Die vorliegende Erfindung liegt allgemein im technischen Gebiet der Kraft- und Arbeitsmaschinen für Fluide.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur

Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Anordnungen, die eine solche Vorrichtung umfassen.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden bekannt, beispielsweise Windkraftanlagen und

Gezeitenkraftwerke. Diese werden häufig möglichst groß dimensioniert, um eine möglichst hohe Nennleistung zu erreichen. Von diesen riesigen Anlagen gehen jedoch aufgrund der hohen auftretenden Kräfte auch Gefahren aus, beispielsweise für das Wartungspersonal. Zudem benötigen derart große Anlagen viel Platz und beeinträchtigen das Landschaftsbild nicht unerheblich. Weiterhin ist eine Wasserkraftschnecke bekannt, bei der eine Welle mit einer ein- oder mehrgängigen helixförmigen Schneckenwindung in einem

Kreiszylindermantel drehbar angeordnet ist. Strömt nun Fluid durch den Kreiszylindermantel, so treibt das Arbeitsfluid über die helixförmige

Schneckenwindung die Welle an. Die Wasserkraftschnecke ist dabei so anzuordnen, dass das Fluid in axialer Richtung durch den Kreiszylindermantel strömt. Über die Welle kann eine Strömungsenergie des Fluids beispielsweise an einen Generator, der die Strömungsenergie beispielsweise in elektrischen Strom umwandelt, übertragen oder sonst nutzbar gemacht werden. Sofern die Wasserkraftschnecke nicht ohnehin in einem Bereich angeordnet ist, in dem das Fluid regelmäßig stark strömt, kann der Kreiszylindermantel

beispielsweise auch schräg abfallend angeordnet sein und unter Ausnutzung der Schwerkraft angetrieben werden, indem das Fluid von einem höheren Niveau durch den Kreiszylindermantel nach unten strömt und dabei die Welle antreibt. Bekannte Wasserkraftschnecken benötigen einen relativ großen Bauraum und müssen in einer Hauptströmungsrichtung des Fluids angeordnet werden, um zu funktionieren. Aufgabe der Erfindung ist daher das Bereitstellen einer verbesserten

Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden, die frei dimensionierbar und erweiterbar ist und die unabhängig von einer

Strömungsrichtung des Fluids die Strömungsenergie des Fluids mechanisch übertragen und nutzbar machen kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch Anordnungen, die eine solche Vorrichtung umfassen.

Somit wird eine Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine erste Welle mit einem ersten Wellenende und einem zweiten Wellenende, wobei die erste Welle ein Rotorelement umfasst, das zwischen dem ersten Wellenende und dem zweiten Wellenende der ersten Welle angeordnet ist, und mindestens eine weitere Welle mit einem ersten Wellenende und einem zweiten Wellenende, wobei die mindestens eine weitere Welle je ein Rotorelement umfasst, das entsprechend zwischen dem ersten Wellenende und dem zweiten Wellenende der mindestens einen weiteren Welle angeordnet ist. Ferner umfasst die Vorrichtung einen ein erstes Zugmittel umfassenden Zugmitteltrieb, wobei das erste Zugmittel jeweils mit dem ersten Wellenende der ersten Welle und mit dem ersten Wellenende der mindestens einen weiteren Welle eingreift. Der

Zugmitteltrieb ist durch Drehungen der ersten Welle und der mindestens einen weiteren Welle antreibbar.

Da die erste Welle und die mindestens eine weitere Welle jeweils an ihren ersten Wellenenden mit dem Zugmittel eingreifen, können Drehbewegung der ersten Welle oder der mindestens einen weiteren Welle auf den Zugmitteltrieb übertragen werden. Dabei können die erste Welle und die mindestens eine weitere Welle windschief oder quer zu einander angeordnet sein, so dass unabhängig von der Strömungsrichtung des Fluids mindestens eine der Wellen angeströmt wird und den Zugmitteltrieb anzutreiben vermag. Die Wellen sind vorzugsweise Rohre oder Stäbe aus Stahl, Aluminium, Edelstahl, Kunststoff, zum Beispiel Hartkunststoff, oder Kohlefaser gefertigt und sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet.

Als Rotorelemente eignen sich Rotorblätter, Schaufeln, vorzugsweise

Schneckenräder und andere bekannte Elemente, die geeignet sind, um eine Welle anzutreiben, wenn sie von einem Fluid angeströmt werden.

Vorzugsweise ist das Rotorelement aus Stahlblech, beschichtetem

Stahlblech, Edelstahlblech oder Hartkunststoff hergestellt und vorzugsweise hitzebeständig.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden mit einer Vielzahl von Wellen ist es möglich, sehr leichte Materialien für die Rotorelemente und für die Wellen zu verwenden und eine vorteilhafte Anzahl von Wellen pro Vorrichtung vorzusehen. Die Vielzahl von Wellen kann beispielsweise in einem Bereich zwischen zwei und mehreren hundert Wellen liegen, wobei der Fachmann anhand seines Fachwissens je nach den jeweiligen Anforderungen eine vorteilhafte Anzahl von Wellen pro Vorrichtung auswählen kann,

beispielsweise 10, 15, 25, 50, 80, 120, 180, 200 oder mehr Wellen.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung einen Rahmen, wobei die erste Welle und die mindestens eine weitere Welle sich jeweils zwischen zwei

gegenüberliegenden Stirnseiten des Rahmens erstrecken und jeweils an ihrem ersten Wellenende und an ihrem zweiten Wellenende in dem Rahmen drehbar gelagert sind. Dabei können die erste Welle und die mindestens eine weitere Welle insbesondere parallel zu einander in dem Rahmen angeordnet sein. Der Rahmen ist vorzugsweise rechteckig und aus Stahlblech, beschichtetem Stahlblech, Edelstahlblech oder Hartkunststoff hergestellt und vorzugsweise hitzebeständig. Durch die Anordnung in einem solchen Rahmen ergibt sich für die Vorrichtung ein modularer Aufbau, so dass mehrere Vorrichtungen platzsparend transportiert und dicht aneinander montiert und betrieben werden können. Die Stirnseiten des Rahmens können vorzugsweise eine aussteifende Funktion haben und verhindern, dass sich der Rahmen unter der Last der Strömungsenergie des Fluids verbiegt oder verwindet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das erste Zugmittel des Zugmitteltriebs jeweils über eine Nabe von der ersten Welle und der mindestens einen weiteren Welle antreibbar. Dabei umfasst die Nabe ein

Freilaufelement, das wie folgt funktioniert: Wenn die zugehörige Welle sich in eine erste Richtung dreht, greift die jeweilige Welle mit der jeweiligen Nabe ein und nimmt diese mit, und wenn die Welle sich in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung dreht, nimmt die Welle die Nabe nicht mit, sondern dreht in einem Leerlauf durch, ohne die Nabe zu beeinflussen.

Bekannte Freilaufelemente, die eine Mitnahme in die erste Richtung und einen Leerlauf in der zweiten Richtung bewirken können, sind beispielsweise Klemmrollen, Sperrklinken, Klauenringe oder Schlingfedern. Die Verwendung von Freilaufelementen führt dazu, dass der Zugmitteltrieb der Vorrichtung auch in ungleichmäßigen und turbulenten Fluidströmen angetrieben wird. Wenn die erste Welle sich in die erste Richtung dreht und die mindestens eine weitere Welle sich in die zweite Richtung dreht, treibt die erste Welle das erste Zugmittel über die zugehörige Nabe in die erste Richtung an und die mindestens eine weitere Welle läuft leer. Wenn die erste Welle sich in die zweite Richtung dreht und die mindestens eine weitere Welle sich in die erste Richtung dreht, treibt die mindestens eine weitere Welle das erste Zugmittel über die zugehörige Nabe in die erste Richtung an und die erste Welle läuft leer. Unabhängig von der Drehung anderer Wellen treibt also jede Welle, die sich in die erste Richtung dreht, das Zugmittel an. Dreht sich eine Welle in die zweite Richtung, so dreht sie sich im Leerlauf, ohne das Zugmittel

auszubremsen. Vorzugsweise ist die Nabe ein Zahnrad. Alternativ kann die Nabe eine Riemenscheibe sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Zugmitteltrieb als Kettentrieb oder als Riementrieb ausgebildet sein.

Vorzugsweise kann der Zugmitteltrieb aus Kunststoff hergestellt sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Rotorelemente

Schneckenräder und umfassen jeweils mindestens eine Schneckenwindung und mindestens einen Schneckengang. Schneckenräder sind aus leichten und biegsamen Materialien einfach zu fertigen und haben eine große Fluidangriffsfläche, so dass sie bereits durch geringe Strömungsenergien von Fluiden angetrieben werden können. Die einzelnen Rotorelemente können jedoch auch auf jeweils bekannte Weise voneinander verschieden ausgebildet sein.

Vorzugsweise umfasst der Zugmitteltrieb ferner ein zweites Zugmittel, wobei das zweite Zugmittel jeweils mit den zweiten Wellenenden der ersten Welle und der mindestens einen weiteren Welle eingreift und über eine Nabe von der ersten Welle und der mindestens einen weiteren Welle antreibbar ist, und wobei die Nabe ein Freilaufelement umfasst, wobei die jeweilige Welle die zugehörige Nabe mitnimmt, wenn die Welle sich in die zweite Richtung dreht, und die Welle die Nabe nicht mitnimmt, wenn die Welle sich in die erste Richtung dreht. Ferner vorzugsweise kann der Zugmitteltrieb eine Hauptwelle umfassen, wobei das erste Zugmittel direkt mit der Hauptwelle eingreift, und das zweite Zugmittel über ein Umlenkmittel mit der Hauptwelle eingreift. Dann überträgt jede der Wellen ihre Leistung über das erste Zugmittel auf die Hauptwelle, wenn die jeweilige Welle sich in die erste Richtung dreht, und über das zweite Zugmittel auf die Hauptwelle, wenn die jeweilige Welle sich in die zweite Richtung dreht.

Bei dieser Ausführungsform wird auch an den zweiten Wellenenden der Wellen eine Leistung übertragen. Dabei können die gleichen Freilaufelemente verwendet werden, wie an den ersten Wellenenden der Wellen. Allerdings sind diese Freilaufelemente dann umgekehrt anzuordnen. Dadurch wird die Hauptwelle der Vorrichtung stets in die erste Richtung angetrieben, unabhängig davon, welche Welle sich in die erste Richtung dreht oder welche Welle sich in die zweite Richtung dreht.

Wenn beispielsweise die Vorrichtung zwei Wellen aufweist und die erste Welle sich in die erste Richtung dreht und die zweite Welle sich in die zweite Richtung dreht, treibt die erste Welle über ihr erstes Wellenende das erste Zugmittel in die erste Richtung an. Über das erste Zugmittel wird die

Hauptwelle in die erste Richtung angetrieben. Das zweite Wellenende der ersten Welle läuft in einem Freilaufelement am zweiten Wellenende der ersten Welle leer. Die zweite Welle hingegen treibt über ihr zweites Wellenende das zweite Zugmittel in die zweite Richtung an. Über das zweite Zugmittel und über das Umlenkmittel wird die Hauptwelle ebenfalls in die erste Richtung angetrieben. Das erste Wellenende der zweiten Welle läuft in einem

Freilaufelement am ersten Wellenende der zweiten Welle leer.

Das Umlenkmittel dient dabei insbesondere dazu, eine linkslaufende

Drehbewegung in eine rechtslaufende Drehbewegung umzuwandeln und umgekehrt. Ist der Zugmitteltrieb als Riementrieb ausgestaltet, so kann diese Umwandlung durch einfaches Überkreuzlegen des Riemens geschehen. Mögliche Ausführungsformen des Umlenkmittels umfassen aber auch

Getriebe - beispielsweise ein Differential - oder andere bekannte Mittel zum Umwandeln einer linkslaufenden Drehbewegung in eine rechtslaufende Drehbewegung und umgekehrt. Die Hauptwelle kann vorzugsweise ein Rohr oder Stab aus Stahl, Edelstahl, Kunststoff, zum Beispiel Hartkunststoff, oder Kohlefaser sein. Ferner bevorzugt kann die Hauptwelle mit einer Umhausung versehen sein, um den Zugmitteltrieb gegen Verschmutzungen und andere Umwelteinflüsse abzuschirmen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform treibt die Hauptwelle direkt oder über zusätzliche Übertragungswellen einen Generator an. Der Generator kann die mechanische Energie der Hauptwelle in elektrische Energie umwandeln und an ein Stromnetz oder an einen Speicher ausgeben.

Vorzugsweise wird eine Anordnung bereitgestellt, die eine Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden umfasst, wobei die Vorrichtung auf einer Fläche angeordnet ist, die von einem Fluid angeströmt wird. Bei dieser Fläche kann es sich um jedwede Fläche handeln, die bekanntermaßen von einem Fluid - flüssig oder gasförmig - angeströmt wird. Beispielsweise kann es sich um vertikale Flächen wie Mauern,

Gebäudefassaden oder Kanalwände handeln, oder auch um horizontale oder schräg verlaufende Flächen an Bauwerken. Erfindungsgemäß ist auch die Anordnung einer Vorrichtung in Fluidversorgungs- oder Abwasserleitungen oder auch auf Feldern und Wiesen. Für eine Anströmung mit Wind können die Flächen vorzugsweise außerhalb geschlossener Gebäude angeordnet sein, wobei auch denkbar ist, dass teilweise oder komplett in einem

Gebäudeinneren angeordnete Flächen von einem Fluid angeströmt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Anordnung ferner mindestens ein Solarmodul, wobei die Vorrichtung unterhalb des mindestens einen Solarmoduls angeordnet ist. Der Wind, der unterhalb des Solarmoduls strömt, kann mit dieser Ausführungsform nutzbar gemacht werden. Aufgrund einer durch Sonneneinstrahlung bedingten Wärmeentwicklung an den

Solarmodulen tritt dabei zusätzlich ein Kamineffekt unterhalb des Solarmoduls auf. Die dadurch entstehenden Strömungsenergien können mit der

Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden besonders gut ausgenutzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Anordnung ferner ein Gebäudedach, wobei die Vorrichtung auf dem Gebäudedach angeordnet ist. Wird ein Gebäudedach von Wind angeströmt, können Verwirbelungen und andere Strömungszustände durch Sog und Randwirbel am Gebäudedach entstehen. Neben dem verhältnismäßig gleichmäßig strömenden Wind können die Strömungsenergien der Verwirbelungen und der Strömungszustände mit Hilfe der Vorrichtung nutzbar gemacht werden. Da die Strömungsenergien unabhängig von der Anström richtung über die Wellen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Hauptwelle übertragen werden kann, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung trotz wechselnder Strömungszustände auf Gebäudedächern einsetzbar. Bei dem Gebäudedach kann es sich beispielsweise um ein Flachdach, um ein Satteldach oder um ein Pultdach handeln.

Vorzugsweise umfasst die Anordnung mindestens eine weitere Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden, wobei die

Hauptwelle entlang eines Dachfirsts des Gebäudedachs verläuft und je mindestens eine Vorrichtung auf einer ersten Dachfläche und auf einer zweiten Dachfläche angeordnet ist. Wenn Vorrichtungen sowohl auf der ersten Dachfläche als auch auf der zweiten Dachfläche angeordnet sind, ist es konstruktiv besonders vorteilhaft, wenn die Hauptwelle entlang des

Dachfirsts verläuft, es sind jedoch auch andere Anordnungen denkbar.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine Anordnung

bereitgestellt, die mindestens eine beschriebene Vorrichtung zur

Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden umfasst. Dabei ist die Vorrichtung in einem Gewässer angeordnet.

Durch diese Anordnung kann beispielsweise die Strömungsenergie von Wasser in Flüssen und Bächen im Böschungsbereich nutzbar gemacht werden. In nicht für die Schifffahrt freigegebenen Gewässern können erfindungsgemäße Vorrichtungen auch in Flussbetten angeordnet werden. Auch die Strömungsenergie an Staustufen oder hinter

Wasserkraftwerksauslässen lässt sich nutzen. Ebenfalls wird eine Ausnutzung der durch einen Tidenhub erzeugten Strömungsenergie an Küsten

vorgeschlagen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner an oder in einem Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug angeordnet werden. Dabei ist die Vorrichtung so anzuordnen, dass sie von einem

Gegenwind, einem Fahrtwind, einer Wasserströmung oder einer sonstigen Fluidströmung ausgesetzt ist. Beispielsweise ist es denkbar, die Vorrichtung an einem Schiffsrumpf anzubringen, um so bei Fahrt durchs Wasser die Strömungsenergie des am Schiffsrumpf vorbeiströmenden Wassers nutzbar zu machen. Ebenso könnte die Vorrichtung an einem Land- oder

Straßenfahrzeug angebracht werden, um die Strömungsenergie des

Fahrwinds nutzbar zu machen. Beispielsweise könnte es sich dabei um ein Transportfahrzeug, einen Personenkraftwagen oder um eine

Elektroautohandeln, wobei eine oder mehrere Vorrichtungen an einer

Automobilkarosserie oder an einem Automobilunterboden angebracht sind. Dabei kann der Fahrtwind am Fahrzeug durch bekannte

Gestaltungsmaßnahmen - beispielsweise an einem Kühlergrill - so umgeleitet werden, dass er die Vorrichtung anströmt. Auch an Luftfahrzeugen ist der Einsatz der Vorrichtung möglich, um Strömungsenergien nutzbar zu machen, beispielsweise an Flugzeugen und Helikoptern und insbesondere an

Heißluftballonen und Zeppelinen. So kann beispielsweise an einem

Unterboden sowie auf einem Dach eines Pkws oder Lkws die Vorrichtung oder aber mehrere Vorrichtungen angebracht werden. Auch ist es möglich, den Rumpf eines Schiffes oder die Flügel eines Flugzeuges mit mehreren der Vorrichtungen zu versehen. Vorteilhafterweise ist dabei jede Vorrichtung von einem Gehäuse umgeben, das zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweist, so dass ein Strömungskanal gebildet wird. Möglich ist auch, dass sich die Vorrichtung in einer Leitung, zum Beispiel einer Gasleitung, befindet, so dass das Fluid beispielsweis Erdgas sein kann. Es wird explizit auch vorgeschlagen, mehrere Merkmale der einzelnen beschriebenen Ausführungsformen untereinander zu kombinieren. In der Praxis sind beispielsweise auch Ausführungsformen denkbar, bei denen einerseits eine oder mehrere Vorrichtungen in einem Gewässer angeordnet sind und andererseits eine oder mehrere Vorrichtungen im Wind angeordnet sind, wobei die Vorrichtungen im Gewässer und die Vorrichtungen im Wind eine gemeinsame Hauptwelle antreiben. Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten

Zeichnungen näher erläutert, in welchen: Figur 1 a) eine frontale Draufsicht auf eine Welle zeigt, die ein

Rotorelement umfasst;

Figur 1 b) eine Seitenansicht auf die Welle, die ein Rotorelement umfasst, zeigt;

Figur 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von

Fluiden darstellt;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;

Figur 4 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;

Figur 5 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht der ersten

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, wobei der Ausschnitt die Funktionsweise eines Zugmitteltriebs verdeutlicht; Figur 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung zeigt, bei der der Zugmitteltrieb ein erstes Zugmittel und ein zweites Zugmittel umfasst;

Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, bei der der Zugmitteltrieb ein erstes Zugmittel und ein zweites Zugmittel umfasst;

Figur 8 eine Explosionsansicht der zweiten Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;

Figur 9 eine Vorrichtung, die von einem Gehäuse umgeben ist, darstellt; eine Schnittansicht auf eine Anordnung zeigt, bei der mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen auf einem Gebäudedach angeordnet sind; eine perspektivische Ansicht auf die Anordnung aus Figur 9 zeigt; und eine Schnittansicht einer Anordnung zeigt, bei der mehrere erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Gewässer angeordnet sind. In Figur 1 a) ist zunächst eine Welle 2 schematisch dargestellt. Zu sehen ist ein Rotorelement 20 in Gestalt eines Schneckenrads, das drei

Schneckengänge 26 umfasst. Figur 1 b) verdeutlicht, dass das Rotorelement 20 in Gestalt eines Schneckenrads mehrere Schneckenwindungen 27 umfasst. Die Welle 2 weist ein erstes Wellenende 21 und ein zweites

Wellenende 22 auf, wobei das Rotorelement 20 zwischen dem ersten

Wellenende 21 und dem zweiten Wellenende der Welle 2 angeordnet ist. An den Wellenenden 21 , 22 sind jeweils Naben 7a, 7b mit der Welle 2

verbunden, wobei die Naben 7a, 7b dazu dienen, einen Zugmitteltrieb (in den Figuren 1 a) und 1 b) nicht zu sehen) anzutreiben. Die Naben 7a, 7b können dabei über eine herkömmliche formschlüssige oder kraftschlüssige Welle- Nabe-Verbindung mit der Welle 2 verbunden sein.

Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden. Die Vorrichtung 1 umfasst die Welle 2 als erste Welle 2 mit dem ersten Wellenende 21 und dem zweiten Wellenende (in Figur 2 nicht zu sehen), wobei die erste Welle 2 das Rotorelement 20 umfasst. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 eine zweite Welle 2' mit einem ersten

Wellenende 21 und einem zweiten Wellenende (in Figur 2 nicht zu sehen), wobei die zweite Welle 2' ebenfalls ein Rotorelement 20 umfasst, das zwischen dem ersten Wellenende 21 und dem zweiten Wellenende (in Figur 2 nicht zu sehen) der zweiten Welle 2' angeordnet ist. Die Wellen 2, 2' sind mithin baugleich. Weiterhin ist eine Stirnseite 6a eines Rahmens 5 zu sehen, wobei die erste Welle 2 und die zweite Welle 2' sich jeweils zwischen der Stirnseite 6a und einer gegenüberliegenden Stirnseite (in Figur 2 nicht zu sehen) des Rahmens 5 erstrecken. Die Wellen 2, 2' sind jeweils an ihrem ersten Wellenende 21 und an ihrem zweiten Wellenende in dem Rahmen 5 drehbar gelagert. Der Rahmen 5 ist mit Verbindungselementen 16a, 16b an einem Untergrund 47 befestigt.

Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden ist in Figur 3

abgebildet. Dabei sind eine Vielzahl von Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" zu sehen, die sich zwischen zwei Stirnseiten 6a, 6b eines Rahmens 5 erstrecken. Die Wellen 2', 2", 2"', 2"" sind baugleich mit der in den Figuren 1 a) und 1 b) näher dargestellten Welle 2 und weisen jeweils die gleichen Bauteile auf. Der Rahmen 5 ist rechteckig und umfasst weiterhin eine proximale

Seitenabdeckung 12a und eine distale Seitenabdeckung 12b. Die

Seitenabdeckungen 12a, 12b dienen zum einen der Abschirmung gegen Schmutz und andere Umwelteinflüsse und zum anderen der Aussteifung der Vorrichtung 1 gegen Verwindungen. Die Wellenenden 21 der Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" sind über Freilaufelemente 4a mit Naben verbunden. Die Naben sind in Figur 3 nicht zu sehen, weil sie von Stirnabdeckungen 1 1 a, 1 1 b verdeckt werden, die die Stirnseiten 6a, 6b abdecken. Die Naben sind als Zahnräder ausgebildet und treiben einen als Kettentrieb ausgebildeten Zugmitteltrieb 15 an. Als Zugmittel 8a dient eine Kette des Zugmitteltriebs 15, die eine

Hauptwelle 10 antreibt.

Figur 4 zeigt die Vorrichtung 1 von oben. Es ist zu erkennen, dass die Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" baugleich und parallel zueinander angeordnet sind.

In Figur 5 ist die Vorrichtung nur ausschnittsweise gezeigt. Die Stirnseite 6a ist ohne die Stirnabdeckung dargestellt, so dass die Freilaufelemente 4a und die als Zahnräder ausgestalteten Naben 7a zu erkennen sind. Das erste Zugmittel 8a des Zugmitteltriebs 15 ist jeweils über eine Nabe 7a von den Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" antreibbar, wobei das erste Zugmittel 8a jeweils mit den ersten Wellenenden 21 der Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" eingreift und wobei der Zugmitteltrieb 15 durch Drehungen der Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" antreibbar ist. Die Freilaufelemente 4a sorgen dafür, dass eine jeweilige Welle 2, 2', 2", 2"', 2"" die zugehörige Nabe 7a mitnimmt, wenn die jeweilige Welle 2, 2', 2", 2"', 2"" sich in eine erste Richtung 17 dreht, und die jeweilige Welle 2, 2', 2", 2"', 2"" die zugehörige Nabe 7a nicht mitnimmt, wenn die jeweilige Welle 2, 2', 2", 2"', 2"" sich in eine zweite, der ersten Richtung 17 entgegengesetzte Richtung 18 dreht. Anstelle des Zugmitteltriebs 15 kann an jeder der Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" ein Generator angebracht sein, was aber nicht dargestellt ist.

In Figur 6 ist schematisch ein Zugmitteltrieb 15 für die Vorrichtung 1 dargestellt. Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" sind in Figur 6 der Übersicht halber nicht gezeigt. Der Zugmitteltrieb 15 umfasst neben einem ersten Zugmittel 8a ein zweites Zugmittel 8b, 8b'. Das zweite Zugmittel 8b, 8b' ist untergliedert in einen Bereich 8b und einen Bereich 8b'. Der Bereich 8b des zweiten

Zugmittels 8b, 8b' greift jeweils mit Naben 7b an den aufgrund der Darstellung nicht zu sehenden zweiten Wellenenden der Wellen ein und ist auf diese Weise von den Wellen antreibbar. Die Naben 7b umfassen jeweils ein

Freilaufelement 4b, wobei die jeweilige Welle die zugehörige Nabe 7b mitnimmt, wenn die Welle sich in die zweite Richtung 18 dreht, und die Welle die Nabe 7b nicht mitnimmt, wenn die Welle sich in die erste Richtung 17 dreht. Zudem ist eine Hauptwelle 10 zu sehen, wobei das erste Zugmittel 8a direkt mit der Hauptwelle 10 eingreift, und das zweite Zugmittel 8b, 8b' über ein Umlenkmittel 9 mit der Hauptwelle 10 eingreift. Das Umlenkmittel 9 besteht im dargestellten einfachen Fall darin, dass das zweite Zugmittel 8b, 8b' über Kreuz gelegt wird, so dass der an den Naben 7b befindlicher Bereich 8b des zweiten Zugmittels 8b, 8b' sich in die zweite Richtung 18 drehen kann, während sich der an der Hauptwelle 10 befindliche Bereich 8b' des zweiten Zugmittels 8b, 8b' in die erste Richtung 17 dreht. Das führt dazu, dass die Hauptwelle 10 stets in die erste Richtung 17 angetrieben wird, egal in welche Richtung sich jede einzelne Welle dreht, denn jede Welle überträgt ihre Leistung über das erste Zugmittel 8a direkt auf die Hauptwelle 10, wenn die Welle sich in die erste Richtung 17 dreht, und jede Welle überträgt ihre

Leistung über das zweite Zugmittel 8b, 8b' und das Umlenkmittel 9 umgekehrt auf die Hauptwelle 10, wenn die Welle sich in die zweite Richtung 18 dreht.

In Figur 7 ist eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur

Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden zu sehen, die sich von der in den Figuren 3 bis 5 abgebildeten ersten Ausführungsform insbesondere dadurch unterscheidet, dass die Vorrichtung 1 in der zweiten

Ausführungsform ein solches zweites Zugmittel 8b, 8b' umfasst, wobei das zweite Zugmittel 8b, 8b' über ein als Differential ausgebildetes Umlenkelement 9 umgeleitet wird. Da der Rahmen 5 mit den Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" wie in der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, werden die Bezugszeichen im Wesentlichen beibehalten.

Figur 8 zeigt eine Explosionsansicht der zweiten Ausführungsform der

Vorrichtung 1 . Dabei wird deutlich, wie die zweiten Wellenenden 22 der Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" über die Freilaufelemente 4b in der Stirnseite 6b gelagert werden. Die Wellenenden 22 treten durch Löcher 3 in der Stirnseite 6b durch die Stirnseite 6b hindurch und sind dort mit der Nabe 7b verbunden. Wenn die zweite Stirnabdeckung 1 1 b auf die Stirnseite 6b gesetzt wird, sind die Naben 7b und der an den Naben 7b befindliche Bereich 8b' des zweiten Zugmittels 8b, 8b' vor Schmutz und anderen Umwelteinflüssen geschützt. Figur 9 zeigt eine Vorrichtung 51 , die von einem Gehäuse 48 umgeben ist. Da der Aufbau im Prinzip dem Aufbau der Vorrichtung 1 entspricht wurden einige der Bezugszeichen beibehalten. Die Vorrichtung 51 umfasst - wie auch die Vorrichtung 1 - mehrere drehbare Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"", die an zwei einander gegenüberliegenden Stegen angebracht sind, wobei in der Figur 9 nur die vorderen Stege 50, 50', 50" zu sehen sind. Das Gehäuse 48 weist zwei gegenüberliegende Öffnungen auf, wobei nur die vordere Öffnung 49 zu erkennen ist. Die Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" sind ebenfalls mit einem

Zugmitteltrieb 52 verbunden. Da die Wellen 2, 2', 2", 2"', 2"" durch das Gehäuse 48 mit den beiden gegenüberliegenden Öffnungen 49 umgeben sind, wird ein Strömungskanal erzeugt.

Figur 10 zeigt eine Schnittansicht auf eine Anordnung 28, bei der eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auf einer Fläche 36 angeordnet ist, die von einem Fluid in Form von Wind angeströmt wird. Zu sehen ist ein schematisch dargestelltes Haus mit einem Gebäudedach 30, wobei auf dem Gebäudedach 30 mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen 1 zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden angeordnet sind.

Außerdem sind zwei Solarmodule 35, 35' abgebildet, wobei die Vorrichtungen 1 jeweils zwischen einer ersten Dachfläche 32 eines Gebäudedachs 30 und den Solarmodulen 35, 35' angeordnet sind, um den durch die Erwärmung der Luft unter den Solarmodulen 35, 35' auftretenden Kamineffekt zusätzlich zu den auftretenden Winden auszunutzen. Auf einer zweiten Dachfläche 33 des Gebäudedachs 30 sind Vorrichtungen 1 ohne Solarmodule zu sehen. Die Hauptwelle 10 verläuft entlang eines Dachfirsts 31 des Gebäudedachs 30. Die mechanische Energie der Hauptwelle 10 wird über mindestens eine

Übertragungswelle 13 an einen Generator 25 übertragen. Der Generator 25 kann die mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln und an ein Stromnetz oder einen Speicher (nicht dargestellt) ausgeben.

In Figur 1 1 ist zu sehen, dass das Gebäudedach 30 der Anordnung 28 die erste Dachfläche 32 und die zweite Dachfläche 33 aufweist. Auf der ersten Dachfläche 32 und auf der zweiten Dachfläche 33 sind jeweils mehrere Vorrichtungen 1 angeordnet. Solarmodule sind der Übersicht halber nicht dargestellt.

Figur 12 zeigt schließlich einen Querschnitt eines Gewässers 40 und eine Anordnung 29 mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtungen 1 zur

Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von Fluiden. In den

Böschungsbereichen 44 des Gewässers 40 sind Montageplatten 45 unter Wasser mit Verankerungen 46 an einem Untergrund 47 befestigt, wobei der Untergrund Flächen 36 definiert, die von einem Fluid - nämlich Wasser - angeströmt werden. Auf den Montageplatten 45 sind erfindungsgemäße Vorrichtungen 1 angeordnet. Die Vorrichtungen 1 können je nach Gewässer 40 aus verschiedenen Richtungen 41 , 42 angeströmt werden. Handelt es sich um ein fließendes Gewässer, so liegt eine Strömungsrichtung 42 senkrecht zur Bildebene der Figur 1 1 und parallel zur Hauptwelle 10 vor. Handelt es sich um ein Küstengewässer, so verursacht ein Tidenhub eine Strömungsrichtung 41 , die entlang der Böschungsbereiche 44 auf und ab verläuft. Unabhängig von der Strömungsrichtung 41 , 42 kann jedoch die Strömungsenergie mechanisch auf die Hauptwelle 10 übertragen und vom Generator 25 nutzbar gemacht werden. Vorzugsweise sind die Vorrichtungen von einem Gehäuse umgeben, das zwei gegenüber liegende Öffnungen aufweist, wodurch ein Strömungskanal gebildet wird.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zur Nutzbarmachung einer Strömungsenergie von

Fluiden

2 Erste Welle

2' Zweite Welle

2", 2"', 2"" Weitere Wellen

3 Löcher

4a, 4b Freilaufelement

5 Rahmen

6a, 6b Stirnseiten

7a, 7b Nabe

8a Erstes Zugmittel

8b, 8b' Zweites Zugmittel

9 Umlenkmittel

10 Hauptwelle

1 1 a Erste Stirnabdeckung

1 1 b Zweite Stirnabdeckung

12a Proximale Seitenabdeckung

12b Distale Seitenabdeckung

13 Übertragungswelle

15 Zugmitteltrieb

16a, 16b Verbindungselemente

17 Erste Richtung

8 Zweite Richtung

20 Rotorelement

21 Erstes Wellenende

22 Zweites Wellenende 25 Generator

26 Schneckengang

27 Schneckenwindung

28 Anordnung mit Gebäudedach

29 Anordnung mit Gewässer

30 Gebäudedach

31 Dachfirst

32 Erste Dachfläche

33 Zweite Dachfläche

35 Solarmodul

35 ^' Solarmodul

36 Von einem Fluid angeströmte Fläche

40 Gewässer

41 Strömungsrichtung an einem Küstengewässer 42 Strömungsrichtung in einem fließenden Gewässer

45 Montageplatte

46 Verankerung

47 Untergrund

48 Gehäuse

49 Öffnung

50, 50', 50" Steg

51 Vorrichtung