AT508273A1 - Windkraftanlage - Google Patents

Description

WINOKKAFTAIILAGE

Gegenstand der Erfindung ist eine Windkraftanlage mit schwingendem Flügel. Bei den bekannten derartigen Anlagen ist entweder die Regelmäßigkeit der Schwingung selbst oder die Steuerung der Flügel oder Blätter für die Vor-und Rückschwingung bzw. für das Anfahren aufwändig gelöst. Es ist bei keiner dieser Anlagen bekannt, dass sie je nach Bedarf ohne Zusatzeinrichtungen auf einfache Weise langsam aufgerichtet und wieder nieder gelegt werden kann. Weiters sind die Anlagen auch nicht so ausgeführt, dass sie optisch an die jeweilige Umgebung angepasst werden können.

Mit der vorliegenden Entwicklung sollen diese Unzulänglichkeiten beseitigt werden.

Erreicht wird dies, wenn gemäß der Erfindung bei einer Windkraftanlage der eingangs angegebenen Art ein im Rahmen drehbar gelagerter zweiseitiger Hebel mit einem Arbeitspendel als Last- und mit einem Windflügel als Kraftarm vorhanden ist, an dessen beiden Seiten Blätter angeordnet sind, die derart gesteuert sind, dass sie für die Arbeits- und die Leerschwingung jeweils den Windangriffswinkel verändern. Hiezu sind ein stellpendel, eine Stellstange und Stellhebel vorhanden und die Blätter an der Breitseite achsverschoben an den im Kraftarm drehbar gelagerten wellen befestigt.

Die Wirkung des Arbeitspendels mit den oben angegebenen weiteren Einrichtungen ergeben eine harmonische Schwingung mit von der Windstärke abhängiger Auslenkung. Bei Sturm werden infolge größerer Auslenkung des Windflügels die Oberseiten der Blätter stärker angeströmt oder diese überhaupt durchströmt und die Leerschwingung eingeleitet.

Das Arbeitspendel kann als Läufer eines Stromgenerators oder als Übertragungselement oder wie auch immer gearteter Bestandteil eineris) Maschine oder Gerätes ausgeführt sein.

Zur Windnachführung ist der Rahmen mit dem zweiseitigen Hebel auf der vertikalen Standachse drehbar gelagert angeordnet und weist der Kraftarm eine Fahne und einen Rückversatz auf, zu dessen Ausgleich am Arbeitspendel ein entsprechend massiver, lösbar befestigter Klotz, angeordnet ist, der zugleich Teil der Pendelmasse ist. weiters sind am Arbeitspendel zwei lösbare Sicherungsklötze gegen ungewolltes Kippen des Hebels angeordnet, die ebenfalls Teil der Pendelmasse sind. Durch sukzessive Montage oder Demontage all dieser Klötze kann der Hebel ohne Zusatzeinrichtungen auf einfache weise je nach Bedarf langsam aufgerichtet oder niedergelegt werden.

Die Blätter haben paarweise verschiedene Längen und sind an den Wellen lösbar befestigt, so dass viele verschiedene Anordnungen zur optischen Anpassung an die jeweilige Umgebung möglich sind.

Die Verkleidung des Kraftarmes ist stromlinienförmig ausgeführt, womit sie den wind bei der Arbeitsschwingung auf die Blätter ab- und bei der Leerschwingung vorbeileitet. Sie schützt weiters die Einrichtungen gegen äußere Einwirkungen, schirmt den Schall nach außen ab und versteift den Windflügel.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand einer schematischen Zeichnung näher erläutert: Fig. 1 zeigt in Seitenansicht den auf dem Standfuß (19) stehenden Rahmen (18) mit dem Lager (4), in dem der zweiseitige Hebel (1), mit dem wind-flügel (3) als Kraft- und dem Arbeitspendel (2) als Lastarm, drehbar gelagert ist. im Kraftarm (3) sind die Wellen (6) drehbar gelagert, an deren beiden Seiten Blätter (5) breitseitig achsverschoben und zueinander parallelgestellt befestigt sind. An einer am Kraftarm (3) angeordneten Strebe (11) hängt drehbar gelagert (11) das Stellpendel (10), dessen Arm (12) am Gleit- oder Rollenlager (13) der Stellstange (9) anliegt. Die Stellstange (9) besitzt Lager (8), in denen die abgewinkelten Teile der Stellhebel (7) drehbar gelagert sind. Am anderen Ende sind die Stellhebel (7) an den Wellen (6) befestigt. Die Anlage befindet sich im Stillstand; die Blätter (5) sind aufgrund der Schwerkraft der Stellstange (9) und der Stellhebel (7) geschlossen, so dass die Anlage bei Windeinsatz anfahren kann. Die Bewegung der Stellstange (9) nach unten und damit der Winkelspielraum der Blätter (5) für den Schließungsgrad ist durch einen versetzbaren Stopper (24) am Kraftarm (3) und an der Stellstange (9) begrenzt.

Das in Bodennähe befindliche Arbeitspendel (2) ist svmbolisch als Stromgeneratorläufer ausgebildet. Darunter befindet sich der im Rahmen (18) befestigte Stator (15).

Die Windnachführung durch den Rückversatz (16) des Windflügels (3) und die Wirkung der Fahne (17) wird durch die drehbare Lagerung der Anlage auf der Standachse (14) ermöglicht.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht den Übergang von der Arbeitsschwingung in die Leerschwingung: Durch fortgeschrittene Auslenkung des Windflügels (3) drückt der stellpendelarm (12) auf die Stellstange (9), die über die Stellhebel (7) die Blätter (5) öffnet. Die Blätter (5) bleiben wegen der Fahnenwirkung, die sich durch die achsverschobene Befestigung an den wellen (6) ergibt, infolge Addierung der Windgeschwindigkeit mit der Windflügelgeschwindkeit bis zur Beendigung der Leerschwingung geöffnet.

Fig. 3 zeigt in Seitenansicht den Übergang von der Leerschwingung in die Arbeitsschwingung: Die Stellstange (9) und die Stellhebel (7) schwenken durch Fliehkraft infolge Verzögerung des Windflügels (3) nach vor, womit die Blätter (5) geschlossen werden. Bei der gegebenen Auslenkung des Windflügels (3) werden die Unterseiten der Blätter (5) stärker angeströmt als die Oberseiten, weshalb die Blätter (5) bis zur Ausienkung des Windflügels (3) auf die andere Seite geschlossen bleiben.

Fig. 4 zeigt auszugsweise in Schrägansicht die breitseitig achsverschobene Anordung des Blattes (5) in der Welle (6), die drehbewegliche Lagerung (23) der Welle (6) im Kraftarm, die Verbindung der Welle (6) mit dem Stellhebel (7), und die drehbewegliche Lagerung (8) des Stellhebels in der Stellstange (9).

Fig. 5 zeigt in Frontansicht als Beispiel die optische Nachgestaltung an ein natürliches Gewächs, mit dem verkleideten Kraftarm (3), den beiderseits angeordneten, Blättern (5) und der Fahne (17).

Fig. 6 zeigt die Verkleidung (22) des Kraftarmes mit den beiderseits angeordneten Blättern (5) aus der Vogelperspektive.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Windkraftanlage mit schwingendem Flügel dadurch gekennzeichnet, dass ein im Rahmen (18) drehbar gelagerter zweiseitiger Hebel (1) vorhanden ist, mit einem Arbeitspendel (2) als Last· und einem Windflügel (3) als Kraftarm, an dessen beiden Seiten Blätter (5) angeordnet sind, die derart gesteuert sind, dass sie für die Arbeits- und Leerschwingung jeweils den Windangriffswinkel verändern.
2. 2 Windkraftanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Blätter (5) ein stellpendel (10), eine Stellstange (9) und Stellhebel (7) vorhanden sind, und die Blätter (5) an der Breitseite achsverschoben an Wellen (6) befestigt sind, die im Angriffsarm (3) drehbar gelagert sind.
3. 3. Windkraftanlage nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitspendel (2) als Läufer eines Stromgenerators ausgeführt sein kann.
4. 4. Windkraftanlage nach den Ansprüchen 1 · 3 dadurch gekennzeichnet, dass am Arbeitspendel (2) ein lösbar befestigter Klotz (21) als Ausgleich für einen Rückversatz des Kraftarmes (3) und weiters zwei lösbare Sicherungsklötze (20) gegen ungewolltes Kippen des Hebels (1) angeordnet sind, die alle Teil der Pendelmasse sind, und durch deren sukzessive Montage oder Demontage der Hebel (1) ohne Zusatzeinrichtungen auf einfache weise je nach Bedarf langsam aufgerichtet oder nieder gelegt werden kann.
5. 5. Windkraftanlage nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Blätter (5) paarweise verschiedene Längen haben und an den wellen (6) lösbar befestigt sind, so dass viele verschiedene Anordnungen zur optischen Anpassung an die jeweilige Umgebung möglich sind. 5 PATENTANSPRUCH Windkraftanlage mit einem im wesentlichen senkrecht schwingenden Arm, an dessen beiden Seiten im wesentlichen waagrechte, für den Arbeits* und Leerhub jeweils mittels wellen, Hebel, Stangen lind Pendel drehbar verstellbare Lamellen angeordnet sind und der zu seiner Aufrechterhaltung unterhalb seiner Lagerung mit einem Gegengewicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (2) der Lamellen (5) vor ihrer Mitte angeordnet sind, in Arbeits* zugleich End-steliung die jeweils oberen Lamellen (5) die jeweils unteren Lamellen (5) teilweise gegen den Wind abschirmen, zwischen den Lamellen (5) jeweils ein Luftspalt (4) freigelassen ist, die Lamellen (5) ein bikonvexes ProfH (3> aufweisen, weiters die Uhge der Stange (9) in etwa auf die Länge des mit Lameiien (5) besetzten Abschnittes des Armes (1) begrenzt ist, vor Beendigung des Leerhubs die Hebel (7) mit der Stange (9) gegen die Windrichtung nach oben zeigen und die Stange (9) mit den Hebeln (7), wellen (6) und Lamellen (5) einerseits und das am Fuße der Stange (9) hängende Pendel (10) andererseits je verbindungsfrei zu den übrigen Einrichtungen angeordnet sind. MACHGEREICHT