DE102008034464A1

DE102008034464A1 - Wind mill has vertical axis and two opposite rotating blades that are set right axially to connecting bar and rotating axes, and is attached to supporting structure of vertical axis

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Publication number: DE102008034464A1
Application number: DE200810034464
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Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-01-28
Also published as: DE202008014231U1

Abstract

The wind mill has a vertical axis and two opposite rotating blades (7,8). The two opposite rotating blades are set right axially to the connecting bar (4) and rotating axes (5,6), and are attached to a supporting structure (3) of the vertical axis (2) in rotating manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Windrad eines Windenergiekonverters mit einer Vertikalachse und mindestens 2 gegenüberliegenden Schwenkflügeln, deren Schwenkachsen in einer gemeinsamen Ebene liegen und zur besagten Vertikalachse radial gerichtet sind. Dabei weist das Windrad mindestens einen seine besagten 2 gegenüberliegenden Schwenkflügel verbindenden geradlinigen bzw. gekrümmten Stab, der einen zwischen ihren Flanken gebildeten Winkel von annähernd 90° sichert, und eine in Arbeitsstellung jedes zu seiner Schwenkachse asymmetrisch befindlichen Schwenkflügels seinen Neigungswinkel eingrenzende Begrenzungseinrichtung, deren Begrenzungsanschläge an einer Tragkonstruktion der Vertikalachse angeheftet sind und in Arbeitsstellung der Schwenkflügel ihre annähernde Vertikalstellung sichern, auf.The The invention relates to a wind turbine of a wind energy converter with a Vertical axis and at least two opposite pivoting wings whose Swivel axes lie in a common plane and said Vertical axis are directed radially. In this case, the wind turbine at least one of his said 2 opposite swing wing connecting rectilinear or curved rod, the one angle formed between their flanks of approximately 90 ° secures, and one in working position each to his Swivel axis asymmetrically located swing wing his Tilt angle limiting device whose limit stops are attached to a support structure of the vertical axis and in working position of the swing wings their approximate vertical position secure, on.

Es sind bereits einige technischen Lösungen bekannt, in den Windräder mit einer Vertikalachse beschrieben sind.It There are already some technical solutions known in the Wind turbines are described with a vertical axis.

So ist aus dem Buch von Roland Gööck „Erfindungen der Menschheit. Wind. Wasser. Sonne. Kohlen. Öl” (Sigloch Edition '2001' ISBN: 3-89393-4) Seite 31 ein Windrad mit einer Vertikalachse bekannt. Es weist eine an der Vertikalachse befestigte waagerecht liegende runde Platte mit mehreren Schwenkflügelachsen, die an den besagten Schwenkflügelachsen schwenkbar angelenkten Flügel und eine Begrenzungseinrichtung der Flügelstellung auf. Die Schwenkflügelachsen sind zur Vertikalachse radial gerichtet. Die Begrenzungseinrichtung der Flügelstellung grenzt den Neigungswinkel jedes Flügels sowohl bei seiner Arbeitsstellung als auch bei seiner Gegenbewegung ein. Die das Windrad drehenden Flügel heben sich unter Winddruck von beinah liegender Neigungsstellung zu senkrechter. Gleichzeitig werden alle anderen Flügel unter ihrer Schwerkraft und dem Winddruck in die untere aber nicht horizontale Neigungsstellung gesenkt. Dabei formieren die gesenkten Flügel einen wesentlichen Widerstand der Drehung des Windrads. Die Wirksamkeit dieses Windrads ist infolgedessen niedrig.So is from the book of Roland Gööck "Inventions of humanity. Wind. Water. Sun. Coals. Oil "(Sigloch Edition '2001' ISBN: 3-89393-4) page 31 a wind turbine with a vertical axis known. It has a mounted on the vertical axis horizontal circular plate with a plurality of swing-wing axes, the pivotally hinged to the said pivot wing axes and a limiting device of the wing position. The swing-wing axes are directed radially to the vertical axis. The limitation device of the sash position limits the angle of inclination of each sash both in its working position and in its countermovement. The wind turbine turning wings lift under wind pressure from almost horizontal inclination to vertical. At the same time all other wings are lowered under their gravity and the wind pressure in the lower but not horizontal inclination position. The lowered wings form a substantial resistance of the rotation of the wind turbine. The effectiveness of this wind turbine is consequently low.

In DE 20 2008 006 980 U1 ist ein Windrad mit einer Vertikalachse und Horizontalschwenkflügelachsen vorgeschlagen. Die befinden sich in einer gemeinsamen Ebene und sind zur besagten Vertikalachse radial gerichtet und an einer Tragkonstruktion der Vertikalachse angeheftet. Das Windrad weist eine in Arbeitsstellung jedes zu seiner Horizontalschwenkflügelachse asymmetrisch befindlichen Schwenkflügels seinen Neigungswinkel eingrenzende Begrenzungseinrichtung, deren Begrenzungsanschläge in Arbeitsstellung der Schwenkflügel ihre annähernde Vertikalstellung sichern, auf. Dabei weist das Windrad etliche Stäbe auf, von denen jeder die paarweise sich gegenüberliegenden Schwenkflügel starr paart und unter einem zwischen ihren Flanken gebildeten Winkel stets einhält, der annähernd 90° beträgt. Jeder Stab ist an den kleineren oberen Teilen seiner Schwenkflügel angeheftet und verläuft über die Vertikalachse des Windrads.In DE 20 2008 006 980 U1 is proposed a wind turbine with a vertical axis and horizontal pivot wing axes. The are located in a common plane and are radially directed to said vertical axis and adhered to a support structure of the vertical axis. The wind turbine has a in the working position each asymmetric to its horizontal pivot wing axis located swing wing limiting its inclination limiting device whose limit stops secure in the working position of the swing wings their approximate vertical position on. In this case, the windmill on a number of rods, each of which rigidly pairs the pairwise opposite pivoting wings and always complies with an angle formed between their flanks, which is approximately 90 °. Each rod is attached to the smaller upper parts of its pivot wings and extends over the vertical axis of the wind turbine.

Zum Nachteil dieses Windrads gehört erhebliche Masse seiner pendelnden Teilen – der Stäbe und ihrer Halterungen an den Schwenkflügeln. Bei Arbeiten des Windrads führt es zugleich zur Verlangsamung der Umstellung jedes Schwenkflügels in eine vertikale Arbeitsstellung.To the Disadvantage of this wind turbine belongs considerable mass of his oscillating parts - the rods and their mounts on the swing wings. When working the wind turbine leads it also slows down the conversion of each swing-wing in a vertical working position.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Windrads mit der wenigeren Masse seiner vor allem pendelnden Teilen, was ein schnelleres und leichteres Umschlagen der Schwenkflügel in Arbeitsstellung und rückwärts in Horizontalstellung sichert.The The object of the invention is to provide a wind turbine with the lesser mass of its mainly oscillating parts, what a faster and easier turning of the swing-wing in Working position and backwards in horizontal position ensures.

Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The said object is achieved with the features of the first claim. Further embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß ist der die 2 gegenüberliegenden Schwenkflügel verbindende Stab seinen Schwenkachsen dieser Schwenkflügel achsrecht gesetzt und an der Tragkonstruktion der Vertikalachse schwenkbar angebracht. Mindestens ein Stab kann wenigstens einen Begrenzer, der wenigstens mit einem Begrenzungsanschlag der Begrenzungseinrichtung zusammenwirkt, aufweisen. Mindestens 2 Stäbe der unterschiedlichen paarweise sich gegenüberliegenden Schwenkflügel können sich in den unterschiedlichen waagerechten Ebenen befinden. Wenigstens ein Stab kann mindestens eine Horizontalschwenkflügelachse, an welcher ihr Schwenkflügel schwenkbar angelenkt ist, und mindestens einen seinen Schwenkflügel unterstützenden Sperranschlag aufweisen. Mindestens ein Stab kann gekröpft ausgeführt werden.According to the invention of the two opposite pivoting wings connecting Rod its pivot axes of this pivot wing achsrecht set and pivotable on the support structure of the vertical axis appropriate. At least one rod can have at least one limiter, at least with a limit stop of the limiting device cooperates. At least 2 bars of different in pairs opposite pivoting wings can be in the different horizontal levels are located. At least one rod may have at least one horizontal pivot wing axis, at which its pivoting wing is pivotally hinged, and at least one supporting its pivoting wing Block stop show. At least one rod can be cranked be executed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher geschrieben.embodiments The invention are illustrated in the drawings and are in Described in more detail below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 – Gesamtansicht des unter Winddruck laufenden Windrads mit 2 gegenüberliegenden Schwenkflügeln 1 - Overall view of the wind turbine under wind pressure with 2 opposite swing wings

2 – Gesamtansicht des laufenden Windrads mit 6 Schwenkflügeln und 3 Stäben, die 3 Begrenzer tragen, welche mit Begrenzungsanschlägen der Begrenzungseinrichtung zusammenwirken 2 - Overall view of the current windmill with 6 swing wings and 3 bars, which carry 3 limiters, which cooperate with limiting stops of the limiting device

3 – Gesamtansicht des laufenden Windrads mit 6 Schwenkflügeln und 3 Stäben, die 3 Begrenzer tragen, welche mit Begrenzungsanschlägen der Begrenzungseinrichtung zusammenwirken. 5 Schwenkflügel unterstützen mit den Sperranschlägen 3 - Overall view of the current windmill with 6 swivel wings and 3 bars, the 3 Be bear limiters, which interact with limit stops of the limiting device. 5 swing wings support with the lock stops

4 – Gesamtansicht des laufenden Windrads mit 4 Schwenkflügeln und 2 Stäben, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Ein Stab gekröpft ausgeführt ist 4 - Overall view of the current windmill with 4 pivoting wings and 2 bars, which lie in a common plane. A rod is executed cranked

Ein unter Windströmung w im Uhrzeigersinn sich drehenden Windrad 1 weist eine Vertikalachse 2, an deren Tragkonstruktion 3 ein Stab 4 schwenkbar angebracht ist, auf. Der Stab 4 ist den Schwenkachsen 5, 6 der Schwenkflügel 7, 8 achsrecht gesetzt. Die paarweise sich Schwenkflügel 7, 8 sind zu Enden des Stabes 4 starr befestigt, so dass in beliebiger Phase des Betriebs der Schwenkflügel 7, 8 ein zwischen ihren Flanken gebildeten Winkel von annähernd 90° gesichert ist. Der Begrenzungsanschlag 13 unterstützt den Schwenkflügel 7, gerade darum sich der unter Druck der Windströmung w befindliche Schwenkflügel 7 in der vertikalen Arbeitsstellung befindet und dreht das Windrad 1. Gleichzeitig befindet sich der Schwenkflügel 8 infolge der Wirkung des Stabs 4 in Horizontalstellung und in der Gegenbewegung. Die Stäbe 20, 21, 22 des Windrads 23 sind mit den mit Begrenzungsanschlägen 24–29 der Begrenzungseinrichtung zusammenwirkenden Begrenzern 30, 31, 32 ausgerüstet und befinden sich in den unterschiedlichen waagrechten Ebenen. Eine Tragkonstruktion 33 des Windrads 23 weist die kurzen Gehäusen 34, 35, 36 des Gehänges der Stäbe 20, 21, 22 auf. Trotz mehrerer mit den Stäben 20, 21, 22 paarweise sich unbewegbar verbundenen Schwenkflügel 43–48 weist das Windrad 23 ein einfacher und kompakter Aufbau auf. Stäbe 50, 51, 52 eines Windrads 53 weisen Horizontalschwenkflügelachsen 54–58, an denen die Schwenkflügel 59–63 schwenkbar aufgehängt sind, auf. Ein Schwenkflügel 64 ist an seinem Stab 50 starr angeheftet. Bei dem Arbeiten des Windrads 53 wirken die Schwenkflügel 59–63 mit ihren Sperranschlägen 65–69 stets zusammen. Jedoch können sich alle Schwenkflügel 59–64 gleichzeitig in Horizontalstellung heben, wenn die Drehzahl des Windrads 53 eine höchstzulässige Grenze überschreiten, was die Windenergieanlage vor Sturmströmung schützt. Äußerste Positionen der Stäbe 50, 51, 52 sichern ihre Begrenzer 70, 71, 72, deren Wendung die Begrenzungsanschläge 73–78 der Begrenzungseinrichtung eingrenzen. Ein Windrad 80 weist einen geradlinigen Stab 81 und einen gekröpften Stab 82 auf, dadurch sich beide Achsen der Stäben 81, 82 in einer gemeinsamen waagerechten Ebene befinden.An under wind flow w clockwise rotating wind turbine 1 has a vertical axis 2 , on the supporting structure 3 a staff 4 is pivotally mounted on. The rod 4 is the pivot axes 5 . 6 the swing-wing 7 . 8th right of way. The pairs of swing wings 7 . 8th are to ends of the rod 4 rigidly fixed so that at any stage of operation the swing-wing 7 . 8th an angle formed between their flanks of approximately 90 ° is secured. The limit stop 13 supports the swing-wing 7 , just around it the swinging wing under pressure of the wind flow w 7 in the vertical working position, the windmill is located and rotating 1 , At the same time is the swinging wing 8th due to the effect of the rod 4 in horizontal position and in the countermovement. The bars 20 . 21 . 22 of the windmill 23 are with those with limit stops 24 - 29 the limiting device cooperating limiters 30 . 31 . 32 equipped and located in different horizontal planes. A supporting structure 33 of the windmill 23 has the short cases 34 . 35 . 36 the hanging of the bars 20 . 21 . 22 on. Despite several with the bars 20 . 21 . 22 in pairs immovably connected swing wing 43 - 48 has the windmill 23 a simple and compact design. rods 50 . 51 . 52 a windmill 53 have horizontal swing wing axes 54 - 58 on which the pivoting wings 59 - 63 are hung pivotally on. A swinging wing 64 is at his bar 50 rigidly attached. When working the wind turbine 53 act the swinging wings 59 - 63 with their locking stops 65 - 69 always together. However, all swing wings can 59 - 64 lift simultaneously in horizontal position when the speed of the wind turbine 53 exceed a maximum permissible limit, which protects the wind turbine from storm flow. Outermost positions of the bars 50 . 51 . 52 secure their limiters 70 . 71 . 72 whose turn the limit stops 73 - 78 delimit the limiting device. A windmill 80 has a straight rod 81 and a bent rod 82 on, thereby getting both axes of the bars 81 . 82 located in a common horizontal plane.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202008006980 U1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Roland Gööck "Inventions of humanity. Wind. Water. Sun. Coals. Oil "(Sigloch Edition '2001' ISBN: 3-89393-4) Page 31 [0003]

Claims

Pinwheel with a vertical axis and at least 2 opposite pivoting wings ( 7 . 8th ) whose pivot axes ( 5 . 6 ) lie in a common plane and to said vertical axis ( 2 ) are directed radially, has at least one of its said two opposite pivoting wings ( 7 . 8th ) connecting rectilinear or curved rod ( 4 ), which ensures an angle formed between its flanks of approximately 90 °, and one in working position each to its pivot axis ( 5 respectively. 6 ) asymmetrically located pivoting wings ( 7 respectively. 8th ) limiting its inclination limiting device whose limit stops ( 13 . 14 ) on a supporting structure ( 3 ) of the vertical axis ( 2 ) are attached and in working position of the swing wings ( 7 . 8th ) secure their approximate vertical position, characterized in that the two opposite pivoting wings ( 7 . 8th ) connecting rod ( 4 ) the said pivot axes ( 5 . 6 ) of its pivoting wings ( 7 . 8th ) and the supporting structure ( 3 ) of the vertical axis ( 2 ) is pivotally mounted.

Pinwheel with a vertical axis according to claim 1, characterized in that at least one rod ( 20 ) at least one limiter ( 30 ), which at least with a limit stop ( 24 ) cooperates the limiting device.

Pinwheel with a vertical axis according to claim 1 or 2, characterized in that at least 2 bars ( 20 . 21 respectively. 22 ) of the different pairwise opposing pivoting wings ( 43 and 44 . 45 and 46 respectively. 47 and 48 ) are located in the different horizontal planes.

Pinwheel with a vertical axis according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one rod ( 50 ) at least one horizontal pivot axis ( 54 ), on which its swinging wing ( 59 ) is pivotally hinged, and at least one of its pivoting wing ( 59 ) supporting locking stop ( 65 ) having.

Pinwheel with a vertical axis according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one rod ( 82 ) is executed cranked.