DE102017007437A1 - Schwebwindkraftanlage mit erdbezogenem elektroaktivem Elastomer Generator - Google Patents

Schwebwindkraftanlage mit erdbezogenem elektroaktivem Elastomer Generator Download PDF

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Abstract

Schwebwindkraftanlage mit Elektroaktivem Generator, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggas gefüllte Aerostaten System (30) der Schwebwindkraftanlage (1) die kraftschlüssig mit dem Ballon Element (4,4') verbundene Kurbelwelle (6) die in dem Lager (3,3') des Gestänges (2,2') dreht, die Pleuelstange (7), die über das Gelenk (8) mit der Schubstange (11) mit dem Kugelgelenk (12) in dem Laufzylinder (10) des Führungselementes (9), welches kraftschlüssig mit dem Gestänge (2,2') verbunden ist, fährt, aufweist und dass das Seil (13), welches unverlierbar mit der Seilwinde (27) verbunden ist und über den Führungsring (14) über die Klemmvorrichtung (18) mit dem Steller (19) über das Gelenk (17) mit dem Hebel (16), der über das Gelenk (20,15), dem Stempel (21) und dem Gelenk (22) kraftmäßig auf die Druckplatte (24) und den Elastomer Stapel (26) einwirkt, wobei sich das Federelement (23) gegen die Druckplatte (24) und den Gehäuse Deckel (25') abstützt und dass der Standard Container (28) die kraftschlüssig damit verbundene Lagervorrichtung (29) für das Traggas gefüllte Aerostaten System (30) aufweist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine Schwebwindkraftanlage mit einem Traggas Ballon und einem Elastomer Generator.
  • Bei elektroaktiven Materialien wie elektroaktiven Polymerfolien, piezoelektrisch aktiven Elementen und dielektrisch wirksamen Elementen wird eine Kraft die auf diese Elemente einwirkt in eine elektrische Spannung transformiert, wobei in der Umkehrung durch Anlegen einer Spannung an das elektroaktive Element dieses sich physikalisch deformiert. Je größer die auf das elektroaktive Element einwirkende Kraft ist, desto mehr steigt proportional die Spannung und damit die Energieeffizienz. Diesen Effekt kann man sehr wirkungsvoll für Elektroaktive Schwebwindkraftanlagen in Höhen bis 500 m nutzen, wobei insbesondere elektroaktive Polymerfolien mit einem Wirkungsgrad von ca. 50% eine größere Energiedichte aufweisen als z.B. konventionelle Kraftwerke.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung zu schaffen, die die Effizienz einer Schwebwindkraftanlage durch den Einsatz von Elektroaktiven Generatoren steigert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Elektroaktive Schwebwindkraftanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Erfindung ist anhand von einer Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
  • 1 einen vereinfachten Längsschnitt der Schwebwindkraftanlage (1) mit dem Traggas gefüllten Flugelement (30) und dem Elastomer Generator (40).
  • Um die Effektivität einer Schwebwindkraftanlage zu steigern, wird vorgeschlagen den klassischen elektromotorischen Generator durch einen Elektroaktiven erdgebundenen Generator zu ersetzen. Um einen Elektroaktiven Generator effektiv zu betreiben muss auf den Elastomer Stapel eine möglichst große Kraft alternierend einwirken. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht dass das Traggasgefüllte Flugelement (30) mit dem Ballon Element (4,4') und den Schaufeln (5,5',n) mittels der Kurbelwelle (6) den Pleuel (7) über das Gelenk (8) in dem Führungselement (9) mit dem Laufzylinder (10) schiebt, wobei die Kurbelwelle (6) in dem Lager (3,3') des Gestänges (2,2') durch die vom Wind angetriebenen Ballon Elemente (4,4') dreht. Über das Kugelgelenk (12) werden die vom Traggasgefüllten Flugelement (30) generierten Schwingungen auf das Seil (13) übertragen und über den Führungsring (14), der zur Verringerung des Reibungswiderstandes mit Rollenlagern versehen sein kann, an die Klemmvorrichtung (18) weiter geleitet. Nach dem Ablass der gewünschten Seillänge wird dieses über den Steller (19) fixiert. Die Schwingungen des Traggas gefüllten Flugelementes (30) werden nun über das Gelenk (17) auf den Hebel (16), das Gelenk (20), das Gelenk (15) und den Stempel (21) auf das Gelenk (22) und die Druckplatte (24) auf den Elastomer Stapel (26) übertragen. Das Federelement (23) sorgt für die nötige Vorspannung des Elastomer Stapels (26). Die Schwebwindkraftanlage weist wenigstens einen Elastomer Generator (40) auf, wobei alle weiteren Generatoren identisch aufgebaut sind.
  • Bezugszeichenliste
  • Schwebwindkraftanlage (1)
    Gestänge (2,2')
    Lager (3,3')
    Ballon Element (4,4')
    Schaufel (5,5')
    Kurbelwelle (6)
    Gelenk (8)
    Führungselement (9)
    Laufzylinder (10)
    Schubstange (11)
    Kugelgelenk (12)
    Seil (13)
    Führungsring (14)
    Gelenk (15)
    Hebel (16)
    Gelenk (17)
    Klemmvorrichtung (18)
    Steller (19)
    Gelenk (20)
    Stempel (21)
    Gelenk (22)
    Federelement (23)
    Druckplatte (24)
    Gehäuse (25)
    Gehäuse Deckel (25')
    Elastomer Stapel (26)
    Seilwinde (27)
    Standard Container (28)
    Lagervorrichtung (29)
    Traggas gefülltes Aerostaten System (30)
    Elastomer Generator (40)

Claims (4)

  1. Schwebwindkraftanlage mit Elektroaktivem Generator, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggas gefüllte Aerostaten System (30) der Schwebwindkraftanlage (1) die kraftschlüssig mit dem Ballon Element (4,4') verbundene Kurbelwelle (6) die in dem Lager (3,3') des Gestänges (2,2') dreht, die Pleuelstange (7), die über das Gelenk (8) mit der Schubstange (11) mit dem Kugelgelenk (12) in dem Laufzylinder (10) des Führungselementes (9), welches kraftschlüssig mit dem Gestänge (2,2') verbunden ist, fährt, aufweist und dass das Seil (13), welches unverlierbar mit der Seilwinde (27) verbunden ist und über den Führungsring (14) über die Klemmvorrichtung (18) mit dem Steller (19) über das Gelenk (17) mit dem Hebel (16), der über das Gelenk (20,15), dem Stempel (21) und dem Gelenk (22) kraftmäßig auf die Druckplatte (24) und den Elastomer Stapel (26) einwirkt, wobei sich das Federelement (23) gegen die Druckplatte (24) und den Gehäuse Deckel (25') abstützt und dass der Standard Container (28) die kraftschlüssig damit verbundene Lagervorrichtung (29) für das Traggas gefüllte Aerostaten System (30) aufweist.
  2. Schwebwindkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwebwindkraftanlage (1) mehr als einen identisch aufgebauten Elastomer Generator (40) aufweist.
  3. Schwebwindkraftanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (14) von Rollenlagern gebildet wird.
  4. Schwebwindkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomer Generator (40,n) und die Nebenaggregate in einem Standard Container (28) platziert sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019004106B3 (de) * 2019-06-12 2020-11-26 Andreas Nuske Ballongeführter Höhenwindturbinengenerator zur Erzeugung elektrischer Energie

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102019004106B3 (de) * 2019-06-12 2020-11-26 Andreas Nuske Ballongeführter Höhenwindturbinengenerator zur Erzeugung elektrischer Energie

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