DE19546247A1 - Aerodynamic flow machine, in particular windpower generator - Google Patents
Aerodynamic flow machine, in particular windpower generatorInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
Description
Strömungskraftmaschine, insbesondere Windkraftmaschine. Die Erfindung betrifft eine Strömungskraftmaschine, insbesondere Windkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.Fluid power machine, in particular wind power machine. The Invention relates to a fluid flow machine, in particular Wind power machine, according to the preamble of claim 1.
Ein Gitterrotor soll bei der Rotation mittels Klappe/n teils die Strömung abbremsen, teils der Strömung nur wenig Widerstand bieten können. Dabei kann ein "vorderer" und "hinterer" Rota tionsbereich (gesehen vom Standpunkt der Strömungsherkunft) unterschieden werden. Die Strömung kann auch im vorderen Be reich der Rotation abgebremst werden.A lattice rotor is said to be partially rotated by means of a flap slow down the current, partly little resistance to the current can offer. A "front" and "rear" Rota range (seen from the point of view of the flow origin) be distinguished. The flow can also be in the front be braked by the rotation.
Ein möglichst großer Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit, Ein fachheit (auch in Bezug auf Reparaturen), Robustheit und Zu verlässigkeit sind auch bei dieser Strömungskraftmaschine wichtige Ziele, ferner Einsetzbarkeit auch in Ländern der 3. Welt.The greatest possible efficiency and economy, A expertise (also with regard to repairs), robustness and reliability is also with this fluid power machine important goals, also usability in countries of the 3rd World.
Strömungsprofilform und/oder der/die Anstellwinkel spielen eine entscheidende Rolle. Deshalb ist Variabilität beim Strö mungsprofil und/oder dem Anstellwinkel -auch im Betrieb- wich tig, damit der Gitterrotor sich an die Gesamtheit der Strö mungsverhältnisse anpaßt/angepaßt werden kann. Ferner muß der Gitterrotor möglichst gut in die Strömung gesteuert und auch geregelt werden.Play airfoil shape and / or the angle of attack a crucial role. That is why there is variability in the flow profile and / or the angle of attack - also during operation tig, so that the grid rotor adhere to the entirety of the currents conditions can be adjusted / adjusted. Furthermore, the Grid rotor controlled as well as possible in the flow and also be managed.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse beim Git terrotor gemäß der Patentschrift DE 39 00 319 C2 Variabilität, auch im Betriebe vorzusehen. Die Variabilität des Gitterro tors wird mittels z. B. eines Seilzugsystems, Scharniers, Schar nieren, Gelenks, Gelenken, Federn usw. oder auch durch die Flexibilität des Gitterrotors selbst sowie durch abknickende/s Gitterteil/e erreicht. Die Variabilität des Gitterrotors wird durch Fliehkraft nutzende Einrichtungen gesteuert. Ein und das selbe Scharnier kann der Beweglichkeit einer Klappe sowie der Variabilität des Winkels zwischen Gitterteilen dienen. Eine in telligente, vorzugsweise elektronische Steuer- bzw. Regelein richtung zur Steuer- bzw. Regelung des Gitterrotors ist vorgese hen. Bei einem Gitterrotor mit mindestens einer einzelnen Klap pe sind für seine Variabilität beim Anstellwinkel Einrichtun gen motorischer, elektrischer, elektromagnetischer, pneumati scher oder hydraulischer Art vorgesehen, gemäß der Patent schrift DE 40 21 260 C2. Gemäß der Offenlegungsschrift DE 42 00 180 A1 ist ein Gitterrotor vorgesehen mit einer in ge eigneter Weise drehbaren und geeignet geformten Ablauf/Gleit fläche innerhalb eines Systems eines motorischen - mit dem Gitterrotor mitrotierenden - Variabilitätsgesamtsystems.It is known to meet these needs in git terrotor according to patent specification DE 39 00 319 C2 variability, also to be provided in the company. The variability of the lattice ro tors is by means of z. B. a cable system, hinge, coulter kidneys, joints, joints, springs, etc. or by the Flexibility of the grid rotor itself as well as by kinking / s Grid part / s reached. The variability of the lattice rotor will controlled by devices using centrifugal force. One and that same hinge can the mobility of a flap as well as the Variability of the angle between lattice parts serve. One in intelligent, preferably electronic controls Direction for controlling the grid rotor is provided hen. For a lattice rotor with at least one single clap pe are set up for its variability in the angle of attack against motor, electrical, electromagnetic, pneumati shear or hydraulic type provided according to the patent document DE 40 21 260 C2. According to the disclosure DE 42 00 180 A1 a grid rotor is provided with a in ge suitably rotatable and suitably shaped drain / slide area within a system of a motor - with the Grating rotor with rotating - total variability system.
Der Stand der Technik bei der Realisierung von Steuerbarkeit des Gitterrotors in die Strömung (im Betrieb) sowie seiner Variier- und Regelbarkeit kann als sehr aufwendig und dem Ziel "Wirtschaftlichkeit" entgegenstehend angesehen werden.The state of the art in realizing controllability of the lattice rotor into the flow (in operation) and its Variability and controllability can be very expensive and that The objective of "profitability" can be viewed in the opposite direction.
Deshalb ist/sind für den Gitterrotor im Betrieb: seine Steuer barkeit in die Strömung (dies als Hauptaufgabe), seine Vari ier- und Regelbarkeit (eine/ein) intelligente, aber einfache mechanische Einrichtung/en bzw. System/e zu finden; Weiter entwicklung des Prinzips "Gitterrotor" mit dem Ziel größerer Wirtschaftlichkeit plus evtl. zusätzlicher Möglichkeit/en der Nutzung.That is why the grid rotor is / are in operation: its tax availability in the current (this is the main task), its vari controllability (a / a) intelligent, but simple to find mechanical equipment / systems; Next development of the principle "grid rotor" with the aim of bigger Profitability plus any additional options Use.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This task is carried out in a generic facility solved by the characterizing features of claim 1.
Die Lösung besteht darin, mindestens einer Klappe an Gitter
bzw. einem abknickenden Gitterteilstück mit Klappen am Git
terrotor eine andere Funktion/andere Funktionen (dies ist
das Neue) zu geben, als es Stand der Technik ist. Nach diesem
soll im jeweiligen Abbremsbereich der Rotation z. B. eine ein
zelne Klappe in der Strömung befindliche Energie zunächst in
drehende mechanische Energie umwandeln. Die Einflußnahme auf
Klappe/n mittels der Variabilität des Gitterrotors dient auch
diesem Zweck. Bei einer in geeigneter Weise am Gitterrotor be
weglich angebrachten umfunktionierten Klappe z. B. wird ihre Hin-bzw. Herbewe
gung bei der Rotation unter dem Einfluß der Strömung anderen
Zwecken zugeführt:
z. B. kann eine umfunktionierte Klappe mit ihrer Hin-bzw. Her
bewegung (nur eine Bewegung kann Energie gewinnend genutzt
werden) mittels einer geeigneten Verbindung eine andere Klap
pe im Abbremsbereich einmal pro Rotation gegen die Strömung an
stellen und in diesem Bereich, in dem die Strömung abge
bremst werden soll ("vorn" oder "hinten") so halten und ande
rerseits einmal pro Rotation die Klappe in Segelstellungen
entlassen und ihr damit in dem Bereich Freiheit lassen, in
dem die Strömung möglichst wenig abgebremst werden soll =
Steuern des Gitterrotors in die Strömung im Betrieb.The solution is to give at least one flap on the grille or a kinking lattice section with flaps on the git terrotor a different function / functions (this is the new) than is state of the art. After this, in the respective braking range of the rotation z. B. convert an individual flap in the flow of energy into rotating mechanical energy. The influence on flap (s) by means of the variability of the lattice rotor also serves this purpose. In a suitably attached to the grid rotor be movably converted flap z. B. will go there or. Movement in rotation under the influence of the current is used for other purposes:
e.g. B. can a converted flap with their out or. Movement (only one movement can be used to generate energy) use a suitable connection to place another flap in the braking area once per rotation against the flow and in this area in which the flow is to be braked ("front" or "rear"") so hold and on the other hand release the flap once per rotation in sail positions and thus leave it free in the area in which the flow is to be slowed down as little as possible = steering the grating rotor into the flow during operation.
Die Hin- und Herbewegungen z. B. einer umfunktionierten Klappe müssen in zweckdienlicher Weise durch geeignete begrenzende Einrichtungen oder Maßnahmen begrenzbar sein und nach Bedarf als solche auch variabel/verstellbar/sich verstellend, was z. B. durch Nutzung der Fliehkraft machbar ist.The back and forth movements z. B. a converted flap must be appropriately delimited by appropriate Facilities or measures can be limited and as required as such also variable / adjustable / adjusting what e.g. B. is feasible by using centrifugal force.
Eine umfunktionierte Klappe z. B. kann jedoch auch noch ganz anders genutzt werden. So ist es möglich, die geeignete Hin bzw. Herbewegung einer umfunktionierten Klappe mittels einer geeigneten Verbindung einer die Hin-bzw. Herbewegung weiter verwendenden Einrichtung, z. B. einer evtl. mitrotierenden Pumpe, zuzuführen.A converted flap z. B. can however still completely be used differently. So it is possible to find the appropriate hin or moving a converted flap by means of a suitable connection of the outward or. Moving on using device, e.g. B. a possibly co-rotating Pump.
Beim Einsatz einer umfunktionierten Klappe am Gitterrotor kann man sich in jedem Falle darum bemühen, möglichst den vollen Auftrieb der umfunktionierten Klappe als eines Segels zu nutzen; und zwar nicht zuletzt durch Berücksichtigung der Richtung der Gesamtkraft einer umfunktionierten Klappe als eines Segels. Hin und/bzw. her in dieser Richtung.When using a converted flap on the grid rotor In any case, you can try to get the full lift of the converted flap as a sail to use; and not least by considering the Direction of the total force of a converted flap as of a sail. There and / or. forth in this direction.
Zunächst zum Stichwort "Gitter": Es hält, stützt,stellt an, gibt Freiheit zu Segelstellungen usw. , und über Gitter (evtl. spärliches: nur ein Seilzug oder Scharnier) kann als Verbin dungselement gesteuert und geregelt werden. Auch Teile der Einrichtung des Systems, in deren/dessen Mitte die umfunktio nierte Klappe steht, mittels deren eine Klappe bzw. ein Git terteilstück mit Klappen z. B. gegen die Strömung angestellt wird, sind als "Gitter" zu bezeichnen.First of all to the keyword "grid": it stops, supports, starts, gives freedom to feathering etc., and over grids (possibly sparse: only a cable or hinge) can be used as a connection be controlled and regulated. Parts of the Establishment of the system, in the middle of which the umfunctio nierte flap stands, by means of which a flap or a git terteilstück with flaps z. B. against the current are referred to as "grids".
Die umfunktionierte Klappe/umfunktionierten Klappen ermöglicht/
ermöglichen neue Lösungsformen für Aufgaben am/im Gitterrotor:
an nicht umfunktionierter Klappe/n bzw. beim Direktantreiben,
z. B. einer Pumpe:The converted flap / flaps enables new solutions for tasks on / in the lattice rotor:
on non-converted flap / s or when driving directly, e.g. B. a pump:
- - in geeigneter Weise Reagieren auf den Beaufschlagungswech sel, um über geeignete Verbindungen/Leitungen das Betriebs verhalten des Gitterrotors auf dem Wege über das von Klappe/ Gitterteilstück/jalousieartig arbeitende Klappen/knickbare Klappe/n in geeigneter Weise im Rotationsbereich "vorn" bzw. "hinten" zu beeinflussen. Wo Klappe/n sich selbst strömungsbe dingt (noch) nicht anlegen würden, werden sie angelegt und in/ im Anstellwinkel bzw. Profilform gehalten, danach in Segel stellungen entlassen- Respond appropriately to the change in loading sel to operate via suitable connections / lines behavior of the lattice rotor on the way via that of flap / Lattice section / louver-like flaps / foldable Flap / s in a suitable manner in the "front" or to influence "behind". Where flap / s flow self things would not (yet) create, they are created and in / held in the angle of attack or profile shape, then in sails fired positions
- - eine umfunktionierte Klappe verbindet in sich zwei Funktio nen: die einer Steuereinrichtung im Betrieb und die einer z. B. motorischen Einrichtung, welche z. B. eine Klappe so steuert/ verstellt, daß im Abbremsbereich der Auftrieb genutzt werden kann: Steuermöglichkeit und Variabilität- A converted flap combines two functions nen: that of a control device in operation and that of a z. B. motor device, which, for. B. controls a flap / adjusts that the buoyancy is used in the braking area can: control options and variability
- - mittels einer umfunktionierten Klappe kann z. B. ein La Cour- Flügel im Abbremsbereich sowohl zu einer Profilform geknickt als auch in geeigneter Weise variierend (soweit nötig) gegen die Strömung angestellt werden- By means of a converted flap z. B. a La Cour- Wing in the braking area both bent to a profile shape as well as varying in an appropriate manner (if necessary) the flow will be turned on
- - oder es kann eine Klappe mit z. B. bauchigem Profil, die aus 3 Unterklappen aufgebaut ist, aus deren Segelstellungen heraus für den Abbremsbereich zu einer Klappe als aerodynamischer Ein heit zusammengefügt und so den Abbremsbereich über auch in Profilform gehalten werden, danach wieder 3 Segelstellungen- Or it can be a flap with z. B. bulbous profile that 3 lower flaps is built, from their sail positions for the braking area to a flap as an aerodynamic on unit and thus the braking area over also in Profile shape are held, then again 3 sail positions
- - oder es kann eine umfunktionierte Klappe, in den Grenzen ihrer Hin- und Herbewegungen variabel, Variabilität beim übri gen Gitterrotor, z. B. bei Anstellwinkel und Profil, bewirken. Auch die Rotationszahl kann z. B. über eine in geeigneter Weise variable umfunktionierte Klappe geregelt werden- or it can be a repurposed flap, in the limits their back and forth movements variable, variability in the rest against grid rotor, e.g. B. with angle of attack and profile. The number of rotations can, for. B. in a suitable manner variable repurposed flap can be regulated
- - also mittels umfunktionierter Klappen können bei einem Git terrotor Aufgaben übernommen/ausgeführt werden, die jeweils bei einer Rotation anfallen, z. B. Hin- und/bzw. Herbewegungen verursachen, Vorgänge auslösen bzw. das Ausgelöste rückgängig machen, gegen die Strömung anstellen bzw. Freiheit lassen, loslassen, nachgeben, Profilform hervorrufen bzw. rückgängig machen, kuppeln bzw. entkuppeln, z. B. einen Anschlag oder Mag neten aktivieren bzw. wirkungslos machen, variieren, öffnen, schließen, heben, senken, Seilzug betätigen, heranführen, weg führen- So by means of converted flaps can with a git terrotor tasks are taken over / executed, each occur in a rotation, e.g. B. out and / or. Movements cause, trigger processes or undo what has been triggered do, stand against the current or let freedom, let go, give in, create profile shape or undo make, couple or uncouple, e.g. B. a stop or mag Activate or make ineffective, vary, open, close, lift, lower, pull the cable, bring it in, away to lead
- - eine umfunktionierte Klappe, in geeigneter Weise für ihre Zwecke am Gitterrotor angebracht, rotiert mit dem Gitterrotor und geht hin und her (z. B. hinauf und hinunter) im Betrieb un ter dem Einfluß des Beaufschlagungswechsels; es wirken z. B. ein :Druck, Sog, Schwerkraft in Kombination mit geeigneten "zurückho lenden" Federn, Anschlägen usw. Nur eine Bewegung: die Hin-bzw. Herbewegung einer umfunktionierten Klappe kann energiegewin nend genutzt werden, die Gegenbewegung jeweils muß durch Schwerkraft, eine zurückholende Feder, auf aerodynamische Weise usw. hervorgerufen werden- A repurposed flap, suitable for her Purpose attached to the grid rotor, rotates with the grid rotor and goes back and forth (e.g. up and down) in operation ter the influence of the change of loading; z. B. a : Pressure, suction, gravity in combination with suitable "Rückho linden "springs, stops, etc. Only one movement: the outward or. Moving a converted flap can save energy nend be used, the countermovement must by Gravity, a return spring, on aerodynamic Way, etc. are caused
- - Für eine umfunktionierte Klappe kann irgendeine nützliche aerodynamische Formgebung vorgesehen sein, und sie kann aus einem Stück bestehen oder zusammengesetzt sein bzw. als Git ter mit Klappen gestaltet. Eine umfunktionierte Klappe sollte nach Bedarf, auch im Betrieb, in allen für sinnvolle Variabi lität in Frage kommenden Punkten (z. B. Formgebung) variabel sein, auch für Zwecke der Sturmsicherung. Die Variabilität einer umfunktionierten Klappe beim Profil dient der Anpaßbar keit an verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten- For a converted flap, any useful one aerodynamic shaping can be provided and it can be made from consist of a piece or be composed or as a git designed with flaps. A repurposed flap should as required, also in operation, in all for sensible Variabi points in question (e.g. design) are variable be, also for the purposes of storm protection. The variability a converted flap on the profile is used for adaptability different flow velocities
- - für (eine) umfunktionierte Klappe/n an Gitter mit ihrer/ ihren Hin- und Herbewegungen kann geeignetes Gegengewicht vorgesehen sein; mit seiner Hilfe sollen die Hin- und Her bewegungen leichtgängiger, ausgeglichener und optimiert wer den, ähnlich wie ein Aufzug mit Gegengewicht, geeigneten Füh rungen usw. ausgestattet sein kann- for (a) converted flap (s) on grilles with their Their back and forth movements can be a suitable counterweight be provided; with his help the back and forth movements smoother, more balanced and optimized the suitable guide, similar to an elevator with counterweight stations etc. can be equipped
- - auch kann Austauschbarkeit gegen unterschiedliche umfunktio niert arbeiten sollende Klappen vorgesehen sein eine umfunktionierte Klappe kann z. B. auch in geeigneter Weise als Schlitten/Schlittenwagen mit geeigneter Führung gestaltet sein- Can also be interchangeable with different functions Working flaps should be provided a converted flap can e.g. B. also in a suitable manner designed as a sled / sled carriage with a suitable guide be
- - eine umfunktionierte Klappe sollte möglichst außerhalb des Strömungsbereichs, den nichtumfunktionierte Klappen nutzen, untergebracht sein, z. B. oberhalb der Drehmitte an ihrer geeig neten Fortsetzung, mit letzterer z. B. durch ein geeignetes Scharnier in geeigneter Weise hin- und her beweglich verbunden, dazu z. B. auch evtl. stützendes usw. Federnsystem. Wenn 2 oder mehr umfunktionierte Klappen vorgesehen sind, können diese z. B. in einem geeigneten Turm für/mit umfunktionierten Klappen un tergebracht sein. Zwischen einer umfunktionierten Klappe und einer nichtumfunktionierten Klappe bzw. einer direktangetriebe nen Einrichtung (z. B. eine Pumpe)kann eine geeignete Über setzung zum Erreichen unterschiedlich langer Wege beim Hin und Her vorgesehen sein- A converted flap should be outside of the Flow area that non-converted flaps use be accommodated, e.g. B. above the center of rotation at their appro neten continuation, with the latter z. B. by a suitable Hinge connected in a suitable manner back and forth, to this z. B. also possibly supporting etc. spring system. If 2 or more repurposed flaps are provided, these can, for. B. in a suitable tower for / with converted flaps un be brought up. Between a converted flap and a non-converted flap or a direct drive a suitable device (e.g. a pump) setting to achieve different distances in the to and from Be provided here
- - zur Sturmsicherung sollte eine einzelne umfunktionierte Klappe in Segelstellung/en gehen können. Verwendung von umfunktio niertem Gitter mit Klappen kann auch der Sturmsicherung die nen. Der Gitterrotor wird dazu z. B. so in die Strömung gestellt bzw. nachgestellt, daß Gitter mit Klappen in Segelstellung gehen kann/können. So läßt sich gegenüber der Strömung Sturm sicherheitsposition einstellen und auch bei wechselnder Strö mungsrichtung ändern, z. B. mittels zugeschalteter Wetterfahne o.a. Auch kann ggf. die Profilform zu einer noch weniger Wi derstand bietenden flachen Form verstellt werden. Hervorgeho ben sei also: auch bei der/den umfunktionierten Klappe/n kann umfassende Variabilität vorgesehen sein (je nach Ausführungs art, Besonderheiten und Bedarf; sie sind normale Klappen, aber umfunktioniert), z. B.: Beim Anstellwinkel (zu messen in dem Be reich des Abbremsbereichs und in dem Punkt, in dem dies. Strö mung die umfunktionierte Klappe optimal erfaßt), beim Profil, bei den Begrenzungen von Hin- und Herbewegungen, bei der Rota tion (gleichmäßig rotierend oder in Schritten) , bei der Rota tionsgeschwindigkeit. Wenn im Abbremsbereich der Strömung zu nehmend der Auftrieb auf die entsprechend angeordnete umfunk tionierte Klappe wirkt (nach etwas mehr als der Hälfte der Strecke bereits wieder abnehmend), könnte es günstig sein, die Rotationsgeschwindigkeit mittels einer geeigneten Einrichtung oder Maßnahme zu verlangsamen, um die Wirkungszeit des Auf triebs zu verlängern.- A single repurposed flap should be used to protect against storms can go in feathering position. Use of umfunctio The grille with flaps can also be used for storm protection nen. The grid rotor is z. B. placed in the flow or re-enacted that grid with flaps in feathering position can / can go. So you can storm against the current Set the safety position and also with changing currents change direction, z. B. by means of activated weather vane o.a. Also, the profile shape can possibly be even less Wi the flat shape available to be adjusted. Highlighted So be it: can also with the converted flap (s) extensive variability should be provided (depending on the design type, peculiarities and needs; they're normal flaps, however repurposed), e.g. For example: the angle of attack (to be measured in the Be range of the braking range and at the point where this. Stream the converted flap is optimally grasped), in the profile, with the limitations of back and forth movements, with the rota tion (evenly rotating or in steps), with the Rota tion speed. If the flow in the braking area is too taking the buoyancy to the appropriately arranged perimeter dated flap works (after a little more than half of the Route already decreasing again), it could be cheap that Rotation speed by means of a suitable device or measure to slow down the action time of the on drive to extend.
- - Eine umfunktionierte Klappe kann eine solche Form haben und so in geeigneter Weise angeordnet sein, daß sich aufgrund des sen in der Strömung ein Rotieren ergibt (Fall: Klappe dient dem Direktantreiben, z. B. einer Pumpe, keine andere antreibende/dre hende Einrichtung vorhanden). - Auch die umfunktionierte Klappe kann aus einem Stück bestehen oder zusammengesetzt sein(und evtl. ein aerodynamisch wirksames- die Drehung förderndes Ex trateil haben bzw. als Gitter mit Klappen plus evtl. diesem Extrateil gestaltet sein. Wenn der Gitterrotor nicht aus sich selbst rotiert, weil die umfunktionierte Klappe nicht entspre chend aerodynamisch wirksam gestaltet ist, kann als Start- und Drehhilfe evtl. z. B. ein geeigneter Savoniusrotor (z. B. ober halb der Drehmitte) vorgesehen sein; evtl. ist zwischen z. B. Sa voniusrotor und Gitterrotor ein/e geeignete/s variable/s Ge triebe/Übersetzung für verschiedene Drehgeschwindigkeiten vom gesehen, alles in Übereinstimmung mit den Gesamtbetriebsbe dingungen.- A converted flap can have such a shape and be arranged in a suitable manner that due to the rotation in the flow results (case: flap serves the purpose Direct drive, e.g. B. a pump, no other driving / dre existing facility). - The converted flap too can consist of one piece or be composed (and possibly an aerodynamically effective - the rotation promoting Ex have trateil or as a grille with flaps plus possibly this Be designed extra part. If the grating rotor is not out of itself itself rotates because the converted flap does not correspond is designed aerodynamically effective, can be used as a start and Turning aid possibly z. B. a suitable Savonius rotor (e.g. upper half of the center of rotation); possibly between z. B. Sa. voniusrotor and lattice rotor a suitable variable / s Ge gears / translation for different speeds of rotation from seen, all in accordance with the overall operating conditions conditions.
- - Der Gitterrotor mit umfunktionierter/ten Klappe/n für Di rektantreiben (z. B. einer Pumpe) dreht sich bzw. wird gedreht in der/durch die Strömung, bzw. es ist Rotation in Schritten vorgesehen. Auf die Rotationsgeschwindigkeit nehmen verschie dene Faktoren Einfluß, es kann ferner Regelung vorgesehen sein. Der Gitterrotor mit umfunktionierter Klappe dreht sich nicht möglichst schnell. Das Entscheidende sind die Hin- und Herbewegungen unter dem Beaufschlagungswechsel.- The grid rotor with a modified flap / s for Di driving directly (e.g. a pump) rotates or is rotated in / through the flow, or it is rotation in steps intended. Take on the rotation speed Influencing factors, regulation may also be provided be. The grid rotor with a converted flap rotates not as quickly as possible. The key is the back and forth Movements under the change of loading.
- - Es können je nach Aufgabenstellung z. B. zwei umfunktionier te Klappen an Gitter in geeigneter Weise, einander gegenüber und zwischen ihnen die Drehmitte oder auch mindestens 2 über einander, angeordnet sein. Sie können untereinander in geeig neter Weise verbunden oder auch unabhängig von einander ar beitend vorgesehen sein.- Depending on the task z. B. repurpose two flaps on grilles in a suitable manner, facing each other and between them the center of rotation or at least 2 over each other. They can be used together neter way connected or independent of each other ar be provided for.
- - Beim Gitterrotor mit umfunktionierter Klappe kann vorgese hen sein: (eine/ein) geeignetes Getriebe/Übersetzung/Gelenk (z. B. ein Gelenk, welches von einer rotierenden und oszillie renden Bewegung nur die oszillierende weitergibt/abzunehmen erlaubt) zwischen den Bewegungen der umfunktionierten Klappen im aerodynamischen Teil des Gitterotors und der/den Einrich tungen für die weitere Nutzung der Bewegungen.- In the case of the lattice rotor with a converted flap, this can be done hen be: (a / a) suitable gear / ratio / joint (e.g. a joint that is rotating and oscillating only the oscillating movement passes on / off allowed) between the movements of the converted flaps in the aerodynamic part of the grating motor and the device (s) for the further use of the movements.
-
- Insbesondere beim Gitterrotor mit umfunktionierter Klappe/n
können - evtl. mitrotierend - im z. B. unteren Bereich des Ro
tors untergebracht, zwecks Weiterverwendung von Hin- und Her
bewegungen entsprechende Einrichtungen/Systeme vorgesehen
sein. Beim Gitterrotor für Direktantreiben könnte z. B. vorge
sehen sein: Anwendung des Prinzips, nach dem ein handbetriebe
ner Spielzeug-Brummkreisel funktioniert; sogar ungleiche Hin-
und Herbewegungen der Hand werden in Drehbewegungen umgewan
delt. So oder ähnlich könnten auch die Hin-bzw. Herbewegungen
einer umfunktionierten Klappe in Drehbewegungen umgewandelt
und weiterverwertet werden - wenn diese Bewegungen kraftvoll
genug sind (wofür die aerodynamische Situation im Abbremsbe
reich spricht). Weitere Einrichtungen: Stange/Gestänge/Seil
zug/Generator/Welle mit Schwungscheibe plus Freilaufeinrich
tung, z. B. mittels geeigneter Bewegungen einer umfunktionier
ten Klappe wird per Seilzug eine Freilaufeinrichtung (hierbei
evtl. mehrfach-Riemenscheibe als Getriebe vorgesehen) betrie
ben, um Drehungen einer Abtriebswelle zu erreichen, nutzbar
z. B. an einem Generator. Evtl. kann auch das Prinzip Kurbel
trieb erfolgreich mit den Bewegungen einer umfunktionierten
Klappe verbunden werden. Weitere Einrichtungen: Tauchspulen
generator zur Erzeugung elektrischer Energie. Einrichtungen,
um Druckluft als Betriebsmittel zu erzeugen/ zu speichern/zu
nutzen, Luftpumpen, Rohrverbindungen mit geeigneten Gelenken
Und Dichtungen, (mobile)Druckluftbehälter für irgendeinen
Nutzungszweck; der Druckluftbehälter als Druckspeichergefäß
mittels eines geeigneten abdichtenden Bauteils im Inneren wird
beim Füllen des Gefäßes eine Feder/ein Federnsystem zusammen
gepreßt. Ferner: Einrichtungen zum Spannen von Federn/eines
Federnsystems als Energiespeicher. Druckluftmotor zwecks
Weiterverwendung der auf alternative Weise verdichteten Luft
als Betriebsmittel. Der Druckluftmotor kann evtl. nach dem
Rückstoßprinzip arbeiten. Der Druckluftmotor kann auch ein
Schleudertriebmotor sein, bei dem durch Druckluft die Dreh
mittenachse mittels geeigneter Einrichtung/en/Systeme hin-
und her getrieben wird und aufgrund dessen eine Schleuder
masse und eine Abtriebswelle rotieren. Anwendung von bereits
Offenbartem und Stand der Technik kann vorgesehen sein. Es
wird verwiesen auf die Patentanmeldungen/Schriften:
P 30 14 770.7-12 und DE 34 37 841 C1.- Especially with the lattice rotor with a converted flap (s) - possibly rotating - in the z. B. lower area of the ro tor, appropriate facilities / systems may be provided for the further use of back and forth movements. In the case of a grid rotor for direct driving, e.g. B. be provided: application of the principle according to which a manual toy humming top works; even uneven back and forth movements of the hand are converted into rotary movements. The outbound or inbound Movements of a converted flap can be converted into rotary movements and reused - if these movements are powerful enough (which is indicated by the aerodynamic situation in the braking area). Other facilities: rod / linkage / cable pull / generator / shaft with flywheel plus freewheel device, e.g. B. by means of suitable movements of a converted flap, a free-wheeling device (in this case possibly multiple pulley provided as a gear) is operated by cable to achieve rotations of an output shaft, usable e.g. B. on a generator. Possibly. the crank drive principle can also be successfully combined with the movements of a converted flap. Other facilities: plunger coil generator for generating electrical energy. Devices for generating / storing / using compressed air as operating means, air pumps, pipe connections with suitable joints and seals, (mobile) compressed air containers for any purpose; the compressed air tank as a pressure storage vessel by means of a suitable sealing component inside, a spring / a spring system is pressed together when the vessel is filled. Furthermore: devices for tensioning springs / a spring system as energy storage. Compressed air motor for the further use of the compressed air as an alternative. The air motor can possibly work according to the recoil principle. The compressed air motor can also be a centrifugal drive motor, in which the center axis of rotation is driven back and forth by means of suitable equipment / systems and due to which a centrifugal mass and an output shaft rotate. Application of what has already been disclosed and the prior art can be provided. Reference is made to the patent applications / writings:
P 30 14 770.7-12 and DE 34 37 841 C1. - - Die Einsatzmöglichkeiten/Orte/Stellen für einen Gitterrotor mit umfunktionierter Klappe/n können z. B. sein: (Hochhaus-) Dächer, Brücken, Schornsteine, Masten, Campingplätze, geeignete z. B. ansonsten landwirtschaftlich genutzte Flächen, Wagen als Träger von Gitter mit Klappen herumfahrend z. B. auf Schienen, auf Gewässern, Seen, stationärer oder irgendwie mobiler Ein satz.- The possible uses / locations / places for a grid rotor with converted flap (s) B. be: (high-rise) Roofs, bridges, chimneys, masts, campsites, suitable e.g. B. otherwise agricultural land, wagons as Carrier of grids with flaps driving around z. B. on rails, on water, lakes, stationary or somehow mobile sentence.
- - Es ist denkbar, daß beim Gitterrotor mit umfunktionierter/ten Klappe/n, bestimmt für das Direktantreiben z. B. einer Pumpe, darauf verzichtet wird, vollständige Drehbewegungen zu voll ziehen, sondern nur vorgesehen ist: mit der Hand an geeigne tem/ten Griff/en auf geeignete Weise (geeignetes Hin und Her) die umfunktionierte/n Klappe/n in die Strömung steuern, den Auftrieb in geeigneter Weise nutzen und zum "Absinkenlassen" der umfunktionierten Klappe/n diese auf geeignetem Weg wieder aus der Strömung herausführen, um danach von neuem den Auf trieb nutzen zu wollen.- It is conceivable that with the lattice rotor with / Flap / s, intended for direct driving z. B. a pump, there is no complete rotary movement too full pull, but is only intended: by hand on suitable suitable handles (suitable back and forth) steer the converted valve (s) into the flow Use buoyancy in a suitable way and "let it sink" the converted flap (s) in a suitable way lead out of the current and then open again drive to want to use.
- - Ein Gitterrotor mit umfunktionierter/ten Klappe/n für Di rektantreiben, z. B. einer Pumpe, wird in seinen Merkmalen be sonders deutlich, wenn man einen Vergleich mit dem Windkraft werk von Meltzer durchführt. Literaturhinweis: z. B.: "Wind und Windkraftanlagen" von J. Wilhelm van Heys, Georg Siemens Ver lagsbuchhandlung, Berlin, 1947, Seite 56 ff. Meltzers Wind kraftmaschine sieht zwar wie eine Vertikalturbine aus, doch sie dreht sich nicht, sondern ist eine Wippe. Es muß eine Vorrichtung vorhanden sein, welche die Maschine in die Wind richtung einstellt, z. B. eine geeignete Windfahne. Weil diese Windkraftmaschine nicht rotiert, gibt es auch keinen Beauf schlagungswechsel aufgrund von Rotation wie beim Gitterrotor. Der Beaufschlagungswechsel, dem die Meltzerschen Flächenreihen unterliegen, wird durch eine Stoßsteuerung herbeigeführt. Die genannten Flächenreihen vollziehen Bewegungen aufwärts und abwärts; beide Bewegungen hin und her sind nutzbar und werden genutzt. Beim Gitterrotor wird nur die geeignete Hin- bzw. Herbewegung z. B. einer umfunktionierten Klappe energiegewin nend genutzt. Ein Gitterrotor soll bei der Rotation mittels Klappe/n teils die Strömung abbremsen, teils der Strömung nur wenig Widerstand bieten können. Dabei kann ein "vorderer" und "hinterer" Rotationsbereich (gesehen vom Standpunkt der Strömungsherkunft) unterschieden werden. Die Strömung kann auch im vorderen Bereich der Rotation abgebremst werden. Im je weils anderen Bereich wird die Klappe in der Energiegewin nung ungünstiger Weise beaufschlagt; aber sie kann hier evtl. schon durch die Strömung "zurückgestellt" werden, um sich dann wieder energiegewinnend in die Strömung zu begeben. Ferner muß beim Gitterrotor sich eine umfunktionierte Klappe keines wegs nur vertikal aufwärts und abwärts bewegen, sondern nur in geeigneter Weise hin und her; dies kann auch bedeuten: in Richtung der Gesamtkraft der umfunktionierten Klappe als eines Segels und zurück.- A grid rotor with a modified flap / s for Di rectal drive, e.g. B. a pump will be in its characteristics particularly clear when you compare it to wind power works by Meltzer. References: z. B .: "Wind and Wind Turbines "by J. Wilhelm van Heys, Georg Siemens Ver Lagbuchhandlung, Berlin, 1947, page 56 ff. Meltzer's Wind The engine looks like a vertical turbine, but it does it does not turn, but is a seesaw. There must be one Device should be present, which the machine in the wind sets direction, e.g. B. a suitable wind vane. Because this Wind turbine does not rotate, there is no Beauf Beat change due to rotation like with the grid rotor. The change in exposure to which the Meltzer area rows subject to, is brought about by a shock control. The mentioned surface series make movements upwards and down; both movements back and forth can be used and become utilized. With the lattice rotor, only the suitable outward or Movement z. B. a converted flap energy gain used. A lattice rotor should be used for rotation Flap / s partly slow down the flow, partly the flow can offer little resistance. A "front" and "rear" rotation range (seen from the standpoint of Flow origin) can be distinguished. The current can too be braked in the front area of the rotation. In each because the other area is the flap in the energy gain unfavorably applied; but you may be able to to be "put back" by the current and then to get into the current again to generate energy. Further a converted flap does not have to be in the lattice rotor only move vertically up and down, but only back and forth in a suitable manner; this can also mean: in Direction of the total force of the repurposed flap as one Sail and back.
Beim Gitterrotor mit umfunktionierter/ten Klappe/n für Direkt antreiben(z. B. einer Pumpe) kann die Drehmitte (Achse oder Welle), als "Mast" für ein "Segel" gesehen, im Betrieb mittels geeigneter Einrichtung/en (angeeigneter Stelle oder am Mast fuß) jeweils eine geeignete (nach Bedarf variable) Mastfall stellung/biegung aufweisen; evtl. wechselnd jeweils mit/nach dem Beaufschlagungswechsel bzw. im "vorderen" oder "hinteren" Bereich der Rotation als optimale Mastfallregelung beim Gitter rotor (Gelenke, Scharniere, Federn, Flexibilität usw. als Stichworte). For the lattice rotor with a converted flap / s for direct can drive (e.g. a pump) the center of rotation (axis or Shaft), seen as a "mast" for a "sail", in operation by means of suitable facility / s (appropriated position or on the mast a suitable (variable as required) mast case have position / bend; possibly alternating with / after the application change or in the "front" or "rear" Area of rotation as optimal mast fall control for the grid rotor (joints, hinges, springs, flexibility, etc. as Keywords).
Die vorliegende Anmeldung gibt vor allem Antwort auf die Frage, wie denn eine intelligente, aber einfache und mechanische Steuereinrichtung am Gitterrotor aussehen könnte. Die Antwort liegt darin, mindestens eine herkömmliche Klappe umzufunktio nieren und ihre Hin-bzw. Herbewegungen (sie muß in geeigneter Weise beweglich an Gitter angebracht sein) unter dem Beauf schlagungswechsel dazu zu nutzen, um über eine geeignete Ver hindung eine herkömmliche Klappe im vorgesehenen Abbremsbe reich der Rotation gegen die Strömung anzustellen und im Se gelstellungsbereich der Rotation der Klappe Freiheit zu geben. Auf diese Weise kann ein strömungsrichtungsunabhängiger Schnelläufer betrieben werden mit für die Drehung zuständigen einseitig gekrümmten Profilen.The present application primarily answers the question like an intelligent but simple and mechanical one Control device on the grid rotor could look. The answer is to convert at least one conventional valve kidneys and their back and forth. Movements (it must be in a suitable manner Be movably attached to the grid) under the Beauf change of field to use a suitable Ver a conventional flap in the intended brake realm of rotation against the current and in the Se to allow freedom of movement of the flap rotation. In this way, a flow independent High-speed machines are operated with those responsible for the rotation unilaterally curved profiles.
Die Hin- bzw. Herbewegungen einer umfunktionierten Klappe unter dem Beaufschlagungswechsel können aber auch noch ganz anders verwendet werden. Man kann - im unteren Bereich des Gitterrotors in geeigneter Weise angebracht - eine Pumpe da mit betreiben oder z. B. einen Generator sich drehen lassen. Sich diese Mühe zu machen, lohnt sich, denn es ist konstruktiv möglich, die Zielrichtung und Wirkung einer solchen umfunktio nierten Klappe, die im Grunde ein Segel ist, per Konstruktion optimal (mit Variabilität) zu berücksichtigen. Einmal pro Ro tation ist der Auftrieb an diesem "Segel" optimal nutzbar; und zwar der volle Auftrieb. Das "Segel" wird "soft" in diese Situation hineingeführt und wieder heraus. Es braucht beim Auftrieb, der hier wirkt, nicht unterschieden zu werden (wie bei anderen Windkraftmaschinen oder auch beim herkömmlichen Gitterrotor) zwischen radialer und axialer Kraftkomponente oder Auftriebskraft; sondern die ungeteilte Auftriebskraft steht zur Verfügung zur Weiterverwendung, (wenn bei der Kon struktion die Richtung und Wirkung der Gesamtkraft des "Segels" berücksichtigt wird, so daß die Bahn, wie das "Segel" sich hin und her bewegen kann, genau diesem Ziel entspricht). Es geschieht im Grunde nur folgendes : ein geeignetes "Segel", in geeigneter Weise an Gitter beweglich angeordnet und in geeigneter Weise in die Strömung gestellt, rotiert; und es wird bei der Rotation (z. B. im"vorderen"Bereich der Rotation) optimal in die Strö mung hineingebracht, und der starke Anfahr-Auftrieb wird nutz bar; im "hinteren" ("uninteressanten"Bereich in dem die Strömung möglichst wenig abgebremst werden soll) wird das "Segel" schon aufgrund seiner aerodynamischen Form jetzt ab gesenkt, danach wieder die Arbeitsphase. Ist das "Segel" als Gitter mit Klappen gestaltet, gehen diese im "hinteren" Bereich der Rotation in Segelstellung. Reicht in dem Fall die Schwer kraft für ein Absinken des Segels nicht aus, könnte z. B. eine geeignete Feder für das Zurückstellen/Absenkenlassen vorgese hen sein. The movements of a converted flap under the application change can also be done entirely be used differently. One can - in the lower part of the Grid rotor attached in a suitable way - a pump there with operate or z. B. turn a generator. It's worth the effort because it's constructive possible, the direction and effect of such a rework flap, which is basically a sail, by construction to be considered optimally (with variability). Once per ro The buoyancy on this "sail" can be optimally used; and the full buoyancy. The "sail" becomes "soft" in this Situation brought in and out again. It takes with Buoyancy that works here not to be distinguished (like with other wind turbines or with conventional ones Grid rotor) between the radial and axial force components or buoyancy; but the undivided buoyancy is available for further use (if at the con structure the direction and effect of the total power of the "sail" is taken into account, so that the web, like the "sail", goes out and can move here, corresponds exactly to this goal). It happens basically only the following: a suitable "sail", in a suitable one Arranged movably on the grid and suitably in the current posed, rotated; and it will rotate (e.g. in the "front" area of rotation) optimally into the streams brought in, and the strong start-up buoyancy is used bar; in the "rear" ("uninteresting" area in which the Flow should be slowed down as little as possible) "Sail" already due to its aerodynamic shape lowered, then the work phase again. Is that "sail" as Grid designed with flaps, these go in the "rear" area the rotation in feathering. In this case, the difficulty is enough force for a lowering of the sail is not sufficient, e.g. Legs suitable spring for resetting / lowering hen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in schematischen Skizzen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben; Erläuterungen und Bemerkungen zu den Ziffern in den einzelnen schematischen Skizzen:Embodiments of the invention are in schematic Sketches are shown and are described in more detail below; Explanations and comments on the figures in the individual schematic sketches:
1 = Drehmitte des Gitterrotors, sie sei als Welle gestaltet,
drehbar irgendwo "unten" gelagert
2 = Abstandsgitter zu nicht umfunktionierter/ten Klappe/n hin,
nur angedeutet, drehfest mit 1 verbunden
3 = gewünschte Drehrichtung
4 = Strömungsrichtung
4.1 = Standpunkt des Betrachters
4.2 = Richtung, in welche 5 in der gezeigten Situation beweg
lich ist, angedeutet
5 = geeignete umfunktionierte Klappe als rechteckiges Segel
mit Profilform (Variabilität des Profils kann vorgesehen
sein; die umfunktionierte Klappe evtl. - wie in diesem
Beispiel - als Gitter mit Klappen gestaltet) , drehfest
verbunden mit 1
5.1 = Draufsicht: auf das rechteckige "Segel" 5, dabei angedeutet 6
6 = geeignetes Scharnier/Gelenk für geeignete Hin- und Herbe
wegungen von 5: von 1 weg und an 1 heran bzw. hinauf und
hinunter in geeigneten, evtl. variablen Grenzen; der Ver
bindungsstift in dem Scharnier stellt die Linie dar, um
die die umfunktionierte Klappe in Grenzen (je nach Bedarf)
schwenkbar ist. Diese Linie verläuft zweckmäßigerweise/
sinnvollerweise quer zur Gitterrotor-Drehmittenachse
7 = Reihe von "Flüsterklappen", mit denen 5 in diesem Aus
führungsbeispiel in geeigneter Weise ausgerüstet sei
Die schematische Skizze soll die folgende Situation veranschau
lichen: 5 befindet sich noch im "vorderen" Bereich der Rotation,
in welchem bei diesem Ausführungsbeispiel mittels nicht um
funktionierter/ten Klappe/n die Strömung möglichst wenig abge
bremst werden soll. Die Flüsterklappen 7 an 5 befinden sich
noch in Segelstellung; 5 hatte sich nach dem vorangegangenen
Beaufschlagungswechsel zu 1 hin abgesenkt (evtl. dafür eine
geeignete Feder zusätzlich vorhanden). Bald wird 5 unter dem
Beaufschlagungswechsel und anders-von-der-Strömung-Angeströmt
sein angehoben worden sein: eine Bewegung, die durch den Pfeil
4.2 angedeutet sei. Z.B. diese Bewegung des Angehobenwerdens
von 5 kann nun dazu genutzt werden, z. B. eine einzelne nicht
umfunktionierte Klappe aus ihren Segelstellungen im vorderen
Bereich der Rotation herauszuholen und für das Durchlaufen des
hinteren Rotationsbereichs (jetzt Abbremsbereich) in geeigne
ter Weise gegen die Strömung anzustellen (z. B. über ein geeig
netes Seilzugsystem). 1 = center of rotation of the grid rotor, it is designed as a shaft, rotatably mounted somewhere "below"
2 = spacing grille towards non-converted flap (s), only hinted at, non-rotatably connected to 1
3 = desired direction of rotation
4 = flow direction
4th 1 = viewpoint of the viewer
4th 2 = direction in which 5 is movable in the situation shown, indicated
5 = suitable converted flap as a rectangular sail with a profile shape (variability of the profile can be provided; the converted flap may - as in this example - designed as a grid with flaps), non-rotatably connected with 1
5.1 = top view: on the rectangular "sail" 5 , indicated 6
6 = suitable hinge / joint for suitable back and forth movements of 5 : from 1 away and up to 1 or up and down within suitable, possibly variable limits; the connecting pin in the hinge represents the line around which the converted flap can be pivoted within limits (as required). This line expediently / expediently runs transversely to the grating rotor axis of rotation
7 = series of "whisper flaps" with which 5 in this exemplary embodiment is suitably equipped
The schematic sketch is intended to illustrate the following situation: FIG. 5 is still in the "front" region of the rotation, in which, in this exemplary embodiment, the flow is to be braked as little as possible by means of a flap (s) not functioning. The whisper flaps 7 to 5 are still in the feathered position; 5 had descended to 1 after the previous load change (a suitable spring may also be available). Soon, 5 will have been raised under the change of pressurization and flow from the flow differently: a movement that is indicated by the arrow 4.2 . For example, this movement of raising 5 can now be used to e.g. B. to get a single non-converted flap out of its sail positions in the front area of the rotation and to go through the rear rotation area (now braking area) in a suitable way against the current (e.g. via a suitable cable system).
Es kann anhand dieses Ausführungsbeispiels unterschieden wer den zwischen dem Punkt/Bereich, in dem der Beaufschlagungs wechsel stattfindet für die umfunktionierte Klappe, und dem Punkt/Bereich, in welchem die Reaktion der umfunktionierten Klappe tatsächlich stattfindet; es ist eine gewisse Reaktions zeit zu berücksichtigen. Im Interesse eines optimalen Wir kungsgrades sollte es möglich sein, den Reaktionszeitpunkt durch eine entsprechende Technik z. B. vorzuverlegen; wann die umfunktionierte Klappe auf den Beaufschlagungswechsel reagie ren soll und wie spontan - das kann in geeigneter Weise vari abel, beeinflußbar steuerbar vorgesehen sein. Eine umfunktio nierte Klappe könnte so angeordnet sein, daß sie bei der Ro tation etwas eher in den Bereich des Beaufschlagungswechsels hineingedreht wird als z. B. die Klappe, zu der sie gehört und die sie gegen die Strömung anstellen bzw. in Segelstellungen entlassen soll.A distinction can be made based on this exemplary embodiment between the point / area where the application change takes place for the converted flap, and the Point / area where the reaction of the repurposed Flap actually takes place; it's a certain reaction time to consider. In the interest of an optimal we efficiency should be possible, the time of reaction by an appropriate technique, for. B. advance; when the Converted flap react to the change in loading Should and how spontaneously - this can vary appropriately abel, controllable can be provided. A change nated flap could be arranged so that it is in the Ro tation a little more in the area of the change of application is screwed in as z. B. the flap to which it belongs and which they turn against the current or in feathering should fire.
Gitterrotor, Schnelläufer, Blick von oben
1 = Drehmitte des Gitterrotors; sie sei als Welle gestal
tet, drehbar irgendwo "unten" gelagert; nach oben hin
- für 2 umfunktionierte Klappen (z. B. übereinander ange
ordnet) - Fortsetzung der Drehmittenwelle, z. B. wie in
schematischer Skizze I veranschaulicht
2 = Abstandsgitter
3 = Drehrichtung
4 = Strömungsrichtung
9.1
9.2 = je eine geeignete einzelne herkömmliche Klappe bzw. Git
ter mit herkömmlichen Klappen (abknickendes Gitterteil
stück), einander gegenüber angeordnet.
10 .1
10 .2 = je ein geeigneter Seilzug, welcher die geeigneten Be
wegungen der umfunktionierten Klappen in geeigneter
Weise an 9.1 und 9.2 weitergibtGrid rotor, high-speed rotor, view from above
1 = center of rotation of the grid rotor; it was designed as a shaft, rotatably mounted somewhere "below"; upwards - for 2 converted flaps (e.g. arranged one above the other) - continuation of the center shaft, e.g. B. as illustrated in schematic sketch I.
2 = spacer grid
3 = direction of rotation
4 = flow direction
9.1
9.2 = a suitable individual conventional flap or grid with conventional flaps (kinking grid section), arranged opposite one another.
10 .1
10 .2 = a suitable cable, which passes the suitable movements of the converted flaps in a suitable manner to 9.1 and 9.2
Es ist an einen Schnelläufer gedacht, der eine Starthilfe braucht: z. B. einen Savoniusrotor, der über den umfunktio nierten Klappen angeordnet werden könnte.It is intended for a high-speed runner who is a jump start needs: B. a Savonius rotor, which over the functio nated flaps could be arranged.
Beispiel für die Nutzung umfunktionierter Klappen für Direkt
antreiben, z. B. einer Pumpe
1 = Drehmitte des Gitterrotors, sei als Welle gestaltet,
drehbar irgendwo "unten" gelagert
2 = drehfest mit 1 verbunden: Abstandsgitter zu 2 abknic
kenden Gitterteilstücken (vgl. 5.1 und 5.2), welche in
geeigneter Weise hin und her bzw. hinauf und hinunter
beweglich sind, einander gegenüber angeordnet; die Git
terteilstücke seien mit geeigneten Klappen ausgerüstet
3 = Drehrichtung
4 = Strömungsrichtung
4.1 = Standpunkt des Betrachters
5.1
5.2 = umfunktionierte Klappen an Gitter, wie rechteckige Se
gel, über 2 und 6.1 und 6.2 drehfest verbunden mit 1;
die umfunktionierten Klappen sind in diesem Ausfüh
rungsbeispiel als Gitter mit Klappen gestaltet (nach Be
darf variabel im Profil, auch im Betrieb)
6.1
6.2 = geeignetes Scharnier/Gelenk für geeignete Hin- und Her
herbewegungen von 5.1 bzw. 5.2: hinauf und hinunter bzw.
von 1 weg und an 1 heran - in geeigneten (evtl. auch im
Betrieb variablen) Grenzen
7.1
7.2 = Reihe von" Flüsterklappen", mit denen 5.1 bzw. 5.2 aus
gerüstet seien. Sie liegen in der dargestellten aerody
namischen Situation - mehr oder weniger - teils am Git
ter an, teils sind sie in Segelstellungen
8 = in diesem Bereich z. B. könnte ein Savoniusrotor als An
fahr- und Drehhilfe angeordnet sein
Example of using converted flaps for direct drive, e.g. B. a pump
1 = center of rotation of the lattice rotor, designed as a shaft, rotatably mounted somewhere "below"
2 = non-rotatably connected to 1 : spacing grids to 2 bent grid sections (cf. 5.1 and 5.2 ), which can be moved back and forth or up and down in a suitable manner, arranged opposite each other; the lattices are equipped with suitable flaps
3 = direction of rotation
4 = flow direction
4.1 = viewpoint of the viewer
5.1
5.2 = repurposed flaps on grilles, such as rectangular se gel, non-rotatably connected to 1 via 2 and 6.1 and 6.2 ; The converted flaps are designed as grilles with flaps in this exemplary embodiment (the profile can be varied as required, also during operation)
6.1
6.2 = suitable hinge / joint for suitable back and forth movements from 5.1 or 5.2 : up and down or from 1 away and up to 1 - within suitable (possibly also variable in operation) limits
7.1
7.2 = row of "whisper flaps" with which 5.1 or 5.2 are equipped. In the aerodynamic situation shown, they are - more or less - partly on the grid, partly in feathering
8 = in this area z. B. a Savonius rotor could be arranged as a driving and turning aid
Zur Situation, die mit dieser schematischen Skizze veran schaulicht werden soll: 5.1 ist durch die Strömung, die bei diesem Ausführungsbeispiel im "vorderen" Bereich der Rota tion abgebremst werden soll, zunehmend angehoben worden - so hoch, daß einige Klappen schon in Segelstellungen gegan gen sind. Einrichtungen, die die Bewegungen von 5.1 und 5.2 auch im Betrieb begrenzen können (evtl. variabel), seien vor gesehen. 5.2 hängt strömungsbedingt herunter, seine Klappen befinden sich in Segelstellungen. 5.2 durchläuft gerade den hinteren Bereich der Rotation, in welchem bei diesem Ausfüh rungsbeispiel die Strömung möglichst wenig abgebremst werden soll. Die erzielten kraftvollen Bewegungen der 2 abknicken den Gitterteilstücke mit Klappen sollen direkt genutzt werden, z. B. für den Betrieb einer Pumpe.Regarding the situation that is to be illustrated with this schematic sketch: 5.1 has been increasingly raised by the flow, which is to be braked in the "front" region of the rotation in this exemplary embodiment - so high that some flaps have already started in feathering positions are. Devices that can limit the movements of 5.1 and 5.2 during operation (possibly variable) are provided. 5.2 hangs down due to the current, its flaps are in feathering positions. 5.2 passes through the rear area of the rotation, in which the flow is to be braked as little as possible in this embodiment. The achieved powerful movements of the 2 kink the lattice sections with flaps should be used directly, e.g. B. for the operation of a pump.
Weiteres Beispiel für die Nutzung umfunktionierter Klappen für
Direktantreiben, z. B. einer Pumpe
1 = Drehmitte als hohle Welle gestaltet, die in 1′′ drehbar
gelagert ist und ihre Fortsetzung in 1′ (= abknickendes
Gitter) hat
3 = hier sei geeignete Knickbarkeit/Einstellbarkeit der
Drehmittenwelle vorgesehen und damit der Winkel in 16
als variabel
2 = in der Sprache des Gitterrotors: Gitter für die 2 für
Direktantreiben umfunktionierten Klappen 5 und 6; ein
Schlitten(wagen), in geeigneter Weise geführt und in 9
in seinen Hin- und Herbewegungen begrenzt, gehört dazu;
1, 1′, 2, 5 und 6 drehen sich im Betrieb gemeinsam, dar
überhinaus vollziehen 2, 5 und 6 beim Rotieren Hin- und
Herbewegungen; diese werden (z. B. per Seilzug mit 2 ver
bunden und innerhalb von 1 verlaufend) in den unteren
Bereich des Gitterrotors geleitet
4 = Pfeil, die Hin- und Herbewegung von 2 mit 5 und 6 an
deutend; für den Wirkungsgrad ist wichtig, die Zielrich
tung der Gesamtkraft der beiden "Segel" 5 und 6 bei der
Lage der Bahn des Hin und Her zu berücksichtigen
5
6 = umfunktionierte Klappen, als "Segel" zu sehen; eine Wöl
bung für schwache Strömung; Anstellwinkel 20°; beide "Se
gel" befinden sich im hier gezeigten Augenblick optimal vor der
Strömung zwischen zwei Beaufschlagungswechseln; diese optimale
Situation wird bei der Rotation "soft" herbeigeführt und "soft"
abnehmend verändert
7 = Anstellwinkel der umfunktionierten Klappen, auch in die
sem Bereich gegenüber 2 und 14 verstellbar vorsehbar;
Variabilität beim Anstellwinkel
8 = Die punktierte Linie soll einen Bereich zeigen, wo z. B.
ein geeignetes System für Gegengewicht zu 2 mit 5 und 6
untergebracht werden könnte. Dieses kann die Hin- und
Herbewegungen von 2 mit 5 und 6 erleichtern und ausglei
chen. Was das "Zurückstellen" nach unten in dem Bereich,
in dem die Strömung möglichst wenig abgebremst werden
soll, betrifft, so kann es durch die Strömung selbst
hervorgerufen werden, wenn 5 und 6 nicht als Gitter mit
Klappen gestaltet sind oder die Klappen an Gitter ge
schlossen bleiben und nur zur Sturmsicherung beweglich
gemacht werden. Das Gegengewicht kann variabel sein für
mehr spontane oder langsamere Reaktion von 2 mit 5
und 6, in Abstimmung auf die Betriebsbedingungen, z. B.
die Rotationsgeschwindigkeit
9 = geeignete Begrenzer unten und oben
10 = Öffnung von 1, wo oszillierende und drehende Bewegungen
ankommen. Da der nur die oszillierende weiterverwendet
werden soll, ist eine Einrichtung nötig, die das ermög
licht;
11 = diese(s. o. ) kann z. B. in 11 vorgesehen sein
12 = stationäre Pumpe oder z. B. Generator, der mittels einer
geeigneten Einrichtung zu Drehbewegungen veranlaßt wird
13 = geeignete Verbindung zwischen einer oberen Arbeits
ebene, in der 1 angeordnet ist, und einer Grundplatte,
auf der 12 steht
14 = Strömungsrichtung
15 = ungefähr Standpunkt des Betrachters
16 = wegen Verstellmöglichkeit variabler Winkel für variablen
Anstellwinkel bei 5 und 6
17 = auch hier könnte Winkelvariabilität vorgesehen sein, wenn
die übrige Konstruktion dem entspricht
18 = falls nicht ein anderer Weg gegangen wird, die relativ
langsamen Drehungen dieses Ausführungsbeispiels hervor
zurufen (z. B. aerodynamisch) , kann auch ein die Dreh
mittenwelle antreibender Motor (Kraftübertragung per
Riemen), evtl. auch ein Schrittmotor, vorgesehen sein.Another example of the use of converted flaps for direct drive, e.g. B. a pump
1 = center of rotation designed as a hollow shaft, which is rotatably mounted in 1 '' and has its continuation in 1 '(= kinking grid)
3 = here appropriate pivotability / adjustability of the center shaft is provided and thus the angle in 16 is variable
2 = in the language of the grating rotor: grating for the 2 flaps 5 and 6 converted for direct driving; this includes a carriage (carriage), guided in a suitable manner and limited in its back and forth movements in 9 ; 1 , 1 ', 2 , 5 and 6 rotate together during operation, moreover perform 2 , 5 and 6 when rotating back and forth movements; these are routed to the bottom of the lattice rotor (e.g. connected to 2 by cable and running within 1 )
4 = arrow indicating the back and forth movement of 2 with 5 and 6 ; for the efficiency it is important to take into account the target direction of the total force of the two "sails" 5 and 6 in the position of the path of the back and forth
5
6 = converted flaps, to be seen as "sails"; a curvature for weak currents; Angle of attack 20 °; both "Se gel" are optimally in the moment shown here before the flow between two changes of loading; this optimal situation is brought about by the rotation "soft" and changed "soft" in a decreasing manner
7 = angle of attack of the converted flaps, also adjustable in this area compared to 2 and 14 ; Variability in the angle of attack
8 = The dotted line should show an area where e.g. B. a suitable system for counterweight to 2 with 5 and 6 could be accommodated. This can facilitate and compensate for the back and forth movements of 2 with 5 and 6 . As far as the "resetting" downwards in the area in which the flow is to be slowed down as little as possible, it can be caused by the flow itself if 5 and 6 are not designed as grilles with flaps or the flaps on grids stay closed and only be made mobile to protect against storms. The counterweight can be variable for more spontaneous or slower response from 2 to 5 and 6 , depending on the operating conditions, e.g. B. the rotation speed
9 = suitable delimiters below and above
10 = opening of 1 , where oscillating and rotating movements arrive. Since only the oscillating one is to be used further, a device is required that enables this;
11 = this (see above) can e.g. Be provided as in 11
12 = stationary pump or z. B. generator which is caused to rotate by means of a suitable device
13 = suitable connection between an upper working level, in which 1 is arranged, and a base plate, on which 12 stands
14 = flow direction
15 = roughly the viewer's point of view
16 = because of the possibility of adjusting variable angles for variable angles of attack at 5 and 6
17 = angle variability could also be provided here if the rest of the construction corresponds to this
18 = if no other way is used to cause the relatively slow rotations of this exemplary embodiment (e.g. aerodynamically), a motor driving the rotating central shaft (power transmission via belt), possibly also a stepping motor, can also be provided.
Claims (8)
- - mit vorzugsweise senkrecht zur Windrichtung angeordneter Rotorachse
- - mit das Strömungsprofil und/oder den Anstellwinkel vorgeben dem Gitter/Gitterrotor
- - mit an Öffnung/en von Gitter/des Gitterrotors angebrachter/ ten Klappe/n, deren Spielraum des sich-Bewegens bzw. Bewegtwer dens von Positionen geeigneten Anliegens an Gitter geeigneten Angestelltseins gegen die Strömung bis hin zu von Gitter "zu gelassenen" Segelstellungen reicht, auch Schwenkbarkeit nach beiden Seiten hin evtl. vorgesehen
- - mit Variabilität von Gitter/des Gitterrotors, auch während des Betriebs der Anlage
- - mit technischen Alternativen für Gitter (z. B. Seilzug, Motor usw.), mittels welcher die Variabilität/das Variieren beim Strömungsprofil bzw. Anstellwinkel ausgeführt wird
- - mit Fliehkraft nutzender/den Einrichtung/en bzw. System/en, welche die Variabilität von Gitter/eines Gitterrotors inner halb bestimmter, evtl. variabler Grenzen steuern kann/können
- - mit Einrichtungen motorischer (z. B. Servomotoren, Schritt motoren), elektrischer, elektromagnetischer, pneumatischer oder hydraulischer Art bei einem Gitterrotor mit mindestens einer einzelnen Klappe für seine Variabilität beim Anstellwinkel
- - mit einer Drehmittenachse, welche nur theoretisch vorhanden sein kann bei Vorhandensein einer technischen Alternative, z. B. eines Schienensystems, die Funktion von Gitter als Abstands gitter ersetzend, bzw. mit einer Rotationsbahn von Klappe/n bzw. Gitter/Gitterteilstück/en mit Klappe/n, welche in geeig neter Weise evtl. sogar von der Kreisbahn abweicht (Klappe/Git ter evtl. als Wagen z. B. gestaltet)
- - mit geeigneter/ten Leitfläche/n , um die Strömung z. B. gezielt in einen bestimmten Rotationsbereich des Gitterrotors lenken zu können
- - mit einer/einem intelligenten, vorzugsweise elektronischen Steuer- bzw. Regeleinrichtung/ssystem zur Steuerung (in die Strömung) bzw. Regelung von Gitter/des Gitterrotors, nach Bedarf verbun den mit geeigneten Übertragungseinrichtungen/Systemen(auch drahtlosen) für Messen und Informationen/Impulse Geben dadurch gekennzeichnet, daß, mitrotierend, mindestens eine/ein besondere/s evtl. vari able/s Einrichtung/System mit mindestens einer umfunktionierten an Gitter in geeigneter Weise beweglich angebrachten Klappe sowie einer geeigneten Ver bindung hin zu mindestens einer nicht umfunktionierten Klappe an Git ter bzw. hin zu einer direkt antreibbaren Einrichtung (z. B. einer Pumpe oder einem Generator, derartiges evtl. nicht mitrotie rend) vorgesehen ist.
- - With a rotor axis preferably arranged perpendicular to the wind direction
- - With the flow profile and / or the angle of attack specify the grating / grating rotor
- - With a flap (s) attached to the opening (s) of the grating / of the grating rotor, the scope of which is sufficient to move or be moved from positions suitable for grating against the current, up to the "positions" allowed by the grating , swiveling to both sides may also be provided
- - with variability of the grating / the grating rotor, also during the operation of the system
- - with technical alternatives for grilles (e.g. cable pull, motor, etc.), by means of which the variability / variation in the flow profile or angle of attack is carried out
- - with the centrifugal force / the device (s) or system (s), which can / can control the variability of grids / a grating rotor within certain, possibly variable limits
- - With devices of motor (e.g. servo motors, stepper motors), electrical, electromagnetic, pneumatic or hydraulic type in a lattice rotor with at least one individual flap for its variability in the angle of attack
- - With a center axis of rotation, which can only be available theoretically in the presence of a technical alternative, e.g. B. a rail system, the function of grids as a spacing grid replacing, or with a rotational path of flap / s or grating / grating section / s with flap / s, which may even deviate from the circular path in a suitable manner (flap / Lattice possibly designed as a carriage, for example)
- - With a suitable / th guide surface / s to the flow z. B. to be able to steer specifically in a certain rotation range of the grid rotor
- - With an / an intelligent, preferably electronic control or regulating device / s system for the control (in the flow) or regulation of grids / the grating rotor, if necessary, connected with suitable transmission devices / systems (also wireless) for measurements and information / Impulses characterized in that, co-rotating, at least one / a special / s possibly variable device / system with at least one converted flap attached to the grille in a suitable manner and a suitable connection to at least one non-converted flap Git ter or towards a directly drivable device (z. B. a pump or a generator, such possibly not mitrotie rend) is provided.
daß, der Umfunktionierung und dem umfunktioniert Arbeiten von Klappe/n dienend, vorgesehen sein kann (alles in geeigneter Auswahl und Ausführung und evtl. variabel bzw. sich selbsttä tig einstellend/nachstellend, auch im Betrieb der Anlage und in Abstimmung auch auf den nichtaerodynamischen Teil):
- - für Befestigung/Beweglichkeit/Knickbarkeit/Variabilität (auch bei Anstellwinkel und Profil) usw. der umfunktionierten Klappe/n an Gitter z. B.: Seilzug(system), Stange, Gestänge, Scharnier, Gelenk,Feder, Achse, Welle, Führungen (auch Achse/ Welle, an denen eine umfunktionierte Klappe für Direktantrei ben hin- und hergeht, als Führung), Schlitten, Schlittenwagen, geeignete/geführte Flexibilität von Bauteilen selbst
- - für die Verbindung zwischen umfunktionierter/ten Klappe/n und nicht umfunktionierter/ten Klappe/n bzw. Direktangetriebe nem (z. B. Pumpe oder Generator): Seilzug, Umlenkblock, Stange, Gestänge, Verbindungselemente für Kurz- und Direktverbindun gen usw. (alles, soweit für den Betrieb günstig,dehnbar, flexibel, variabel), biegsame Welle, Getriebe, Übersetzung, Leitungen (auch für Druckluft), Bauelemente der Nachrichtentechnik; und ferner eine geeignete Einrichtung, mittels welcher die gleich zeitig stattfindende oszillierende und rotierende Bewegung einer umfunktionierten Klappe für Direktantreiben als nur oszil lierende Bewegung z. B. in einen geeigneten unteren Bereich am Gitterrotor weitergegeben werden kann
- - für notwendiges Begrenzen von Hin- und Herbewegungen der umfunktionierten Klappe/n und zur Unterstützung ihrer jewei ligen Aufgabe: Hin- und Herbewegungen begrenzen könnende Einrichtungen wie: Anschläge, Zapfen, Kanten, Rahmen usw., al les nach Bedarf variabel, verstellbar, sich verstellend z. B. per Fliehkraft nutzenden Einrichtungen; ferner bremsen/fest halten und lösen/loslassen könnende Einrichtungen
- - Schall-stoßdämpfende Einrichtungen für die umfunktionierte Klappe/n, z. B.: Stoßdämpfer, Federn, geeignete Materialien, spezielle "Flüsterklappen" usw.
that, the conversion and the conversion of the valve / s serving, can be provided (everything in a suitable selection and design and possibly variable or self-adjusting / readjusting, also in the operation of the system and in coordination also on the non-aerodynamic part ):
- - for fastening / mobility / bendability / variability (also with angle of attack and profile) etc. of the converted flap / s on the grille z. E.g .: cable (system), rod, linkage, hinge, joint, spring, axis, shaft, guides (also axis / shaft, on which a converted flap for direct drives goes back and forth as a guide), sledge, carriage, suitable / guided flexibility of components themselves
- - For the connection between converted flap (s) and non-converted flap (s) or direct drive (e.g. pump or generator): cable, deflection block, rod, linkage, connecting elements for short and direct connections etc. (everything, insofar as it is cheap, flexible, variable, for operation), flexible shaft, gear, translation, lines (also for compressed air), components for telecommunications; and also a suitable device, by means of which the simultaneous oscillating and rotating movement of a converted flap for direct drive as only an oscillating movement z. B. can be passed into a suitable lower area on the grid rotor
- - For the necessary limitation of back and forth movements of the converted flap / s and to support their respective task: Back and forth movements can limit devices such as: stops, pins, edges, frames etc., all les as required, variable, adjustable, themselves adjusting z. B. facilities using centrifugal force; also braking / holding and loosening / releasing devices
- - Sound-absorbing devices for the converted flap / s, z. For example: shock absorbers, springs, suitable materials, special "whisper flaps" etc.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995146247 DE19546247A1 (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Aerodynamic flow machine, in particular windpower generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995146247 DE19546247A1 (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Aerodynamic flow machine, in particular windpower generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19546247A1 true DE19546247A1 (en) | 1997-06-19 |
Family
ID=7779829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1995146247 Ceased DE19546247A1 (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Aerodynamic flow machine, in particular windpower generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19546247A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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