungsvorrichtung . Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausgestaltung einer Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung . Die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 zur Verdrängung einer Flüssigkeit aus einem Zylinder 2 weist eine Zylinder-Kolben-Einrichtung 3 mit einem Zylinder 2 und einem Kolben 7, eine Hebeeinrichtung 4 und jeweils eine mit der Zylinder-Kolben-Einrichtung 3 in flüssigkeitsleitender Verbindung stehender Flüssigkeitsableitung 5 und

Flüssigkeitszuleitung 6 auf. Der in der Zylinder-Kolben- Einrichtung 3 verlagerbare Kolben 7 kann von einer ersten Position 8 in eine zweite Position 9 verlagert werden. Die erste Position 8 ist vorzugsweise in einem oberen Drittel des Zylinders 2 angeordnet und die zweite Position 9 in einem unteren Drittel des Zylinders 2. Um die Verlagerung des Kolbens 7 zu vereinfachen, können an dem Kolben 7 Führungsmittel 21, beispielsweise Führungsrollen, angelenkt sein, die die Verfahrbarkeit des Kolbens 7 in dem Zylinder 2 vereinfachen. Eine Flüssigkeit kann in den Zylinder 2 einfließen, wobei das Ausfließen der Flüssigkeit aus dem Zylinder 2 durch Verschlussvorrichtung 10 verhindert wird, die in oder an der Flüssigkeitszuleitung 6 angelenkt ist und den Zylinder 2 flüssigkeitsdicht abdichtet. Die Hebeeinrichtung 4 steht beispielsweise über Zugmittel 22 mit dem Kolben 7 in

Wirkverbindung, wobei der Kolben 7 in der ersten Position 8 von der Hebeeinrichtung 4 entkoppelt ist. Diesbezüglich ist es vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung 4 mit dem Kolben 7 über eine in Fig. 4 dargestellte Kupplungseinrichtung 11 in Wirkverbindung steht. Nach Entkopplung des Kolbens 7 von der Hebeeinrichtung 4, verlagert sich der Kolben 7 von der ersten Position 8 in die zweite Position 9, so dass eine in dem Zylinder 2 vorliegende Flüssigkeit durch die

Verlagerung des Kolbens 7 aus dem Zylinder 2 in die

Flüssigkeitsableitung 5 verdrängt wird. Die Verlagerung des Kolbens 7 kann zum einen durch das Eigengewicht des Kolbens

7 erreicht werden, wie es beispielhaft in der Fig. 1 dargestellt ist, so dass sich dieser aufgrund seines

Eigengewichtes in einem Abwärtshub aus der ersten Position

8 in die zweite Position 9 bewegt. Der Kolben 7 in der Fig. 1 und der Fig. 2 ist plattenförmig ausgestaltet. Die

Abwärtsbewegung des Kolbens 7 kann jedoch - wie in Fig. 2 dargestellt - durch ein mit dem Kolben 7 verbundenes

Gewicht 12 gefördert werden. Das Gewicht 12 ist derart ausgelegt, dass es den Kolben 7 durch das Eigengewicht des Gewichtes 12 in einem Abwärtshub aus der ersten Position 8 in die zweite Position 9 befördert. Das Gewicht 12 kann mit dem Fachmann bekannten Befestigungsmittel, wie

beispielsweise Kleben, Klemmen, Schrauben oder Nieten an dem Kolben 7 reversibel oder irreversibel befestigt sein. Nach Entkopplung von der Hebeeinrichtung 4 bewegt sich der Kolben 7 aufgrund der auf ihn wirkenden Gewichtskraft des Gewichtes 12 aus der ersten Position 8 in die zweite

Position 9. Die Zylinder-Kolben-Einrichtung 3 der

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 ist derart

konstruiert, dass der Kolben 7 in der ersten Position 8 nicht mit der Hebeeinrichtung 4 gekoppelt ist, wobei der Kolben 7 mit einer nicht in den Figuren dargestellten

Sperrvorrichtung in der ersten Position 8 gehalten werden kann. Ferner kann es auch vorteilhaft sein, den Kolben 7 in der ersten Position 8 mit der Hebeeinrichtung 4 zu koppeln und diese Kopplung in der ersten Position 8 durch eine entsprechende Entkopplung zu unterbrechen. Die

Sperrvorrichtung kann durch einen ebenfalls nicht gezeigte Regel- und/oder Steuereinheit gesteuert beziehungsweise geregelt werden. Sobald der Kolben 7 entsperrt ist, bewegt sich der Kolben 7 aus der ersten Position 8 in die zweite Position 9, das heißt er bewegt sich in einem Abwärtshub in die zweite Position 9. Durch den Abwärtshub des Kolbens 7 wird die in dem Zylinder 2 vorliegende Flüssigkeit in die Flüssigkeitsableitung 5 verdrängt. Die

Verschlussvorrichtung 6 kann ein steuerbares

Verschlussmittel aufweisen, mit dem der Zylinder 2

flüssigkeitsdicht abgedichtet wird und eine gerichtete Verdrängung der in dem Zylinder 2 vorliegenden Flüssigkeit in die Flüssigkeitsableitung 5 erfolgt. Die

Flüssigkeitsableitung 5 kann auch außerhalb des Zylinders 2, beziehungsweise der Zylinder-Kolben-Einrichtung 3 angeordnet sein, wie beispielhaft in Fig. 3 dargestellt ist. Um eine Anhebung des Kolbens aus der zweiten Position 9 in die erste Position 8 zu erreichen, wird der Kolben 7 in der zweiten Position 9 wieder mit der Hebeeinrichtung 4

gekoppelt, so dass der Kolben 7 durch die Kopplung mit der Hebeeinrichtung 4 in die erste Position 8 verlagert wird. Die Hebeeinrichtung 4 kann einen nicht in den Figuren dargestellten Motor aufweisen, der den Kolben 7 von der zweiten Position 9 in die erste Position 8 anhebt. Eine Ausgestaltung einer Energieumwandlungsvorrichtung 16 ist beispielshaft in Fig. 4 schematisch dargestellt. Die Energieumwandlungsvorrichtung 16 wird zur Umwandlung einer Lageenergie einer Flüssigkeit in elektrischen Strom genutzt mit einem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 und einem relativ zu dem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 niedriger

angeordneten zweiten Flüssigkeitsbehältnis 18, wobei das erste und das zweite Flüssigkeitsbehältnis 17, 18 über ein flüssigkeitsleitendes Verbindungssystem 19 miteinander verbunden sind. Zwischen dem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 und dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis 18 ist eine

Fluidenergiemaschine 20 angeordnet, so dass eine aus dem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 und durch das

Verbindungssystem 19 fließende Flüssigkeit durch die

Fluidenergiemaschine 20 in das zweite Flüssigkeitsbehältnis 18 fließt. Um die in dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis 18 vorliegende Flüssigkeit erneut in das erste

Flüssigkeitsbehältnis 17 zu bekommen, ist das zweite

Flüssigkeitsbehältnis 18 flüssigkeitsleitend mit der

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 verbunden. Die

Flüssigkeitsableitung 5 verfügt über ein Steigrohr 14 und ein sich an das Steigrohr 14 anschließende Fallrohr 15. Die mit der Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 verbundene Flüssigkeitsableitung 5 ist wiederum flüssigkeitsleitend mit dem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 verbunden, so dass die in dem Zylinder 2 vorliegende Flüssigkeit durch die Verlagerung des Kolbens 7 aus der ersten Position 8 in die zweite Position 9 aus dem Zylinder 2 in die

Flüssigkeitsableitung 5 und über die Flüssigkeitsableitung 5 in das zweite Flüssigkeitsbehältnis 17 befördert wird. Durch diese Umwälzung der Flüssigkeit ist ein dauerhafter Betrieb der Energieumwandlungsvorrichtung 16

sichergestellt, wobei in der Energieumwandlungsvorrichtung 16 ein konstantes Volumen einer Flüssigkeit vorliegt und dieses Volumen zur dauerhaften Energieumwandlung genutzt wird. Hierdurch wird eine universelle Einset zbarkeit der Energieumwandlungsvorrichtung 16 erreicht.

Eine weitere Ausgestaltung einer

Energieumwandlungsvorrichtung mit einer alternativen

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 ^x ist in Fig. 5 schematisch dargestellt. Die Energieumwandlungsvorrichtung weist ein erstes Flüssigkeitsbehältnis 17 und ein relativ zu dem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 niedriger

angeordnetes zweites Flüssigkeitsbehältnis 18 auf, wobei das erste und das zweite Flüssigkeitsbehältnis 17, 18 über ein flüssigkeitsleitendes Verbindungssystem 19 miteinander verbunden sind. In dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis 18 ist eine Fluidenergiemaschine 20 derart angeordnet, dass eine aus dem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 und durch das

Verbindungssystem 19 in das zweite Flüssigkeitsbehältnis 18 fließende Flüssigkeit zur Gewinnung von elektrischer

Energie durch die Fluidenergiemaschine 20 geleitet wird.

Zur Rückführung der in dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis 18 vorliegenden Flüssigkeit in das erste Flüssigkeitsbehältnis 17 ist das zweite Flüssigkeitsbehältnis 18

flüssigkeitsleitend mit der

Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 ^x verbunden, der ein Steigrohr 14 flüssigkeitsleitend nachgeordnet ist. Ein sich an das Steigrohr 14 anschließendes Fallrohr, welches die aus der Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 ^x in das Steigrohr 14 geförderte Flüssigkeit zurück in das erste Flüssigkeitsbehältnis 17 leitet, ist ebenfalls vorgesehen, aber in Fig. 5 nicht dargestellt.

Die Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 ^x weist vier linear angeordnete Zylinder-Kolben-Einrichtungen 3 mit jeweils einem Zylinder 2 und einem in dem jeweiligen

Zylinder 2 verlagerbaren Kolben 7 auf. Die Zylinder 2 sind flüssigkeitsleitend über eine Flüssigkeitszuleitung 6 mit dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis 18 und über die

Flüssigkeitsableitung 5 mit dem Steigrohr 14 verbunden. Die Flüssigkeitszuleitung 6 und die Flüssigkeitsableitung 5 sind mit einem ersten Verschlussmittel 10 bzw. einem zweiten Verschlussmittel 30 verschließbar. Das erste

Verschlussmittel 10 bzw. das zweite Verschlussmittel 30 sind als Schieber ausgebildet und können bevorzugt durch eine nicht dargestellte Regel- und/oder Steuereinheit gesteuert beziehungsweise geregelt werden. Es versteht sich, dass sowohl das erste Verschlussmittel 10 als auch das zweite Verschlussmittel 30 entweder zur gemeinsamen Steuerung des Flüssigkeitszulaufs oder Flüssigkeitsablaufs aller vier Zylinder 2 ausgebildet sein können oder

bevorzugt jeweils ein erstes Verschlussmittel 10 bzw.

jeweils ein zweites Verschlussmittel 30 mit Wirkung für jeden einzelnen Zylinder 2 ausgebildet sein können. Die in der Zylinder-Kolben-Einrichtung 3 verlagerbaren Kolben 7 sind mit einer Hebeeinrichtung 4 verbunden. Die Hebeeinrichtung 4 umfasst eine Hebeplatte 31, an der die Kolben 7 befestigt sind und welche mit Gewichten 12

beschwert ist, welche auf alle vier Kolben 7 wirken. Die Hebeeinrichtung 4 umfasst außerdem ein Gegengewicht 24, das aufgrund seines Eigengewichts von einer ersten Stellung 25 mit hoher Lageenergie in eine zweite Stellung 26 mit niedrigerer Lageenergie verlagerbar ist. Das Gegengewicht 24 ist über einen ersten Seilzug 32 mit der Hebeplatte 31 derart verbunden, dass bei Verlagerung des Gegengewichts 24 aus der ersten Stellung 25 in die zweite Stellung 26 die Kolben 7 in den jeweiligen Zylindern 3 aus einer zweiten Position 9 in eine erste Position 8 verlagert werden, wobei die erste Position 8 vorzugsweise in einem oberen Drittel des Zylinders 2 und die zweite Position 9 in einem unteren Drittel des Zylinders 2 vorgesehen ist. Der Zylinder 2 verlässt den Kolben 7 in der ersten Position 8 nicht bzw. nicht vollständig.

Die Hebeeinrichtung 4 weist weiterhin eine mit einem Motor 23 betriebene Seilwinde auf, die über einen zweiten Seilzug 33 mit dem Gegengewicht 24 verbunden ist. Beim Betrieb des Motors 23 wird ein Zugseil 36 des zweiten Seilzugs 33 auf die Seilwinde gewickelt. Aufgrund der Motorwirkung und gegebenenfalls des gleichzeitig an dem Gegengewicht

wirkenden Eigengewichts der Kolben 7, der Hebeplatte 31 und der Gewichte 12 wird das Gegengewicht 24 aus der zweiten Stellung 26 in die erste Stellung 25 mit hoher Lageenergie verlagert. Gleichzeitig werden aufgrund der Kopplung des

Gegengewichts 24 mit der Hebeplatte 31 die Kolben 7 in den jeweiligen Zylindern 3 aus der ersten Position 8 in die zweite Position 9 verlagert. Bevorzugt ist die Geschwindigkeit des Motorantriebs so gewählt, dass sich die Kolben in den Zylindern 3 ohne Gegenlast aus der ersten Position 8 in die zweite Position 9 verlagern können.

Bei abgeschaltetem des Motor 23 wickelt sich das Zugseil 36 des zweiten Seilzugs 33 aufgrund des Eigengewichts des Gegengewichts 24 gegen das Schleppmoment des Motors 23 von der Seilwinde ab und das Gegengewicht 24 verlagert sich aus der ersten Stellung 25 in die zweite Stellung 26, wobei gleichzeitig aufgrund der Kopplung des Gegengewichts 24 mit der Hebeplatte 31 die Kolben 7 in den jeweiligen Zylindern 3 aus der zweiten Position 9 in die erste Position 8 verlagert werden. Bevorzugt weist der Motor 23 der

Seilwinde eine FreilaufSchaltung auf, um das zu

überwindende Schleppmoment zu reduzieren.

Der erste Seilzug 32, welcher das Gegengewicht 24 mit der Hebeplatte 31 verbindet, weist eine Umlenkrolle 34 und einen ersten Faktorenflaschenzug 27 mit einer Übersetzung von 1:6 auf, über welche das Verbindungsseil 35 geführt ist. Aufgrund des ersten Faktorenflaschenzugs 27 wird die Kraft reduziert, welche für das Verlagern der Kolben 7 aus der zweiten Position 9 in die erste Position 8 zusammen mit der Hebeplatte 31 und den darauf angeordneten Gewichten 12 aufgewendet werden muss. Dadurch kann das Eigengewicht des Gegengewichts 24 relativ zu dem Gesamtgewicht der Kolben 7, der Hebeplatte 31 und den Gewichten 12 gering gehalten werden. Beispielsweise kann bei Nutzung des in Fig. 5 dargestellten Faktorenflaschenzugs 27 mit einer Übersetzung von 1:6 das Gegengewicht 24 ein Eigengewicht von etwa 1.200 kg aufweisen, während das Gesamtgewicht der Kolben 7, Hebeplatte 31 und Gewichte 12 etwa 6.400 kg betragen kann.

Der zweite Seilzug 32, welcher das Gegengewicht 24 mit dem Motor 23 der Seilwinde verbindet, weist einen zweiten

Faktorenflaschenzug 28 mit einer Übersetzung von 1:6 auf, über den das Zugseil 36 geführt ist. Die Führung des

Zugseils 36 über den zweiten Faktorenflaschenzug 28 bewirkt, dass der durch die Wirkung des Motors 23

aufzuwendende zusätzliche Kraftaufwand für das Verlagern des Gegengewichts 24 aus der zweiten Stellung 26 in die erste Stellung 25 gering gehalten werden kann.

Beim Betrieb der Flüssigkeitsverdrängungsvorrichtung 1 ^x ist in der in Fig. 5 dargestellten Ausgangslage das zweite Flüssigkeitsbehältnis 18 bis etwas unterhalb des

flüssigkeitsleitenden Verbindungssystems 19 zu dem ersten Flüssigkeitsbehältnis 17 und das Steigrohr 14 bis zum

Überlauf in das nicht dargestellte Fallrohr mit einer

Flüssigkeit, bevorzugt Wasser gefüllt. Das erste

Verschlussmittel 10 für die Flüssigkeitszuleitung 6 aus dem zweiten Flüssigkeitsbehältnis 18 und das zweite

Verschlussmittel 30 für die Flüssigkeitsableitung 5 zum Steigrohr 14 sind verschlossen. Das Gegengewicht 24 befindet sich in der zweiten Stellung mit niedriger

Lageenergie und der Motor 23 ist ausgeschaltet bzw. von der Seilwinde entkoppelt. Die Kolben 7 befinden sich in der ersten Position 8. Zunächst werden Verschlussmittel 10 geöffnet, sodass sich die Zylinder 2 mit Flüssigkeit füllen. Bei Erreichen des Maximalfüllstands der Zylinder 2 werden die Verschlussmittel 10 verschlossen. Der Motor 23 der

Seilwinde wird gestartet, sodass das Zugseil 36

aufgewickelt und das damit verbundene Gegengewicht 24 aus der zweiten Stellung 26 in die erste Stellung 25 gehoben wird. Gleichzeitig werden Verschlussmittel 30 geöffnet, sodass Flüssigkeit aus den Zylindern 2 in das Steigrohr 14 abfließen kann. Aufgrund der Entlastung der Kolben 7 durch Verlagern des Gegengewichts 24 mithilfe des Motors 23 in die erste Stellung 25 werden die Kolben 7 aufgrund ihres Eigengewichts und des Zusatzgewichts der Gewichte 12 und der Hebeplatte 31 aus der ersten Position 8 in die zweite Position 9 verlagert und verdrängen dadurch die Flüssigkeit aus den Zylindern 2 über die Flüssigkeitsableitung 6 in das Steigrohr 14. Über das nicht dargestellte Fallrohr fließt die aus der Flüssigkeitsverdrängungseinrichtung 1 ^x

verdrängte Flüssigkeit weiter in das erste

Flüssigkeitsbehältnis 17.

Sobald die Kolben 7 die zweite Position 9 erreicht haben, schießen die zweiten Verschlussmittel 30. Der Motor 23 schaltet ab oder wird auf Freilauf geschaltet. Dadurch verlagert sich das Gegengewicht 24 gegen das Schleppmoment der Seilwinde und gegebenenfalls des Motors von der ersten Stellung 25 in die zweite Stellung 26 und zieht dabei aufgrund der Kopplung mit den Kolben 7 über den Seilzug 32 die Kolben 7 aus der zweiten Position 9 in die erste

Position 8, sodass die in Fig. 5 gezeigte Ausgangslage wieder erreicht ist und ein weiterer

Flüssigkeitsverdrängungszyklus begonnen werden kann.