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Dokumentenidentifikation DE4417925A1 23.11.1995
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Energiegewinnung aus dem Bewegungspotential mobiler Massen
Anmelder Link, Paul, 13051 Berlin, DE
Erfinder Link, Paul, 13051 Berlin, DE
Vertreter Eckner und Kollegen, 10179 Berlin
DE-Anmeldedatum 19.05.1994
DE-Aktenzeichen 4417925
Offenlegungstag 23.11.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.1995
IPC-Hauptklasse F03G 7/08
Zusammenfassung Verfahren und Vorrichtung zur Energiegewinnung aus dem Bewegungspotential mobiler Massen (Menschen, Massen, technische Systeme etc.), die sich auf Flächen, insbesondere Straßen, Fußgängerbereiche oder Gleisanlagen, im Wirkungsbereich des irdischen Gravitationsfeldes unter mindestens vorübergehender horizontaler Standortveränderung und/oder Schwerpunktverlagerung relativ zu den Feldlinien bewegen und dabei eine Abstandsveränderung zum Erdmittelpunkt durch die abwärtsgerichtete Beschleunigung in Richtung Gravitationszentrum erfahren. Hierbei wird der bei einer horizontalen Standortveränderung und/oder Schwerpunktverlagerung in vertikaler Richtung freiwerdende Teil der potentiellen und/oder kinetischen Energie mindestens teilweise in einer der Fläche zugeordneten Vorrichtung von einer beweglichen Aufnahmeeinrichtung aufgenommen, einer Umwandlungseinrichtung zugeführt, transformatorisch auf einen Träger übertragen und einer Abgabeeinrichtung zugeführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energiegewinnung aus dem Bewegungspotential mobiler Massen und beschreibt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Verfahren und Anlagen zur Energiegewinnung sind durch ihre Zuordnung in ver- oder gebrauchende technologische Verfahren mit ihren verfahrensbedingten sehr unterschiedlichen Verwendungsarten der primären Energiespender gekennzeichnet.

Die verbrauchsorientierten Technologien benötigen zur Energiegewinnung fossile oder spaltbare Energiespender, erzielen mit zumeist niedrigen Nutzwirkungsgraden geringe Nutzenergiemengen, fördern ein beschleunigtes Anwachsen der Entropie und verbrauchen die Energiespender unter Freisetzung umweltbelastender Emissionen. Ihre Anwendung ist im Gegensatz zu den alternativen Technologien, die sich bei naturgegebener Verwendung von regenerativen Energiespendern (Solar- und Windenergie, Wasserkraft etc.) - zumindest in der Phase der Energiegewinnung - weitgehend ohne zusätzliche Umweltbelastungen wieder in natürliche Prozeßabläufe einordnen, von der Vorrätigkeit energiespendender Ressourcen abhängig und nur zeitbegrenzt anwendbar.

Die derzeitig nutzbaren regenerativen Energiespender bzw. gebrauchsorientierten Technologien stehen im globalen Maßstab nur lokal in einer für akzeptable Wirkungsgrade ausreichenden Menge bzw. Konzentration zur Verfügung, erfordern aufwendige Baulichkeiten mit großem Flächenbedarf und sind diesbezüglich ökologisch keineswegs unbedenklich. Dieses gilt umso mehr, weil die erforderlichen Flächen zumeist nicht in den hochentwickelten, dichtbesiedelten Industriestaaten der Erde liegen, wo der Energiebedarf am größten ist. Aber gerade dort sind die erforderlichen Flächen am kostbarsten, und aufgrund ihrer dichten Bebauung ist eine strukturelle Veränderung ökonomisch und ökologisch schwer durchführbar.

Der permanente Verbrauch und die bereits jetzt sichtbarwerdende zukünftige Nichtverfügbarkeit der traditionellen Energiespender wie Erdöl, Erdgas, Kohle und das zum Betreiben der Atomkraftwerke verwendbare Material, die gemeinsam über 90% des derzeitigen Energiebedarfes abdecken, sowie erhebliche Nachteile der gebrauchsorientierten Technologien zwingen zur Abkehr von den verbrauchsorientierten Technologien und erfordern die Suche nach neuen gebrauchsorientierten ökotechnologischen Lösungen unter Verwendung regenerativer Energiespender.

Es ist bekannt, daß die Gravitationskraft eine nach derzeitigem menschlichen Verständnis regenerative Kraft darstellt, die auf jede Masse bzw. Körper ihren gravitativen Einfluß ausübt und in Richtung Erdmittelpunkt beschleunigt.

Bekannt ist, daß sich hinter dem Begriff "Mobilität" Bewegungsvorgänge verbergen, bei denen sich molekularkinetische Massen auf Flächen bzw. in Räumen bewegen.

Bekannt ist, daß sich bei der Mobilitätsausübung ein Teil der zur Fortbewegung benötigten Energiespender bei der Berührung zwischen Masse und Fläche in nicht vermeidbare oder nicht genutzte Energieformen, wie etwa die bei der Walkarbeit einer Fahrzeugbereifung entstehende Wärmeenergie umwandeln und den Nutzwirkungsgrad beeinflussen.

Bekannt ist, daß die Energiepotentiale von Wasser- oder Luftmassen mit Bewegungspotential bzw. ihnen innewohnender Mobilität zur Energiegewinnung nutzbar sind. Dazu sind jedoch spezielle Baulichkeiten mit teilweise - wie etwa bei Stauseen - erheblichem Flächenbedarf und entsprechenden Eingriffen in das Ökosystem erforderlich.

Bekannt ist, Teile des Energiepotentials (kinetische Energie) von größeren sich bewegenden Massen - etwa rollenden Güterwaggons am Abrollberg eines Rangierbahnhofes oder auf der Straße bewegende Verkehrsmittel (z. B. Autobus) - die bei Verzögerungsvorgängen im Verkehrsablauf frei werden, mittels objektbezogener Energierückgewinnungsanlagen bzw. im Fahrzeug (z. B. Schwungrad) zwischenzuspeichern und in Primärenergie umzuwandeln. Diese Lösungen sind jedoch wegen der notwendigen großen Massen und den hohen Kosten nur für wenige ausgewählte Objekte und Verkehrsmittel geeignet und können global betrachtet keine nennenswerten Energiemengen liefern.

Unter dem Begriff "Verkehrsfläche" bzw. "Fläche" sollen nachfolgend alle mechanisch belasteten oder belastbaren insbesondere begehbaren und/oder befahrbaren im wesentlichen horizontal verlaufenden Flächen verstanden werden, die der (vorwiegend) horizontalen, parallel zu ihrer Oberfläche verlaufenden, Standortveränderung und/oder Schwerpunktverlagerung von Massen dienen, bei denen sich Grenzflächen von Massen (z. B. Fuß) und Fläche (z. B. Straße) kontaktierend berühren, wobei darunter nicht nur vorhandene, sondern auch im Bedarfsfall neu zu erschließende oder auch neu zu schaffende flächen zu verstehen sind.

Unter dem Begriff "Betriebsmedium" bzw. "Speichermedium" oder "Träger" sollen nachfolgend alle festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen, mechanischen und/oder physikalischen und/oder chemischen Stoffe bzw. daraus gefertigte Bauteile verstanden werden, deren Konsistenz (Zusammenhang, Dichte, Haltbarkeit, Beständigkeit, Festigkeit, Viskosität, chemische Konstitution, Verhalten gegenüber Formveränderungen, Beschaffenheit hinsichtlich des Zusammenhanges der Teilchen) durch mindestens eine der in der Klammer benannten Eigenschaften gekennzeichnet ist. Desweiteren weist das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Träger die Fähigkeit zu einer wiederholten Energieaufnahme und -abgabe oder zu jeweiliger Änderung des Aggregatzustandes (etwa fest-flüssig), der Energie eines Nicht-Gravitationsfeldes, der Materialstruktur, der Raumform, der räumlichen An- oder Zuordnung und/oder der chemischen Konstitution bzw. die Fähigkeit zum Durchlaufen einer chemischen Reaktion (etwa Lösen-Ausfällen) auf. Auch hierfür gibt es als solche bekannte Lösungen, wie sie etwa neuerdings in Abgaswärmespeichern für Kraftfahrzeuge Anwendung finden. Dabei kann das Betriebs- bzw. Speichermedium oder der Träger Hohlräume einer schwammartigen Speicherstruktur ausfüllen bzw. an Festkörper- Grenzflächen adsorbiert sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für die Energiegewinnung aus dem Bewegungspotential mobiler Massen anzugeben, mit der eine gebrauchsorientierte, dezentralisierte, abgasfreie Energiegewinnung, besonders in dichtbesiedelten Gebieten mit großem Energiebedarf, ohne zusätzlichen Flächenbedarf möglich ist. Sie bezieht sich insbesondere auf die globale energiewirtschaftliche Einbindung und Umgestaltung bewegungstechnisch genutzter Flächen, auf denen sich gravitativ beeinflußte Massen standortverändernd und/oder schwerpunktverlagernd bewegen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.

Die Erfindung schließt den Gedanken ein, die sich hinter dem Begriff "Mobilität" verbergenden horizontalen und/oder vertikalen z. T. sehr komplex verlaufenden Bewegungsvorgänge von gravitativ beeinflußten, permanent abwärtsbeschleunigten Massen, insbesondere die vielfältigen Arten der automobilen und/oder mobilen technischen Systeme (inkl. der Transportgüter), wie etwa die der Verkehrsmittel (z. B. Straßen-, Schienenfahrzeuge etc.) sowie die Bewegungspotentiale der Menschen selbst, im Rahmen eines allgemeinen Verfahrens- und Vorrichtungsgedanken für die Energiegewinnung zu erschließen. Sie greift dabei sowohl auf das masseeigene (z. B. Transport-, Schüttgüter, Flüssigkeiten etc.), das wesenseigene (der Tierwelt eigene) und das den technischen Systemen (automobilen und/oder mobilen Maschinen, Vorrichtungen und Anlagen) zugeordnete Bewegungspotential als auch auf deren Energiepotentiale zu. Sie zielt darauf ab, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem der Krafteintrag einer gravitativ beschleunigten Masse in Form ihrer körperlichen Gewichtskraft als primärer Krafteintrag auf eine arbeitsfähige Energiegewinnungseinrichtung übertragen wird und als vervielfältigende sekundäre Komponente die auf einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Fläche in paralleler Richtung zu ihrer Oberfläche ausgeübte standortverändernde und/oder schwerpunktverlagernde Bewegung durch eine vernetzte Mehrfachanordnung derartiger Einrichtungen oftmalig genutzt wird. Insbesondere läßt sich durch die Zuordnung dieser neuen energetischen Funktion für Flächen eine ökotechnologische Energiegewinnung ohne zusätzlicher Flächenverbauung erzielen. Dadurch werden neben den Einzelflächen, die riesigen, bisher ausschließlich dem Vorgang der Fortbewegung dienenden Flächen der modernen vernetzten Verkehrssysteme einer Zweitnutzung zur gebrauchsorientierten energiewirtschaftlichen Verwendung zugeführt. Dieses bietet sich im Hinblick auf die Kosten besonders für vielbefahrene und/oder -begangene Flächen (Schienenwege, Straßen, Plätze, Fußgängerbereiche, Innenraumbereiche, Ein-, Aus-, Auf-, Ab- und Durchgangsbereiche, Betriebe, Kultureinrichtungen, Sportstätten, öffentliche Gebäude, Kaufhäuser, Lehreinrichtungen, Freizeitstätten, Parkanlagen, etc.) an. Diese Flächen sind (oder werden) aus verkehrstechnischen Belangen zur Lebensgestaltung ohnehin geschaffen (ihre Mehrfachnutzung greift somit nur auf vorhandene Flächen zu, geht also nicht mit einer Vergrößerung versiegelter Flächen einher) und ihre Vernetzungsdichte ist dort besonders groß, wo sich viele Menschen aufhalten, wo also auch tendenziell der Energiebedarf groß ist. Dieses gilt aber auch für die auf lastaufnehmenden Fundamenten errichteten Bauwerke, die durch die an ihnen angreifenden Kräfte z. B. Windlast in Bewegung bzw. Schwingungen versetzt werden und z. B. durch eine zwischen dem Fundament und dem darauf errichteten Bauwerk eingebrachte Energiegewinnungsschicht (z. B. piezoelektrische Isolierschicht) energetisch genutzt werden können. Bisher werden weder das Energie- (Gewichtskraft) noch das Bewegungspotential (Mobilität) - von einigen technischen Nutzungen abgesehen - bei der Bewegung von gravitativ beeinflußten Massen auf den ihnen zugeordneten Flächen genutzt, sondern nahezu vollständig in nicht nutzbare Wärmeenergie dissipiert. Diese Umstände befürworten ihre energiewirtschaftliche Nutzung. In ihrer derzeitigen Bauart mit ihrem einseitigen verkehrstechnischen Verwendungszweck (Verkehrslastaufnahme, Transportbewältigung etc.) bieten sie jedoch keine Möglichkeit für eine energetische Nutzung, weil die auf ihnen statffindenden Bewegungsvorgänge mit ihren wechselnden mechanischen Belastungsmomenten (unterschiedliche Gewichtskräfte) und ihren periodisch auftretenden Lastwechseln (Be- und Entlastungsphase) ungenutzt bleiben. Hierbei bleibt insbesondere unberücksichtigt, daß jede Masse unter dem Einfluß der regenerativen Erdanziehungskraft nach der Beziehung G = mg eine zum Erdmittelpunkt gerichtete Beschleunigung erfährt, die sich als Gewichtskraft (G) in Form einer mechanischen Belastung oder nach der Beschleunigung als durch die Masseträgheit verursachte Kraft auf einer Fläche niederschlägt und sich bei Bewegungen der Masse infolge ihrer Mobilität kontinuierlich verlagert. Sie läßt sich somit aufgrund der Bewegungsvorgänge zur fortdauernden gebrauchsorientierten Energiegewinnung als permanent nutzbarer primärer Krafteintrag, insbesondere als motorischer Krafteintrag, in einer arbeitsfähigen Energiegewinnungseinrichtung verwenden.

Um die einseitige funktionelle Aufgabe der Flächen um eine energetische Nutzanwendung zu erweitern, ist es notwendig, sie mit einem anderen Strukturaufbau und/oder mit einem anderen, als oder nahe der Oberfläche angeordneten Belag als bisher üblich zu versehen, so daß sie durch den Einbau einzelner Energiegewinnungseinrichtungen bzw. aus ihnen zusammengesetzte vernetzte Verbundgebilde bzw. Flächenbauelemente energetisch wirken können. Insbesondere ist es erforderlich, der Fläche eine bewegliche Deckschicht bzw. Aufnahmeeinrichtung zuzuordnen, womit die auf die Fläche einwirkenden Kräfte der Energiegewinnung zugeführt werden. Hierbei kann die im Bewegungsablauf freiwerdende Energie bevorzugt über eine flächenbedeckende und/oder rasterartig verlegte Energiegewinnungsschicht, die auch mit den ansonsten für Flächen üblichen technischen Oberflächenmerkmalen (z. B. Druckfestigkeit, Haftfähigkeit etc.) ausrüstbar ist und sich aus einer Vielzahl vernetzter einzelner Energiegewinnungseinrichtungen zusammensetzt, aufgenommen werden. Diese können einzeln oder miteinander mit einem einzelnen oder gemeinsamen Speicher bzw. einer einzelnen oder gemeinsamen Energiewandeleinrichtung zusammenwirken und in energetischer Verknüpfung als platten-, matten und/oder folienähnliche Verbundgebilde bzw. Verkehrsflächenbauelemente einer Fläche bzw. Trägerschicht zugeordnet werden. Dabei können sich die Energiegewinnungseinrichtungen zur indirekten Nutzung des Krafteintrages auch unterhalb eines kraftübertragenden beweglichen Oberflächenbelages oder in Verkehrsflächenbauelementen (Pflastersteine, Gehwegplatten, Eisenbahnschwellen etc.) befinden und auf einer darunter befindlichen Trägerschicht abstützen. So ausgestattete Flächen werden zu abgasfreien ökotechnologischen Kraftwerken, deren Effizienz durch verkehrsleitende Maßnahmen, der Anordnungsdichte der Energiegewinnungseinrichtungen, deren Nutzwirkungsgrad und der Anzahl ihrer Kontaktierungen, beeinflußbar sind. Unter Berücksichtigung der flächendeckenden Vernetzung und der Unterschiedlichkeit der Verkehrsträger erschließen sich eine Vielzahl von Installationsorte und -möglichkeiten. Hierbei erscheint auch eine Kombination mit alternativen Einrichtungen - etwa Solaranlagen, Windanlagen, Anlagen zur Wasserstofferzeugung etc. - als aussichtsreich.

Die Erfindung sieht vor, den Energiepotentialen von Massen insbesondere den Menschen, Fahrzeugen und anderen automobilen und/oder mobilen technischen Systemen, die sich auf der ihnen zugedachten Fläche bewegen, einen im normalen Bewegungsablauf freiwerdenden Teil ihrer potentiellen und/oder kinetischen Energie einer ansonsten verlorengehenden Energiemenge zu entziehen und durch eine, auch transportable, Energiegewinnungseinrichtung bzw. die aus ihnen durch Mehrfachanordnung zusammengesetzten vernetzten Verbundgebilde bzw. Flächenbauelemente - die nach einem festkörpermechanischen und/oder hydromechanischen und/oder aeromechanischen Funktions- bzw. Wirkprinzip arbeiten können - energetisch zu nutzen, ohne die ursprüngliche funktionelle Aufgabe der Fläche nennenswert zu beeinträchtigen. Hierbei können sich für bestimmte Flächen durch den Energieentzug zusätzliche Vorteile ergeben. Insbesondere läßt sich eine Schwingungsdämpfung z. B. bei Straßen, Brücken, Bauwerken etc. erzielen, so daß gegebenenfalls aufwendige mechanische Dämpfer durch den Einbau einfacher Energiegewinnungseinrichtungen eingespart werden können. Auch in Bezug auf die Erdbebensicherheit von Bauwerken können sich Vorteile durch den Einbau der hier beschriebenen energiewandelnden bzw. energieentziehenden Energiegewinnungseinrichtungen zur Schwingungsdämpfung z. B. zwischen Bauwerk und Fundament ergeben. Desweiteren lassen sich z. B. durch die Umwandlung der freiwerdenden Energie in Wärmeenergie die Verkehrsflächen im Winter "beheizen" und zugeordnete Verbrauchereinrichtungen durch die Energiegewinnung aus dem Verkehrsfluß heraus mit Energie versorgen. Da insbesondere bei abseitsgelegenen Verbrauchern für die Energieversorgung größere Entfernungen mit den dafür erforderlichen Zuleitungen zu überwinden sind, die zu großen Leitungskosten und proportionalen Energieverlusten führen, bringt die Energiegewinnung aus dem Verkehrsfluß selbst große, neben den sich reduzierenden Verlustmengen und den eingesparten Energiekosten, zusätzliche wesentliche Einsparungen mit sich. Besonders vorteilhaft ist dabei der Umstand, daß in einer variablen dezentralen Art die Energie im unmittelbaren Umfeld des Verbrauchers gewonnen und bei Bedarf auf kurzem Weg einer Umwandlungs- oder Speichereinrichtung entnommen werden kann. So würde sich etwa eine Beleuchtungs- oder Heizeinrichtung erst einschalten, wenn sich eine Masse standortverändernd bewegt und die erforderliche Energiemenge liefert. Damit werden nicht nur Leitungsverluste und Energiekosten eingespart - es wird auch keine Energie vergeudet.

Da bei Massen mit fließender standortveränderlicher und/oder schwerpunktverlagernder Mobilität der Zustand eines fortdauernden richtungsorientierten Bewegungsablaufes vorliegt, verlagert sich auf den Flächen, bedingt durch die sich zeitlich aneinanderreihenden Standortwechsel, der Schwerpunkt der Gewichtskraft und demzufolge die mechanische Belastung auf der Fläche mit der Bewegungsrichtung. Die dabei infolge von Schwingungen im System Fläche-bewegte Masse, beim Niveauausgleich, bei Geschwindigkeitsänderungen auftretenden Umstände bzw. die dabei freiwerdende Energie einschließlich der zwangsläufigen periodischen Lastwechsel, können mittels der erfindungsgemäßen Energiegewinnungseinrichtung unter Anwendung eines physikalischen und/oder mechanischen und/oder elektrischen und/oder magnetischen und/oder chemischen und/oder thermischen Funktions- bzw. Wirkprinzips in eine nutzbare Energieform umgewandelt werden und es kann eine Umwandlung eine der genannten, in eine andere der genannten Energieformen erfolgen.

Bei der dargestellten Energiegewinnung handelt es sich um die Verwendung und Umwandlung einer freiwerdenden potentiellen und/oder kinetischen Energie in eine leicht zu transportierende und damit "disponible" Energieform, bzw. um die Überführung der selben Energieart auf einen Träger, der es gestattet, die "gewonnene" Energie zu transportieren oder für die spätere Verwendung zu speichern. Hierbei ist es bei einigen Anwendungen von Bedeutung, daß ein Teil der freiwerdenden Energie zur effizienten Nutzung in ihrer Überführungsrichtung mittels Gleichrichtereinrichtungen "gleichgerichtet" wird, also daran gehindert wird, zum ursprünglichen Träger zurückzukehren. Diese Einrichtungen sind normalerweise der Aufnahmeeinrichtung nach- und einer Speichereinrichtung vorzuschalten und können einer Ausgangseinrichtung sowie einer Umwandlungseinrichtung vor oder nachgeschaltet sein.

Der entscheidende Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Abstandsänderung der sich bewegenden Masse zum Erdmittelpunkt in Richtung Gravitationszentrum, durch die auf der Fläche stattfindende (auch geringfügige) Abstandsänderung als in vertikaler Richtung freiwerdende Energie einer Energiegewinnungseinrichtung zugeführt, über deren bewegliche Aufnahmeeinrichtung aufgenommen, transformatorisch mittels einer Umwandlungseinrichtung auf ein Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Träger übertragen und unmittelbar, oder über eine zwischengeschaltete Energiewandeleinrichtung mit oder ohne zugeordneter Speichereinrichtung, einer Abgabeeinrichtung zugeführt wird und zur weiteren Verwendung verfügbar ist. Hierbei ist es von Bedeutung, daß sich diese Abstandsänderung zwischen der beweglichen Aufnahmeeinrichtung und einer ihr gegenüber im wesentlichen raumfest zugeordneten Stützeinrichtung (Widerlager, Grundkörper etc.), die sich auf einer haltgebenden Trägerschicht abstützt, vollzieht und sich die räumliche Anordnung bzw. der Abstand zwischen Aufnahme- und Stützeinrichtung zueinander verändert. Die Rückführung der Aufnahmeeinrichtung in die arbeitsfähige Ausgangsposition, d. h. Wiederherstellung des ursprünglichen Abstandes zur Stützeinrichtung bzw. zum Erdmittelpunkt, erfolgt durch eine energiespeichernde Rückführungseinrichtung.

Diese Art der Energiegewinnung kann insbesondere an Orten geschehen, wo die Lageänderungen im Schwerefeld der Erde verkehrstechnisch bedingt sind und die bei Bewegungen der Masse nach unten freiwerdende Energie bislang fast durchweg im Zuge von Schwingungs-, Brems- oder Abfederungsvorgängen als Wärmeenergie dissipiert wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann diese bislang ungenutzte Energie teilweise umgewandelt und/oder gespeichert und in derselben Anlage für Bewegungen anderer Massen nach oben, an andere Verbraucher oder für andere Zwecke, wie z. B. zur großwirtschaftlichen Versorgung mit Elektroenergie, zur Wasserstoffgewinnung, zum Betreiben von Ver- und Entsorgungssystemen oder auch an die zuvor erwähnten bewegungskonform geschalteten Verbrauchereinrichtungen abgegeben werden.

Somit ist jeder innerhalb eines Bewegungsvorganges vollzogene und von der Energiegewinnungseinrichtung erfaßbare Positionswechsel eines Masseschwerpunktes als ein eigenständiger erneuter motorischer Krafteintrag seiner Gewichtskraft mit proportional freiwerdender Energiemenge und periodischem Lastwechsel in die Energiegewinnungseinrichtung zu betrachten und die aus einem fortlaufenden Bewegungsvorgang gewinnbare Gesamtenergie das proportionale Umwandlungsprodukt aus der wirksamen Einzelmenge jedes einzelnen Krafteintrages und der Anzahl der von der Energiegewinnungseinrichtung erfaßten Positionswechsel. Die zum Niveauausgleich erforderliche Energie ist dabei von der sich bewegenden Masse aufzubringen. Dieses ist aber in gewissem Umfang bei jedem Bewegungsvorgang einer mobilen Masse der Fall.

Daraus ist zu schlußfolgern, daß sich die ortsfesten oder transportablen Energiegewinnungseinrichtungen durch die Auswahl eines dem Verkehrsaufkommen und den auftretenden mechanischen Belastungen angemessenes Funktions- bzw. Wirkprinzip, sowie ihrer konstruktiven Bauart und räumlichen Anordnung, durch die einer Fläche zugeordneten Energiegewinnungseinrichtungen und/oder Verbundgebilde bzw. Flächenbauelemente, vielfältig gestalten und beeinflussen lassen und unter ökonomischen und ökologischen Aspekten in eine sinnvolle Relation zur Sicherung der funktionellen Hauptaufgabe der Fläche zu setzen sind.

Die Erfindung umfaßt gemäß einem weiteren Aspekt neben den räumlich gestalteten Energiegewinnungseinrichtungen bzw. den aus ihnen zusammengesetzten platten-, matten- und/oder folienähnlichen vernetzten Verbundgebilden bzw. Flächenbauelementen, auch begeh- und/oder befahrbare elastische Bodenbeläge, bei denen - ähnlich zu hochflorigen Teppichen oder den elastischen Fahrzeugbereifungen - beim Begehen oder Befahren ein geringfügiges abfederndes "Einsinken" erfolgt, wobei die freiwerdende Energie aber nicht - wie beim Teppich oder Reifen - als Wärmeenergie verloren geht, sondern über als Boden und/oder in Bodennähe angeordnete Energiegewinnungseinrichtungen (z. B. als "piezoelektrischer Teppich") in Nutzenergie umgewandelt wird. Bei derartigen Lösungen ist es möglich, auch technische Merkmale z. B. Reifenmerkmale (Profilierung, Elastizität, etc.) inklusive der Abfederungseigenschaften einer sich bewegenden Masse anteilig oder gänzlich auf eine als Fläche angeordnete nachgiebige Energiegewinnungsschicht zu verlagern oder über eine in der sich horizontal bewegenden Masse befindlichen Energiegewinnungseinrichtung Energie zu gewinnen, ohne Beeinträchtigungen der Eigenschaften zwischen der sich bewegenden Masse und der Fläche in Kauf nehmen zu müssen.

Insbesondere ist in ortsfester und/oder ortsveränderlicher Zuordnung zu einer energetisch nutzbaren Fläche mindestens eine mit einer beweglichen Aufnahmeeinrichtung versehene Energiegewinnungseinrichtung zur Aufnahme eines Krafteintrages vorzusehen, der von einer Umwandlungseinrichtung transformatorisch auf ein Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Träger übertragen und von einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe der übertragenen und/oder umgewandelten und/oder gespeicherten Energie ausgerüstet ist und die sich mit ihrer Stützeinrichtung (Widerlager, Grundkörper etc.) auf einer Trägerschicht abstützt. Somit weist eine im Sinne der Erfindung verwendungsfähige Energiegewinnungseinrichtung in ihrem grundsätzlichen Aufbau:

  • - eine Aufnahme-,
  • - eine Rückführungs-,
  • - eine Umwandlungseinrichtung,
  • - eine Stütz- und
  • - eine Abgabeeinrichtung auf


und kann wahlfrei mit weiteren Einrichtungen ausgestattet werden. Bestimmt durch das angewandte Funktions- bzw. Wirkprinzip, dem Einsatzort und dem Verwendungszweck können die Energiegewinnungseinrichtungen u. a. auch mit Gleichrichter-, Sperr-, Ventil-, Verdrängungs-, Energiewandel-, Speicher-, Dichtungs-, Schutz-, Belüftungs-, Durchgangs-, Verbindungs-, Rücklauf-, Vernetzungs-, Steuereinrichtungen sowie Zu-, Ableitungseinrichtung für den Anschluß an externe Reservoire zur kontinuierlichen Versorgung des Vorratsbereiches bzw. -raumes mit einem energiearmen bzw. zur Speicherung eines energiereichen Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Trägers etc. ausgestattet werden. Hierbei ergeben sich z. B. durch korrespondierende ineinandergreifende Kupplungseinrichtungen, die in gegensätzlicher Anordnung an den Durch-, Zu- und Ableitungseinrichtungen bzw. den Durchleitungs-, Ableitungs- und Steuereinrichtungen angeordnet sein können, Vernetzungsmöglichkeiten mit anderen Energiegewinnungseinrichtungen, Steuerungsmöglichkeiten zur Betriebsart und Anbindungsmöglichkeiten an vorhandene Ver- und/oder Entsorgungssysteme.

Grundsätzlich sind verschiedene Arten bekannter Speichereinrichtungen für die Energiespeicherung, bei denen die Speicherung in mehreren Stufen vor sich geht, einsetzbar. Zunächst erfolgt die transformatorische Übertragung der freiwerdenden Energie und deren Speicherung in einem energiearmen Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder auf einem Träger, danach der Transport und die Speicherung des energiereichen Betriebs- bzw. Speichermediums und/oder Trägers in eine Speichereinrichtung und/oder die Überführung in eine Energiewandeleinrichtung in der eine Energiewandlung in eine nicht der Gravitation zugeordneten Feldenergie, in z. B. elektrische Energie, insbesondere unter Verwendung einer piezoelektrischen, magnetostriktiven, induktiven oder kapazitiven Energiewandeleinrichtung, die mit einer Bewegungskomponente gegenüber einem im wesentlichen raumfesten Bezugselement beaufschlagt wird, erfolgen kann.

Bedingt durch die Fähigkeit der piezoelektrischen Materialien, bei jeder Form von mechanischer Beanspruchung (Druck, Zug, Torsion etc.) durch Verschiebung der Ionen aus ihren Mittel lagen Dipole (bei denen die positiven und negativen Ladungsschwerpunkte nicht mehr zusammenfallen) zu bilden oder zu verändern, ergeben sich eine Fülle von Anwendungs- und Konstruktionsmöglichkeiten durch die Verwendung der unterschiedlichsten Trägermaterialien und formgestalterischer Mittel zur Herstellung piezoelektrischer Energiewandler.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 1a die schematische Darstellung einer Energiegewinnungseinrichtung (1) und ein durch Mehrfachanordnung zusammengesetztes Verbundgebilde bzw. Flächenbauelement (1a),

Fig. 1b und 1c die schematische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform im Ruhe- (1b) und im belasteten (1c) Zustand,

Fig. 2 die schematische Querschnittsdarstellung einer erweiterten Ausführungsform,

Fig. 3 die schematische Darstellung einer auf piezoelektrischer Basis arbeitenden Ausführungsform,

Fig. 3a eine Detaildarstellung der Vorrichtung nach Fig. 3,

Fig. 3b eine Detaildarstellung der Vorrichtung nach Fig. 3,

Fig. 3c und 3d Detaildarstellungen der Vorrichtung nach Fig. 3,

Fig. 4 die schematische Querschnittsdarstellung einer auf piezoelektrischer Basis arbeitenden Ausführungsform,

Fig. 4a und 4b Detaildarstellungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Ruhe- (4a) und im belasteten (4b) Zustand nach Fig. 4,

Fig. 4c eine Detaildarstellung der Vorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 4d die schematische Querschnittsdarstellung eines aus Vorrichtungen gemäß Fig. 4 zusammengesetzten Verbundes,

Fig. 4e eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 5 die schematische Draufsicht eines matrixartigen Verbundes von Energiewandlern gemäß der Erfindung,

Fig. 6 die schematische Draufsicht eines matrixartigen Verbundes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus eines teppichartigen Verkehrsflächenbelages nach einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Grundaufbau, das Funktions- bzw. Wirkprinzip und den Kraftverlauf einer Energiegewinnungseinrichtung 1, bei der die durch einen Krafteintrag bewirkte, gravitativ bedingte Abstandsänderung zum Erdmittelpunkt freiwerdende Energie durch die bewegliche Aufnahmeeinrichtung 2, die sich auf einer ihr gegenüber räumlich zugeordneten, im wesentlichen ortsfest auf einer haltgebenden Trägerschicht ruhenden Stützeinrichtung 6 abstützt, aufgenommen und mittels der Umwandlungseinrichtung 4 transformatorisch auf ein Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Träger 5 übertragen wird. Dabei wird ein kleiner Teil der Energie in der Rückführungseinrichtung 3, der Umwandlungseinrichtung 4 und/oder dem Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Träger 5 und der Stützeinrichtung 6 zur Rückführung der Aufnahmeeinrichtung 2 gespeichert und der größere Teil zur Weiterverwendung der Abgabeeinrichtung 7 zugeführt. Endet die Belastung auf der Aufnahmeeinrichtung 2, nimmt sie unter Inanspruchnahme der zwischen ihr und der Stützeinrichtung 6, insbesondere der in der Rückführungseinrichtung 3 gespeicherten Energie ihre Ausgangsposition ein.

Die Fig. 1a zeigt schematisch ein aus mehreren Energiegewinnungseinrichtungen durch die Verbindungseinrichtung 20 verknüpftes flächiges Verbundgebilde bzw. Flächenbauelement 10, das durch die Aneinanderreihung der in Fig. 1 schematisch beschriebenen Energiegewinnungseinrichtung 1 eine energetisch nutzbare Fläche bildet und in Zuordnung zu einer mobilen Massen und/oder einer belasteten Fläche neben der verkehrstechnischen, eine energetische Nutzung von Verkehrsflächen ermöglicht.

Die Fig. 1b und 1c zeigen schematisch Grundelemente einer ersten Ausführungsform der Erfindung einer als Verkehrsflächenbauelement verwendbaren Energiegewinnungseinrichtung, deren Grundform und Abmessungen den im Verkehrsflächenbau verwandten Bauelementen gleicht.

Die Energiegewinnungseinrichtung (101) weist mit ihrer beweglichen Aufnahmeeinrichtung 2 (Lastaufnahmefläche 103) und dem in Längsachse beweglichen Verbindungselement, (Kolbenstange 104) eine bewegliche Aufnahmeeinrichtung 2 zur Aufnahme des Krafteintrages F auf, der durch eine Umwandlungseinrichtung 4 (Kolbenstange 104/Kompressionsraum 113) transformatorisch auf ein Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Träger 5 übertragen wird. Der Zylinder (105) ist durch eine im wesentlichen zentrische, vertikal verlaufende Bohrung - mit oder ohne zugeordneter Laufbuchse - in der Stützeinrichtung 6 (Grundkörper 102) der Energiegewinnungseinrichtung (101) gebildet. Zwischen der Unterseite der Aufnahmeeinrichtung 2 (Lastaufnahmefläche 103) und der ihr zugewandten Oberseite (102a) der Stützeinrichtung 6 (Grundkörpers 102) bildet sich ein Zwischenraum (106) durch die dazwischen angeordnete Rückführungseinrichtung 3 (Federelement 107), die im Kräftegleichgewicht mit einer auf der Oberseite (103a) der Aufnahmeeinrichtung 2 (Lastaufnahmefläche 103) ausgeübten Druckkraft die Stellung der Kolbenstange (104) im Zylinder (105) bzw. der Bohrung und im Kompressionsraum (113) bestimmen und aufgrund ihrer energiespeichernden Eigenschaften als Rückführungseinrichtung 3 die Lastaufnahmefläche (103) samt zugeordnetem Verbindungselement (Kolbenstange 104) wieder in die Ausgangsposition zurückbefördert. Mit dem Zylinder (105) ist der Vorratsraum (108) für die Aufnahme des Betriebs- bzw. Speichermediums und/oder Trägers 5 verbunden, der über die Zuleitungseinrichtung (109) mit einem externen (nicht gezeigten) Reservoir in Verbindung steht. Der Vorratsraum (108) steht über die Belüftungseinrichtung (110) mit der Atmosphäre zum Druckausgleich in Verbindung und geht in seinem unteren Bereich trennwandlos in den sich selbstbefüllenden Kompressionsraum (113) über, in dem das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder der Träger 5 mit Energie angereichert wird. Im unteren Bereich der Stützeinrichtung 6 (Grundkörper 102) befindet sich die Abgabeeinrichtung 7 (Ableitungseinrichtung 111), die über die Gleichrichtereinrichtung (Rückschlagventil 112) mit dem Kompressionsraum (113) in Verbindung steht und das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder den Träger 5 in ein (nicht gezeigtes) Reservoir zur weiteren Nutzung ableitet. Der sich oberhalb der Gleichrichtereinrichtung (Rückschlagventil 112) und zwischen der Unterseite der sich absenkenden Aufnahmeeinrichtung 2 (Kolbenstange 104a) befindende Kompressionsraum (113) wird durch die Abwärtsbewegung der Kolbenstange (104) verschlossen.

Wie Fig. 1c zeigt, verschiebt sich bei einem Krafteintrag die Aufnahmeeinrichtung 2 (Lastaufnahmefläche 103) gegen die Federkraft der Rückführungseinrichtung 3 (Federelement 107) mit ihrem Verbindungselement (Kolbenstange 104) nach unten und vollzieht eine Abstandsveränderung zur Stützeinrichtung 6 (Grundkörper 102), bis ein Kräftegleichgewicht eingestellt 10 ist. Dabei verkleinert die Kolbenstange (104) den Kompressionsraum (113) und verdrängt das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder den Träger 5 aus diesem über die Gleichrichtereinrichtung (Rückschlagventil 112) durch die als Abgabeeinrichtung 7 dienenden Ableitungseinrichtung (111), von wo es in eine (nicht gezeigte) Speicher- oder Energiewandeleinrichtung gelangt. Gleichzeitig (oder auch später in einem gesonderten Arbeitsgang) wird der Vorratsraum (108) über die Zuleitungseinrichtung (109) wieder mit dem (energiearmen) Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder Träger 5 aufgefüllt, womit der Kreislauf für das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder den Träger 5 geschlossen ist. Um im abgesenkten Zustand der Kolbenstange (104) einen möglichen Unterdruck bei der Aufwärtsbewegung im Kompressionsraum 113 zu vermeiden, ist diesem Bauteil eine (nicht gezeigte) regulierende Dekompressionseinrichtung zugeordnet.

Endet die Belastung auf der Aufnahmeeinrichtung 2 (Lastaufnahmefläche 103), verschiebt sie sich samt Verbindungselement (104) unter der Wirkung eines Teils der in der Rückführungseinrichtung 3 gespeicherten Kraft nach oben, bis der Zustand gemäß Fig. 1b erreicht und eine erneute Aufnahme eines Krafteintrages F möglich ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer in Teilen der Energiegewinnungseinrichtung 101 nach Fig. 1b bzw. 1c ähnlichen Ausführungsform der Erfindung, wobei hier Elemente zur Steuerung von außen, zur Energiespeicherung, elektrotechnischen Energiewandlung und Vernetzungseinrichtungen angedeutet sind, so daß die Energiegewinnungseinrichtung 201 eine wählbare Betriebsart zur Energiegewinnung ermöglicht. Die der Energiegewinnungseinrichtung 101 nach Fig. 1b entsprechenden Elemente werden nachfolgend zwar genannt, aber nicht nochmals umfassend beschrieben.

Die Energiegewinnungseinrichtung 201 weist analog zur Energiegewinnungseinrichtung 101 einen im wesentlichen ortsfesten Grundkörper 202 und eine diesem gegenüber bewegliche Lastaufnahmefläche 203 auf, die durch das Verbindungselement in Form einer Kolbenstange 204a mit dem unterhalb der Laufbuchse 218 verschieblichen Arbeitskolben 204 verbunden ist. Während der Krafteintrag über die Lastaufnahmeoberfläche 203a der Lastaufnahmefläche 203 durch Vermittlung der Kolbenstange 204a auf den (dem zu erwartenden Krafteintrag angepaßten) Arbeitskolben 204 übertragen wird, senkt sich dieser, in das, aus dem über eine Belüftungsbohrung 210 mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Vorratsbehälter 208, in den Kompressionsraum 205 selbsttätig einfüllende Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder den Träger und verschließt bei seiner Abwärtsbewegung mit der ihn umgebenden Dichtung 204b den oberen Bereich des Kompressionsraumes 205. In der weiteren Abwärtsbewegung verdrängt der mit einer (nicht gezeigten) Dekompressionseinrichtung versehene Arbeitskolben 204 über das Rückschlagventil 212, der Ventileinrichtung 213 und den druckaufnehmenden Verbindungskanal 211 das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder den Träger bis zu dem sich unter dem aufbauenden Staudruck in Bewegung setzenden Energiewandler 214. Abhängig vom Trägheitsmoment des Energiewandlers 214 und den Verbindungskanalquerschnitten baut sich rücklaufend ein Staudruck auf, der von dem sich in Ruheposition 215.1 befindlichen internen Druckspeicher 215 bis zu seinem maximalen Füllvolumen 215.2 aufgenommen wird und zeitversetzt dem Energiewandler 214 auch nach entlasteter Lastaufnahmefläche 203 mit seinem Speicherdruck zur Verfügung steht. Das nach Durchlaufen des Energiewandlers 214 entspannte Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder der Träger wird über den Rücklaufkanal 209 dem Vorratsbehälter 208 wieder zugeführt. Die Rückführung der Lastaufnahmefläche 203 in die Ruheposition erfolgt vorwiegend durch das energiespeichernde Federelement 207, das durch eine eingebrachte Ausnehmung die Kolbenstange 204a umschließt und mit an den Außenrändern angeformte Dichtungslippen 206 in die Nuten 217a der Unterseite der Lastaufnahmefläche 203 und die Nuten 217 der Oberseite des Grundkörpers 202 eingreift, dadurch eine staub- und feuchtigkeitsabweisende bewegliche Verbindung zwischen dem Grundkörper 202 und der Lastaufnahmefläche 203 herstellt und so eine arbeitsfähige Energiegewinnungseinrichtung 201 bildet.

Zur Gewährleistung der zuverlässigen Arbeitsfähigkeit läuft die Kolbenstange 204a in einer Laufbuchse 218, die am oberen Ende durch eine staub- und feuchtigkeitsabweisende Dichtung 219 und am unteren Ende durch die Dichtungseinrichtung 220, die sich beide im Grundkörper 202 verankern, abgedichtet ist. Durch die innere Formgebung des Grundkörpers 202 sind das maximale Füllvolumen 215.2 des Druckspeichers 215, sein maximaler Ausdehnungsraum 215a und räumliche Anordnung, das Fassungsvermögen des Vorratsbehälters 208 mit dem sich anschließenden selbstbefüllenden Kompressionsraum 205, dem weiterführenden Verbindungskanal 211, dem Aufnahmeraum für den Energiewandler 214 und dem sich an den Energiewandler 214 anschließenden Rücklaufkanal 209 zur Optimierung der Druckverhältnisse, Fließgeschwindigkeiten etc. innerhalb der Energiegewinnungseinrichtung 201 den Belastungsverhältnissen und energetischen Gegebenheiten anzupassen.

Die elektrotechnischen und elektronischen Elemente der Energiegewinnungseinrichtung 201 sind in Fig. 2 nur teilweise (schematisch) und ohne Verdrahtung gezeigt; entsprechende Eingangs- 221 und Ausgangseinrichtungen 221a, (sowie die Durchgangseinrichtungen 222) die zur externen Ansteuerung, sowie zur steuerungs- und energieseitigen Vernetzung mit weiteren Energiegewinnungseinrichtungen dienen, sind jedoch andeutungsweise gezeigt. Durch die extern ansteuerbare Umschaltmöglichkeit der Zuleitungseinrichtung 223, der Ableitungseinrichtung 216 und der Ventileinrichtung 213 ist die Energiegewinnungseinrichtung 201 mit einem offenen oder geschlossenen Kreislauf des Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder des Trägers in wahlfreier Betriebsart zu betreiben.

Die Energiegewinnungseinrichtung 201 weist in Gestalt einer Durchgangseinrichtung 222 mit seinem Kupplungsteil 222a, das bei vernetztem Einsatz dichtend in ein (nicht gezeigtes) korrespondierendes Kupplungsteil einer weiteren, benachbart angeordneten Energiegewinnungseinrichtung 201 gleichen Typs eingreift, sowie einer Zuleitungseinrichtung 223 und einem mit einer Kupplungseinrichtung 224a und einem Ableitungseinrichtung 216 bestückten Ableitungskanal 224, Vernetzungselemente auf.

In der Regel wird bei dieser Vorrichtungsart das Vorsehen eines Vorratsraumes im unmittelbaren Arbeitsbereich der transformatorischen Umwandlungseinrichtung zu deren Befüllung zweckmäßig sein, wobei diese vom Vorratsraum ganz oder teilweise umschlossen werden kann.

Die Fig. 3 zeigt eine, mit piezoelektrischen Energiewandlern bestückte, aus zwei Schenkeln und einer beweglichen Verbindungseinrichtung zusammengesetzte, die Hebelgesetze ausnutzende, vernetzbare Energiegewinnungseinrichtung mit mittiger Anordnung des Drehpunktes. Auch diese Darstellung ist als schematische Funktionsdarstellung zu verstehen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, besteht die Energiegewinnungseinrichtung 301 aus zwei sich mittig kreuzenden kraftübertragenden Schenkel 305a, 305b, denen an ihren Endpunkten kraftaufnehmende Lastaufnahmeflächen 302a/302b bzw. lagestabilisierende bauartgleiche Widerlager 303a/303b zugeordnet sind, die paarweise (302a/302b und 303a/303b) in unterschiedlichen Ebenen, räumlich übereinander stehend, horizontal zueinander verlaufen und in der oberen Ebene (302a/302b) der Aufnahme des Krafteintrages und in der unteren Ebene (303a/303b) als Stützeinrichtung bzw. Widerlager 303a/303b dienen. Durch die mittige Anordnung einer Bohrung 304 in den Schenkeln 305a und 305b und ihre drehbare feste Verbindung - durch eine die beiden Schenkel 305a und 305b verbindende doppelseitige Bundbuchse 304a bewirkt -, entsteht so ein kreuzförmiges, mit scherenartiger Beweglichkeit ausgerüstetes, doppelseitig wirkendes, standsicheres Hebelsystem, das den auf die Lastaufnahmeflächen 302a/302b einwirkenden Krafteintrag auf die piezoelektrischen Energiewandler 306a/306b überträgt und durch die Hebelwirkung eine verstärkte Druckbeaufschlagung bewirkt. Wie in Fig. 3b dargestellt, befinden sich in jedem Schenkel 305 zwei horizontal und vertikal zueinander verspiegelte gleichgestaltige Ausnehmungen 307 und 307a, die durch ihre spezielle Formgebung an den Punkten 308 und 308a in Verbindung mit einen Spaltenmaß (bei Schenkelherstellung zu beachten) - bei halbseitig ineinandergefügter Bauweise - dem Hebelsystem eine dadurch begrenzte Beweglichkeit gestatten. Wie in Fig. 3a vergrößert dargestellt, dienen die Ausnehmungen 307 und 307a in den beiden Schenkel 305a und 305b (Fig. 3) als zweiteilig zusammengesetzte Aufnahmeräume für die piezoelektrischen Energiewandler 306a und 306b inklusive ihrer aus isolierenden und elektrisch leitfähigen Materialien bestehenden tassenförmigen Einfassungen 310a, 310b, 310c und 310d sowie den sich zuordnenden elektrischen Ableitungen 311a, 311b, 311c und 311d.

Die Fig. 3c und 3d zeigen eine vergrößerte Darstellung der Einzelteile eines piezoelektrischen Energiewandlers 306 (z. B. PZT-Keramik), der sich in jeweils einer oben und unten angeordneten, die Grenzfläche 312 umschließende Einfassung 310, die aus einer leitfähigen, die Grenzfläche 312 kontaktierenden Elektrode 309, der mit ihr elektrisch leitfähig verbundenen Ableitung 311 und einer sie einfassenden, isolierenden und haltgebenden äußeren, zu einer Einheit verbundenen Einfassung 313, befindet. Bei der Entlastung dehnen sich die Wandler unter Energieabgabe wieder aus und stellen den ursprünglichen Abstand zwischen Lastaufnahme und Widerlager her.

Die im Mittelabschnitt der kreuzförmigen Energiegewinnungseinrichtung 301 angeordneten piezoelektrischen Energiewandler 308a und 306b bewirken durch die Druckbeaufschlagung eine von den Grenzflächen 312 ausgehende Deformierung wobei eine abgreifbare Spannung entsteht, die durch die Elektroden 309 und Ableitungen 311 abgeleitet wird.

Über eine Anordnung in axialer, horizontaler und/oder vertikaler Richtung ist es möglich, mehrere Energiegewinnungseinrichtungen der gezeigten Art zu Verbundgebilden bzw. Flächenbauelementen zu vernetzen oder in wahlfreier Anordnung in eine Trägerschicht einzubetten. Durch die vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten dieser Vorrichtung auch zu mehrarmigen, sym- bzw. asymmetrischen, gleich- bzw. ungleichschenkligen Hebelsystemen sowie die Einbringung bzw. Anordnung von Bohrungen, Ausnehmungen, anderen Einrichtungen etc. ergeben sich weitere nutzbare Vorrichtungen, die den jeweiligen verkehrstechnischen Gegebenheiten zweckorientiert angepaßt werden können.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Energiegewinnungseinrichtung zur Umwandlung von Bewegungs- in Elektroenergie. Eine Umbildung, die sie zur zusätzlichen Aufnahme von freiwerdender kinetischer Energie verwendbar macht, liegt (wie auch bei den Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 3) im Rahmen des Könnens des Fachmanns und wird daher im weiteren nicht näher erläutert.

Die Energiegewinnungseinrichtung 406 weist im oberen Grundkörper 401 eine verschiebbare von einer elastischen Dichtung 402 umgebene Aufnahmeeinrichtung - bestehend aus Lastaufnahmefläche 404a und Kolbenstange 403 - auf. Die Lastaufnahmefläche 404a ist mit der in der zentralen Sackbohrung 401 a des oberen Grundkörpers 401 laufenden Kolbenstange 403 verbunden und überträgt den Krafteintrag in Verlängerung ihrer Längsachse durch die zwischen der Sackbohrung 401a und der zur unteren Begrenzungsfläche des oberen Grundkörpers 401 verbleibenden Materialschicht 414 hindurch auf den in einer nutenförmigen Ausnehmung 413 im unteren Grundkörper 408 angeordneten piezoelektrischen Energiewandler 412. Das Oberteil 405 der Energiegewinnungseinrichtung 406 ist an seiner dem piezoelektrischen Energiewandler 412 zugewandten Unterseite mit einer elektrisch leitfähigen streifenförmig aufgetragenen Schicht 409 zur oberen Energieableitung versehen. Durch den Krafteintrag auf die Oberseite 404 der Lastaufnahmefläche 404a wird die verbleibende Materialschicht 414 gemeinsam mit der leitfähigen Schicht 409 des Oberteils 405 elektrisch kontaktierend auf die obere Grenzfläche des darunterliegenden piezoelektrischen Energiewandlers 412 gedrückt, überträgt transformatorisch den Krafteintrag auf ihn und erzeugt bei seiner Deformierung eine, über die leitfähige Schicht 409 und der zu ihr querverlaufenden, die untere Grenzfläche des piezoelektrischen Energiewandlers 412 dreiseitig umfassende elektrisch leitfähige Einfassung 410 - die sich in der Ausnehmung 413 des unteren Grundkörpers 408 unter dem piezoelektrischen Energiewandler 412 befindet - abgreifbare Spannung, die über die Abgabeeinrichtung abgegriffen werden kann. Durch die unterhalb der Lastaufnahmefläche 404a angeordnete elastische Dichtung 402 und die unterhalb der Sackbohrung 401a verbleibende Materialschicht 414 wird die Energiegewinnungseinrichtung 406 in die Ausgangsposition zurückgesetzt.

Der Energietransport kann anstelle des in Fig. 4c gezeigten Transportweges auch, wie in Fig. 4e dargestellt, durch eine unterhalb des piezoelektrischen Energiewandlers 412, der sich in einer paßgenauen nutenförmigen Ausnehmung 413a im unteren Grundkörper 408 befindet, durch die auf die untere Innenwand der nutenförmigen Ausnehmung 413a im Grundkörper 408 eingebrachte elektrisch leitfähige Unterlage 411 (oder Beschichtung) und der oberen Ableitungseinrichtung 409 erfolgen.

Die Verbindungspunkte (z. B. Verschweißungspunkte) 407, 407a dienen der festen Verbindung zwischen dem Oberteil 405 und dem unteren Grundkörper 408, schützen das Verbundgebilde bzw. Flächenbauelement vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen und gewähren eine zuverlässige Betriebssicherheit.

Eine schematische Schnittdarstellung durch ein Verbundgebilde bzw. Flächenbauelement, bei dem der Aufbau durch die zuvor beschriebenen Energiegewinnungseinrichtungen gebildet werden kann, zeigt Fig. 4d. Ein derartiges Gebilde kann aus reliefartig strukturierten Folien erzeugt werden, die zu platten- oder mattenähnlichen Gebilden verarbeitet, dem Einsatzort und dem energiewirtschaftlichen Verwendungszweck technisch angepaßt werden können.

Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht einer Verbundanordnung von kreisförmigen Energiegewinnungseinrichtungen 502 auf einer gedachten Fläche 501 in Form einer (plattenartigen) 5 × 10-Matrix, die sich einander am Umfang jeweils berühren. Die Energieabgabe, -durchführung und ggf. Steuerung erfolgt über in Zeilenrichtung 503 und Spaltenrichtung 504 verlaufende Leitungen.

Eine Anordnung der in Fig. 5 gezeigten Art ist z. B. als Unterlegeplatte in Gleisanlagen (zwischen Schiene und Schwelle), aber auch für eine flächenbedeckende und/oder rasterartige Verlegeart insbesondere auf (vorzugsweise) schwerbelasteten Flächen geeignet.

Fig. 6 zeigt - gleichermaßen schematisch - ein vernetztes Verbundgebilde bzw. Flächenbauelement 601 aus streifenförmigen netzartig verflochtenen Energieaufnehmern 602. Die einzelnen Energiewandler können bei dieser Anordnung z. B. unter den Kreuzungspunkten liegende, auf Druck ansprechende oder auch an den Außenkanten des Rahmens angeordnete, auf Zug ansprechende Energiewandler sein. Die Energieableitung, sowie die Vernetzung mehrerer dieser matrixartigen Gebilde, erfolgt über die in Zeilenrichtung 603 oder in Spaltenrichtung 604 verlaufenden Ableitungs- bzw. Verbindungseinrichtungen.

Fig. 7 zeigt in einer schematischen Darstellung den Querschnitt eines energiewandelnden Flächenbelages 701, bei dem piezoelektrische Energiewandler 705, ähnlich den in Fig. 3c und 3d gezeigten, zwischen einer oberen 704 und unteren leitfähigen Schicht 706, die als Ableitungselektroden dienen, sowie einer oberen und unteren Schutzfolie 703 aneinandergereiht sind. Nach oben und unten wird diese Anordnung von einer mit den technischen und gestalterischen Eigenschaften ausgestatteten Ober- 702 bzw. Unterschicht 707 abgeschlossen und ist dadurch auch zur dekorativen Gestaltung verwendbar. Eine Anordnung der in Fig. 7 gezeigten Art ist z. B. als Fußbodenbelag ("piezoelektrischer Teppich") in Innenraumbereichen, oder auf (vorwiegend) von Fußgängern begangenen Flächen geeignet.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten neben der Verwendung auch hinsichtlich der Bauart, Dimensionierung, räumlichen Anordnung und Formgebung sowie der verwendbaren Materialien und der in Betracht kommenden Verbindungsarten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Lösung in ihren Ausführungsbeispielen auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen. Hierbei kommt jede Art der Speicherung bzw. Umwandlung und Speicherung der mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen gewonnenen Energie in Betracht: Neben der unmittelbaren Speicherung der mechanischen Energie in Form von potentieller Energie (Hub von Masseteilen) kann diese auch als kinetische Energie (mittels Schwungrädern, Federn und dergl.) unmittelbar gespeichert werden. In anderen Varianten kann mittels elektromechanischer Wandler eine Umwandlung in elektrische Energie (Elektronenverschiebung in Leitern - elektrischer Strom) oder in elektrische oder magnetische Feldenergie erfolgen (Annäherung von Kondensatorplatten oder Magnetpolen entgegengesetzter Polarität, Vergrößerung des Luftspaltes in magnetischen Kreisen). Die als elektrischer Strom aufbereitete Energie kann wiederum durch Auslösung chemischer Umsetzungen gespeichert oder transportiert werden (Akkumulator oder Wasserstoffzerlegung). Insbesondere stellt auch die Umkehrung der beschriebenen Vorgänge, insbesondere die Energieumwandlung bzw. Speicherung in der sich auf der Verkehrsfläche bewegenden Masse eine nutzbare Variante dar.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Energiegewinnung aus dem Bewegungspotential mobiler Massen, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die bei Bewegungsvorgängen auf wechselhaft belasteten Flächen zwischen sich kontaktierenden Flächen bei der gravitativ bedingten Abstandsänderung zum Erdmittelpunkt freiwerdende Energie, von einer sich im Wirkungsbereich des Gravitationsfeldes auf einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Fläche parallel zur Oberfläche standortverändernd und/oder schwerpunktverlagernd bewegenden, in Richtung Gravitationszentrum beschleunigten Masse, einer den Lasteintrag aufnehmenden, aus mehreren Einrichtungen bestehenden, oberflächenbildenden und/oder in Oberflächennähe angeordneten Energiegewinnungseinrichtung zugeführt wird,
    2. - die freiwerdende Energie auf ein zu wiederholter Energieaufnahme, und -abgabe bzw. zur -speicherung befähigtes Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder einen Träger transformatorisch übertragen und alternativ einer Einrichtung zur Energiewandlung in mechanische und/oder elektrische und/oder chemische und/oder magnetische und/oder thermische Energie zugeführt wird oder Umwandlungen der genannten in andere der genannten Energieformen erfolgen,
    3. - die gewandelte Energie über eine Abgabeeinrichtung als disponible Energieform abgegeben wird.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die energetisch nutzbare Fläche aus einzelnen Energiegewinnungseinrichtungen (1) bzw. daraus zusammengesetzten Verbundgebilden oder Flächenbauelementen (10) gebildet wird, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau mit mindestens je einer
    2. - Aufnahme-,
    3. - Rückführungs-
    4. - Umwandlungs-,
    5. - Stütz-,
    6. - Abgabeeinrichtung ausgestattet sind,
    7. - wobei über die bewegliche Aufnahmeeinrichtung (2) der Krafteintrag aufgenommen, durch die Umwandlungseinrichtung (4) transformatorisch auf das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder den Träger (5) übertragen und durch die Abgabeeinrichtung (7) als disponible Energieform abgegeben wird,
    8. - die Rückführung der Aufnahmeeinrichtung (2) in die arbeitsfähige Ausgangsposition, d. h. die Wiederherstellung der ursprünglichen Raumlage zur Stützeinrichtung (6), durch die Rückführungseinrichtung (3) erfolgt,
    9. - zwischen der Aufnahme- und der Stützeinrichtung ein Raum bzw. Bereich für die Aufnahme eines Betriebs- bzw. Speichermediums und/oder eines Trägers vorgesehen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren Energiegewinnungseinrichtungen in wahlfreier Anordnung bzw. in eine Trägerschicht eingebettet, eine oberflächenbildende und/oder in Oberflächennähe angeordnete, Energiegewinnungsschicht gebildet wird.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführungseinrichtung eine Energiespeicherung zur Rückführung der Aufnahmeeinrichtung in die Ausgangsposition erfolgt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch Kupplungseinrichtungen Vernetzungs- und/oder Steuerungsmöglichkeiten zur Systemeinstellung bzw. Anbindungsmöglichkeiten an Netzwerke und Reservoire ergeben.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die Energiegewinnungseinrichtung (101) aus dem Grundkörper (102) besteht, an dessen Oberseite die Lastaufnahmefläche (103) mit der in Längsachse beweglichen Kolbenstange (104) angeordnet ist, die mit der im wesentlichen zentrisch, vertikal verlaufenden Bohrung im Grundkörper (102) die Energieumwandlungseinrichtung in Gestalt der Kolben-Zylinder- Einrichtung (104; 105) und dem sich selbstverschließenden Kompressionsraum (113) bildet,
    2. - zwischen der Unterseite der Lastaufnahmefläche (103) und der ihr zugewandten Oberseite (102a) des Grundkörpers (102) ein Zwischenraum (106) gebildet ist, in dem progressiv wirkende dauerelastische Federelemente (107) angeordnet sind, die die Rückführungseinrichtung bilden und die Lastaufnahmefläche (103) samt zugeordnetem Übertragungselement (Kolbenstange 104) in die Ausgangsposition zurückbefördern,
    3. - im Bereich des Zylinders (105) ein sich selbstentleerender Vorratsraum (108) für die Aufnahme des Betriebs- bzw. Speichermediums und/oder Trägers angeordnet ist, der über die Belüftungseinrichtung (110) mit der Atmosphäre und über die Zuleitungseinrichtung (109) mit einem externen Reservoir in Verbindung steht und der in seinem unteren Bereich trennwandlos in den sich selbstbefüllenden Kompressionsraum (113) übergeht, in dem die transformatorische Energieumwandlung erfolgt,
    4. - im unteren Bereich des Grundkörpers (102) sich die Ableitungseinrichtung (111) befindet, die über das Rückschlagventil (112) mit dem Kompressionsraum (113) in Verbindung steht und das angereicherte Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder den Träger in ein Reservoir zur weiteren Nutzung ableitet.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die Energiegewinnungseinrichtung (201) aus einem Grundkörper (202) besteht, an dessen Oberseite eine bewegliche Lastaufnahmefläche (203) angeordnet ist, die durch das in seiner Längsachse verschiebliche Verbindungselement in Form der Kolbenstange (204a) mit dem unterhalb der Laufbuchse (218) befindlichen Arbeitskolben (204) verbunden ist und mit dem Kompressionsraum (205) eine Kolben-Zylinder-Einrichtung (204; 205) bildet,
    2. - oberhalb des Kompressionsraumes (205) ein mit diesem verbundener Vorratsraum (208) für die Aufnahme eines Betriebs- bzw. Speichermediums und/oder Trägers angeordnet ist, der über die Belüftungseinrichtung (210) zum Druckausgleich mit der Atmosphäre in Verbindung steht und in seinem unteren Bereich trennwandlos in den sich selbstbefüllenden Kompressionsraum (205) übergeht, in dem die transformatorische Energieumwandlung erfolgt,
    3. - die Rückführung der Lastaufnahmefläche (203) in die Ruheposition vorwiegend durch das sich zwischen der Unterseite der Lastaufnahmefläche (203) und der Oberseite des Grundkörpers (202) energiespeichernde Federelement (207) erfolgt, das mit einer eingebrachten Ausnehmung die Kolbenstange (204a) umschließt und mit den an den Außenrändern angeformten Dichtungslippen (206) in die Nuten (217a) der Unterseite der Lastaufnahmefläche (203) und die Nuten (217) der Oberseite des Grundkörpers (202) eingreift, wodurch eine staub- und feuchtigkeitsabweisende bewegliche Verbindung zwischen dem Grundkörper (202) und der Lastaufnahmefläche (203) herstellt wird,
    4. - über das Rückschlagventil (212), der Ventileinrichtung (213), dem Verbindungskanal (211) und dem Druckspeicher (215) das Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder der Träger dem Energiewandler (214) zugeführt wird und nach dessen Durchlauf über den Rücklaufkanal (209) dem Vorratsbehälter (208) wieder zugeführt oder alternativ über die Abgabeeinrichtung (224) in ein externes Reservoir abgegeben wird,
    5. - durch die extern ansteuerbare Umschaltmöglichkeit der Zuleitungseinrichtung (223), der Ableitungseinrichtung (216) und der Ventileinrichtung (213) die Energiegewinnungseinrichtung (201) mit einem offenen oder geschlossenen Kreislauf des Betriebs- bzw. Speichermedium und/oder des Trägers in wahlfreier Betriebsart zu betreiben ist,
    6. - die Energiegewinnungseinrichtung (201) eine Durchgangseinrichtung (222) mit einem Kupplungsteil (222a) aufweist, das bei vernetztem Einsatz dichtend in ein korrespondierendes Kupplungsteil einer weiteren, benachbart angeordneten Energiegewinnungseinrichtung (201) gleichen Typs eingreift, sowie den mit einer Kupplungseinrichtung (224a) bestückten Ableitungskanal (224) auf.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die Energiegewinnungseinrichtung (301) aus zwei sich mittig kreuzenden kraftübertragenden Schenkel (305a, 305b) besteht, denen an ihren Endpunkten kraftaufnehmende Lastaufnahmeflächen (302a/302b) bzw. lagestabilisierende bauartgleiche Widerlager (303a/303b) zugeordnet sind, die paarweise (302a/302b und 303a/303b) in unterschiedlichen Ebenen, räumlich übereinander stehend, horizontal zueinander verlaufen und in der oberen Ebene (302a/302b) der Aufnahme des Krafteintrages und in der unteren Ebene (303a/303b) als Stützeinrichtung bzw. Widerlager (303a/303b) dienen,
    2. - durch die Anordnung jeweils einer Bohrung (304) in den Schenkein (305a/305b) und ihre drehbare feste Verbindung - durch eine die beiden Schenkel (305a) und (305b) verbindende doppelseitige Bundbuchse (304a) bewirkt -, ein kreuzförmiges, mit scherenartiger Beweglichkeit ausgerüstetes, doppelseitig wirkendes, standsicheres Hebelsystem entsteht, das den auf die Lastaufnahmeflächen (302a/302b) einwirkenden Krafteintrag auf die piezoelektrischen Energiewandler (306a/306b) überträgt und durch die Hebelwirkung eine verstärkte Druckbeaufschlagung bewirkt,
    3. - sich in jedem Schenkel (305a/305b) zwei horizontal und vertikal zueinander verspiegelte, gleichgestaltige Ausnehmungen (307/307a) befinden, die als zweiteilig zusammengesetzte Aufnahmeräume für die piezoelektrischen Energiewandler (306a/306b) inklusive ihrer aus isolierenden und elektrisch leitfähigen Materialien bestehenden tassenförmigen Einfassungen (310a/310b/310c/310d) sowie den sich zuordnenden elektrischen Ableitungen (311a/311b/311c/311d) dienen.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß unter Inanspruchnahme kraftverstärkender Einrichtungen (z. B. Hebel) eine größere Druckbeaufschlagung erfolgt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Energiewandler (306) an den Grenzflächen (312) von einer haltgebenden, aus isolierenden (313) und elektrisch leitfähigen (309) Materialien bestehenden, tassenförmigen Einfassung (310) sowie den sich zuordnenden elektrischen Ableitungen (311) umschlossen sind.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die Energiegewinnungseinrichtung (406) eine im oberen Grundkörper (401) vertikal verschiebbare, von einer elastischen Dichtung (402) umgebene Aufnahmeeinrichtung - bestehend aus Lastaufnahmefläche (404a) und Kolbenstange (403) - aufweist, die in der zentralen Sackbohrung (401 a) des oberen Grundkörpers (401) geführt wird,
    2. - unterhalb der Kolbenstange (403) in Verlängerung ihrer Längsachse in einer eingebrachten nutenförmigen Ausnehmung (413) im unteren Grundkörper (408) ein piezoelektrischer Energiewandler (412) angeordnet ist und zwischen der Sackbohrung (401a) und der unteren Begrenzungsfläche des oberen Grundkörpers (401) eine Materialschicht (414) verbleibt,
    3. - das Oberteil (405) der Energiegewinnungseinrichtung (406) an seiner dem piezoelektrischen Energiewandler (412) zugewandten Unterseite mit einer elektrisch leitfähigen streifenförmig aufgetragenen Schicht (409) versehen ist,
    4. - die verbleibende Materialschicht (414) gemeinsam mit der leitfähigen Schicht (409) des Oberteils (405) elektrisch kontaktierend auf die obere Grenzfläche des darunterliegenden piezoelektrischen Energiewandlers (412) gedrückt wird,
    5. - über die leitfähige Schicht (409) und der zu ihr querverlaufenden, die untere Grenzfläche des piezoelektrischen Energiewandlers (412) dreiseitig umfassende elektrisch leitfähige Einfassung (410) - die sich in der Ausnehmung (413) des unteren Grundkörpers (408) unter dem piezoelektrischen Energiewandler (412) befindet - eine Spannung abgreifbar ist,
    6. - durch die unterhalb der Lastaufnahmefläche (404a) angeordnete elastische Dichtung (402) und die unterhalb der Sackbohrung (401a) verbleibende Materialschicht (414) die Energiegewinnungseinrichtung (406) in die Ausgangsposition zurückgesetzt wird,
    7. - die Verbindungspunkte (z. B. Verschweißungspunkte) (407/407a) der festen Verbindung zwischen dem Oberteil (405) und dem unteren Grundkörper (408) dienen und die Energiegewinnungseinrichtung (406) vor Feuchtigkeit und Verunreinigung schützen.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - bei einem energiewandelnden Flächenbelag (701) ("piezoelektrischer Teppich"), bei dem piezoelektrische Energiewandler (705) zwischen einer oberen (704) und unteren leitfähigen Schicht (706), die als Ableitungselektroden dienen, sowie einer oberen und unteren Schutzfolie (703) aneinandergereiht sind,
    2. - die Anordnung nach oben und unten von einer mit den technischen und gestalterischen Eigenschaften ausgestatteten Ober- (702) bzw. Unterschicht (707) abgeschlossen wird.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiewandeleinrichtung, die mit der bei der Abstandsverringerung auftretenden Bewegungskomponente gegenüber einem im wesentlichen raumfesten Bezugselement beaufschlagt wird, unter Verwendung eines piezoelektrischen, magnetostriktiven, induktiven oder kapazitiven Energiewandlers, die freiwerdende Energie in elektrische Energie umwandelt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
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