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Die Erfindung betrifft ein Windrad mit vertikaler Hauptdrehachse, aufweisend oder umfassend
- – eine Anzahl von Flegelblättern, wobei jedes Flegelblatt um eine jeweilige zugeordnete vertikale Nebendrehachse drehbar ist,
- – eine erste Tragstruktur, welche um die Hauptdrehachse drehbar ist und welche die Flügelblätter derart hält, dass ihre jeweiligen zugeordneten Nebendrehachsen entlang einer gemeinsamen Kreisbahn um die Hauptdrehachse umlaufen, und
- – eine Anzahl von Anschlägen, wobei jedem Flügelblatt wenigstens ein Anschlag zugeordnet ist, welcher die Drehung des jeweiligen Flügelblatts über eine Arbeitsstellung hinaus relativ zu einer Verbindungslinie zwischen der Nebendrehachse des Flügelblatts und der Hauptdrehachse blockiert.
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Es hat sich herausgestellt, dass gattungsgemäße Windräder erhebliche Unwuchten an den Nebendrehachsen aufweisen. Bei den typischen relativ schnellen Geschwindigkeiten, mit welchen sich das Windrad und die Flügelblätter drehen, und den meist hohen Dauerbelastungen gerade in Gebieten mit hohem Windaufkommen, kann dies zu einer Beschädigung von Lagern und zu Materialermüdung und vorzeitigem Materialbruch führen.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Windrad so zu verbessern, dass Unwuchten verringert oder vermieden werden können.
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Dies wird erfindungsgemäß durch ein Windrad nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen können den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung betrifft ein Windrad mit vertikaler Hauptdrehachse, aufweisend oder umfassend
- – eine Anzahl von Flügelblättern, wobei jedes Flügelblatt um
- – eine jeweilige zugeordnete vertikale Nebendrehachse drehbar ist,
- – eine erste Tragstruktur, welche um die Hauptdrehachse drehbar ist und welche die Flügelblätter derart hält, dass ihre jeweiligen zugeordneten Nebendrehachsen entlang einer gemeinsamen Kreisbahn um die Hauptdrehachse umlaufen, und
- – eine Anzahl von Anschlägen, wobei jedem Flügelblatt wenigstens ein Anschlag zugeordnet ist, welcher die Drehung des jeweiligen Flügelblatts über eine Arbeitsstellung hinaus relativ zu einer Verbindungslinie zwischen der Nebendrehachse des Flügelblatts und der Hauptdrehachse blockiert.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jedem Flügelblatt ein Gegengewicht zugeordnet ist, welches derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass ein aus dem Flügelblatt und dem Gegengewicht gebildeter Massenmittelpunkt kreisförmig um die Hauptdrehachse umläuft.
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Damit wird erreicht, dass der aus dem Flügelblatt und dem Gegengewicht gebildete Massenmittelpunkt kein anderes Umlaufverhalten mehr hat als die Nebendrehachsen, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Die Belastung auf Lager und Materialien kann somit minimiert werden, was deren Lebensdauer verlängert und einem Ausfall durch Materialermüdung vorbeugt.
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Bevorzugt laufen die Massenmittelpunkte auf einer konzentrisch zur Hauptdrehachse verlaufenden Kreisbahn um. Damit haben die Massenmittelpunkte ein kreisförmiges und mit den Nebendrehachsen korrespondierendes Umlaufverhalten.
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Weiter bevorzugt liegen die Massenmittelpunkte auf jeweils einer Nebendrehachse. Dies verringert eine etwaige unwuchtbedingte Belastung besonders gut.
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Gemäß einer Ausführung ist die erste Tragstruktur unter den Flügelblättern angeordnet und trägt die Flügelblätter. Bevorzugt weist die Tragstruktur eine Anzahl von Speichen auf, wobei jedem Flügelblatt jeweils wenigstens eine Speiche zugeordnet ist. Dies ermöglicht eine geometrisch einfache und stabile Ausführung.
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Bevorzugt weist das Windrad wenigstens eine weitere, zweite Tragstruktur auf, wobei die weitere, zweite Tragstruktur um die Hauptdrehachse drehbar ist und die Flügelblätter an ihrem jeweiligen oberen Ende hält. Damit können die Flügelblätter weiter stabilisiert werden, da sie mittels der weiteren, zweiten Tragstruktur auch an ihrem der ersten Tragstruktur gegenüberliegenden Ende gehalten werden. Dies verringert eine Belastung von Lagern noch weiter.
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Bevorzugt weist die weitere, zweite Tragstruktur eine Anzahl von weiteren Speichen auf, wobei jedem Flügelblatt jeweils wenigstens eine weitere Speiche zugeordnet ist. Damit wird, ähnlich wie bei der ersten Tragstruktur, eine geometrisch einfache und stabile Ausführung erreicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist/sind die erste Tragstruktur und/oder die weitere zweite Tragstruktur als Tragstern ausgebildet. Damit wird eine besonders hohe Stabilität erreicht.
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Bevorzugt sind die Anschläge an der Tragstruktur und/oder an der weiteren, zweiten Tragstruktur ausgebildet. Dies entspricht einer einfachen, zweckmäßigen Ausführung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist jedem Anschlag jeweils wenigstens ein Hebel zugeordnet, welcher mit dem jeweiligen Flügelblatt, welchem der Anschlag zugeordnet ist, derart verbunden ist, dass sich der Hebel mit dem Flügelblatt um die jeweilige Nebendrehachse dreht, wobei der Hebel mit dem Anschlag in Eingriff steht, wenn sich das jeweilige Flügelblatt in der Arbeitsstellung befindet. Dies ermöglicht eine zuverlässige Begrenzung der Drehung des jeweiligen Flügelblatts in der Arbeitsstellung. In dieser Arbeitsstellung kann es bevorzugt Energie aus einem strömenden Wind aufnehmen und in eine Drehbewegung des Windrads umsetzen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die Gegengewichte als stabförmige Gewichte ausgebildet. Damit wird eine vorteilhafte Lastenverteilung über eine jeweilige Erstreckung eines Flügelblatts erreicht.
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Die stabförmigen Gewichte sind dabei besonders bevorzugt vertikal angeordnet. Dies entspricht auch einer typischen Ausrichtung eines Flügelblatts, was eine sinnvoll korrespondierende Massenverteilung ermöglicht. Damit können Belastungen auf Lager und Materialien noch weiter verringert werden, insbesondere bei ungleichmäßig wirkenden Windkräften.
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Weiter bevorzugt sind die stabförmigen Gewichte symmetrisch bezüglich einem vertikal oberen Ende und/oder einem vertikal unteren Ende des jeweiligen Flügelblatts angeordnet. Damit wird einer Massenverteilung des jeweiligen Flügelblatts noch besser entsprochen.
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Bevorzugt ist entlang jeder Nebendrehachse ein Drehstab ausgebildet, an welchem Flügelblatt und Gegengewicht angebracht sind. Um den Drehstab können sich das Flügelblatt und das Gegengewicht vorteilhaft drehen, wobei der Drehstab die Drehung stabilisiert und führt.
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Bevorzugt ist das Gegengewicht mittels einer Anzahl von Abstandshaltern an dem Drehstab befestigt. Damit kann der Abstand zuverlässig eingestellt und gehalten werden, so wie es erforderlich ist, um den oben beschriebenen Verlauf des Massenmittelpunkts zu erreichen. Die Abstandshalter zählen dann bevorzugt bei der Berechnung des jeweiligen Massenmittelpunkts als Bestandteil des Gegengewichts.
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Es sei darauf hingewiesen, dass unter einer „Anzahl” eines Elements im Rahmen dieser Anmeldung grundsätzlich entweder ein solches Element oder mehrere solcher Elemente verstanden seien.
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Bevorzugt liegt jedes Flügelblatt dem zugeordneten Gegengewicht bezüglich der Nebendrehachse gegenüber. Damit kann ein vorteilhafter Ausgleich der Masse des Flügelblatts durch die Masse des Gegengewichts erreicht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das Windrad ferner eine Schutzeinrichtung auf, welche ab einer definierten Krafteinwirkung ein Weiterdrehen eines jeweiligen Flügelblatts über die Arbeitsstellung hinaus erlaubt. Damit wird verhindert, dass bei besonders hohen Windstärken Beschädigungen an den Flügelblättern oder an anderen Teilen des Windrads auftreten. Die Flügelblätter können sich durch die Schutzeinrichtung vorteilhaft so ausrichten, dass sie eine möglichst geringe Windangriffsfläche bieten. Die aus dem Wind aufgenommene Kraft wird dadurch minimiert, was auch das Überstehen von Zeiten mit besonders hoher Windlast ohne Beschädigungen ermöglicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die Flügelblätter kreisbogensegmentförmig gewölbt. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Windangriffsfläche, mit welcher besonders viel Energie aus dem strömenden Wind aufgenommen werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind die Flügelblätter dazu ausgebildet, sich in der Arbeitsstellung derart anzuordnen, dass sie mit einer Breitseite in einem entlang einer Windrichtung strömenden Wind stehen, und sich außerhalb der Arbeitsstellung derart anzuordnen, dass sie im Wesentlichen parallel zu der Windrichtung stehen. Damit nehmen die Flügelblätter in der Arbeitsstellung vorteilhaft Energie aus dem Wind auf und bremsen die Drehung des Windrads außerhalb der Arbeitsstellung nur sehr gering. Dies ermöglicht einen hohen Wirkungsgrad des Windrads.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist das Windrad dazu ausgebildet, dass sich die Flügelblätter in einem von einer Windrichtung abhängigen Schwenkbereich selbständig um die jeweilige zugeordnete Nebendrehachse nach außen drehen, um eine möglichst kleine Windangriffsfläche der Flügelblätter zur Windrichtung zu erreichen. Dies ermöglicht eine besonders geringe Bremswirkung der Flügelblätter auf ihrem Weg zurück zur Arbeitsstellung, ohne dass hierfür eine spezielle Apparatur erforderlich wäre, welche die Flügelblätter aktiv dreht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist das Windrad dazu ausgebildet, dass sich die Flügelblätter in einem von der Windrichtung abhängigen Gegendrehbereich selbständig derart um die jeweils zugeordnete Nebendrehachse drehen, dass sie eine möglichst kleine Windangriffsfläche zur Windrichtung aufweisen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 ein Windrad in einer perspektivischen Darstellung,
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2 das Windrad von 1 in einer Draufsicht,
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3 das Windrad von 1 in einer vorderen Ansicht,
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4a und 4b Detailansichten des Windrads von 1,
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5 ein Windrad gemäß dem Stand der
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Technik zum Vergleich
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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1 zeigt ein Windrad 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Windrad 10 ist dazu ausgebildet, sich um eine vertikale Hauptdrehachse 15 zu drehen.
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Das Windrad 10 weist eine erste Tragstruktur 20 auf, welche an einer Unterseite des Windrads 10 angebracht ist. Das Windrad 10 weist des Weiteren eine zweite Tragstruktur 40 auf, welche an einer Oberseite des Windrads 10 angebracht ist. Zwischen der ersten Tragstruktur 20 und der zweiten Tragstruktur 40 sind insgesamt sieben Flügelblätter 30 angeordnet. Die Flügelblätter 30 sind dazu ausgebildet, sich um jeweils eine zugeordnete Nebendrehachse 35 zu drehen. Die insgesamt sieben Nebendrehachsen 35 sind ebenfalls vertikal ausgerichtet und sind damit parallel zur Hauptdrehachse 15.
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Entlang jeder Nebendrehachse 35 ist ein jeweiliger Drehstab 36 angeordnet. An dem Drehstab 36 ist das jeweilige Flügelblatt 30 befestigt. Der Drehstab 36 ist dazu ausgebildet, sich um die jeweilige Nebendrehachse 35 zu drehen. Somit kann sich auch das jeweilige Flügelblatt 30 um die jeweils zugeordnete Nebendrehachse 35 drehen. Dies ermöglicht, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird, eine Ausrichtung der Flügelblätter 30 entsprechend einer Windrichtung 60 zur Aufnahme von Energie aus dem Wind.
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Gegenüberliegend zu dem jeweiligen Flügelblatt 30 ist an den Drehstäben 36 jeweils ein Gegengewicht 37 angebracht. Das jeweilige Gegengewicht 37 ist als stabförmiges Gegengewicht ausgebildet und erstreckt sich parallel zu dem Drehstab 36. Das jeweilige Gegengewicht ist mittels jeweils dreier Abstandshalter 38 an dem jeweiligen Drehstab 36 befestigt. Die Abstandshalter 38 sind dabei als im Vergleich zum Gegengewicht 37 kurze, horizontal liegende Stäbe ausgeführt.
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Die Tragstrukturen 20, 40 sind vorliegend als Tragsterne ausgeführt. Dabei weist die erste Tragstruktur 20 insgesamt sieben Speichen 25 auf. Die zweite Tragstruktur 40 weist ebenfalls insgesamt sieben Speichen 45 auf. Jeweils zwischen zwei Speichen 25, 45, welche von oben gesehen deckungsgleich sind, ist angrenzend an ein jeweiliges äußeres Ende der Speichen 25, 45 jeweils einer der Drehstäbe 36 angebracht. Dieser ist mittels nicht näher dargestellter oder diskutierter Kugellager in den Speichen 25, 45 drehbar gelagert.
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An jeder der Speichen 45 der zweiten Tragstruktur 40 ist jeweils ein Anschlag 50 angebracht. Des Weiteren ist an jeder Nebendrehachse 35 jeweils ein Hebel 55 ausgebildet, welcher mit dem jeweiligen Drehstab 36 derart verbunden ist, dass sich der Drehstab 36 und der Hebel 55 zusammen drehen. Dies bedeutet insbesondere auch, dass sich der Hebel 55 zusammen mit dem jeweiligen Flügelblatt 30 und dem jeweiligen Gegengewicht 37 dreht.
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Der jeweilige Anschlag 50 wirkt mit dem jeweiligen Hebel 55 derart zusammen, dass der Hebel 55 in einer bestimmten Stellung an dem Anschlag 50 anschlägt, wodurch eine weitere Drehung des Hebels 55 und damit auch des jeweiligen Flügelblatts 30 begrenzt wird. In eben dieser Stellung befindet sich das jeweilige Flügelblatt 30 in seiner Arbeitsstellung. Es sei verstanden, dass diese Arbeitsstellung nicht relativ zu einem externen Koordinatensystem, sondern relativ zu der jeweiligen Speiche 45 der zweiten Tragstruktur 40 definiert ist. Somit ist die Arbeitsstellung des jeweiligen Flügelblatts 30 abhängig von der jeweiligen Drehstellung des Windrads 10.
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Die Arbeitsstellung ist diejenige Stellung des Flügels 30, in welchem er eine besonders hohe Windangriffsfläche bietet. Aufgrund der Drehung des Windrads 10 um die Hauptdrehachse 15 kann dies nicht jederzeit bedeuten, dass das Flügelblatt 30 exakt quer zur Windrichtung 60 steht. Vielmehr gelangt das Flügelblatt 30 typischerweise selbständig in die Arbeitsstellung, wenn die Speiche 45, an welcher sich das Flügelblatt 30 befindet, in etwa gegenparallel zur Windrichtung 60 weist. In der Darstellung von 1 entspricht dies einem Zustand, in welchem die jeweilige Speiche 45 nach vorne weist. In diesem Zustand ist die Windangriffsfläche noch verhältnismäßig klein. Dreht sich die jeweilige Speiche 45 weiter, und zwar in der Darstellung von 1 nach rechts, so erhöht sich die Windangriffsfläche sukzessive, bis sie ein Maximum erreicht, wenn die Speiche 45 in etwa quer zur Windrichtung 60 steht. Anschließend nimmt sie wieder etwas ab, bevor sich das Flügelblatt 60 aus der Arbeitsstellung heraus in eine Stellung dreht, in welcher das Flügelblatt 60 eine besonders kleine Windangriffsfläche bietet. Diese Stellung ist abhängig von der jeweiligen Drehstallung der Speiche 45, wobei das Flügelblatt 30 typischerweise grundsätzlich in etwa so eingestellt ist, dass es im Wesentlichen parallel zur Windrichtung 60 liegt und somit die Windangriffsfläche minimiert.
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In der Arbeitsstellung nimmt das Flügelblatt 30 aufgrund der beschriebenen hohen Windangriffsfläche besonders viel Energie aus dem strömenden Wind auf. Diese wird über den Drehstab 36 auf die Speichen 25, 45 übertragen. Damit wird das Windrad 10 in Bewegung versetzt bzw. eine Bewegung wird aufrechterhalten. Mittels der Bewegung lässt sich beispielsweise ein Generator zur Erzeugung von elektrischem Strom antreiben. Aufgrund der beschriebenen Stellung der Flügelblätter 30 mit einer möglichst geringen Windangriffsfläche außerhalb der Arbeitsstellung bremsen die Flügelblätter 30 besonders wenig, wenn sie sich in einer Position befinden, in welcher sie keine Energie aus dem Wind aufnehmen können.
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Die Flügelblätter 30 drehen sich selbständig in die Arbeitsstellung und auch wieder aus ihr heraus. Dies liegt an der Formgebung, welche so gewählt ist, dass sie an den entsprechenden Positionen in geeigneter Weise vom Wind erfasst werden, um die jeweilige Drehbewegung zu vollziehen. Wie gezeigt sind die Flügelblätter vorliegend kreisbogensegmentförmig ausgebildet.
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Befindet sich das jeweilige Flügelblatt 30 in einer vorderen Position, so drückt der Wind auf eine links hinten liegende Kante des Flügelblatts 30 und dreht es somit nach rechts in die Arbeitsstellung. Befindet sich das Flügelblatt 30 in einer Position rechts hinten, so wird eine in Arbeitsstellung dem Wind abgewandte Seite des Flügelblatts 30 vom Wind erfasst und das Flügelblatt 30 somit nach links gedreht. Wenn es eine Stellung erreicht hat, in welcher der Wind von beiden Seiten etwa gleich stark angreift, so verbleibt es in dieser Stellung und behält diese auch bei, wenn sich das Flügelblatt mit den jeweiligen Speichen 25, 45 weiterdreht. In dieser Stellung ist die Windangriffsfläche des Flügelblatts 30 minimiert.
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Bildet man von einem der Flügelblätter 30 mit seinem zugeordneten Ausgleichsgewicht 37 einen Massenmittelpunkt, so kommt dieser auf der jeweiligen Nebendrehachse 35 zu liegen. Hierbei zählen die Abstandshalter 38 als Bestandteil des Gegengewichts 37. Dies führt zu besonders niedrigen Unwuchten und entsprechend niedrigen Belastungen der weiter oben erwähnten Kugellager. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.
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2 zeigt das Windrad 10 in einer Draufsicht. Bezüglich der einzelnen Elemente und deren Funktion wird auf die Beschreibung von 1 verwiesen.
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In 2 ist insbesondere gut zu erkennen, wie sich die Flügelblätter 30 in jeweiligen Drehpositionen relativ zur Windrichtung 60 ausrichten. Im bezüglich der Hauptdrehachse 15 rechten Bereich von 2 befinden sie sich im Wesentlichen in der Arbeitsstellung, in welcher sie Energie aus dem Wind aufnehmen und in eine Drehbewegung des Windrads 10 umsetzen. Im bezüglich der Hauptdrehachse 15 linken Bereich von 2 befinden sie sich nicht in der Arbeitsstellung, sondern richten sich derart aus, dass sie eine niedrige Windangriffsfläche aufweisen.
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Es sei verstanden, dass das Windrad 10 entlang seines Umfangs keine Vorzugsorientierung aufweist. Die Flügelblätter 30 können sich vielmehr selbständig entsprechend der Windrichtung in die Arbeitsstellung oder aus der Arbeitsstellung heraus drehen. Dies funktioniert unabhängig von der Windrichtung 60. Ändert sich die Windrichtung 60, so ändern sich automatisch die jeweiligen Drehpositionen, an welchen sich die Flügelblätter drehen. Dies ermöglicht eine automatische Anpassung des Windrads 10 an unterschiedliche Windrichtungen. An spezielle Vorrichtungen zur Nachführung, wie sie bei zahlreichen bekannten Ausführungen von Windrädern nötig sind, kann dementsprechend verzichtet werden.
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3 zeigt das Windrad 10 in einer Vorderansicht. Bezüglich der einzelnen Elemente und deren Funktion wird auf die Beschreibung von 1 verwiesen. Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit wurden einzelne Bezugszeichen weggelassen.
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Auch in dieser Ansicht befinden sich die Flügelblätter 30 im Wesentlichen in Arbeitsstellung, wenn sie sich rechts von der Drehachse 15 aufhalten, und sie befinden sich in einer Stellung mit niedriger Windangriffsfläche, wenn sie sich links von der Drehachse 15 aufhalten. Die bezüglich der Hauptdrehachse 15 rechte Seite des Windrads 10 kann deshalb auch als Arbeitsseite bezeichnet werden. Ebenso kann die linke Seite des Windrads 10 als Gegenstromseite bezeichnet werden, da sich in dieser Seite die Flügelblätter 30 gegen den Wind drehen. Dabei wird für den in 3 gezeigten Zustand angenommen, dass der Wind von Vorne, also auf die Papierebene der Figur bläst.
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4a und 4b zeigen eine Draufsicht auf einen äußeren Teil einer Speiche 45 der zweiten Tragstruktur 40. Dabei sind insbesondere der Anschlag 50 und der zugeordnete Hebel 55 zu erkennen.
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In dem in 4a dargestellten Zustand sind der Hebel 55 und der Anschlag 50 nicht in Eingriff miteinander. Das mit dem Hebel 55 über den Drehstab 36 verbundene Flügelblatt 30 kann sich somit in beide Richtungen frei drehen. Dies entspricht einem Zustand außerhalb der Arbeitsstellung.
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In dem in 4b dargestellten Zustand sind der Hebel 55 und der Anschlag 50 in Eingriff miteinander. Dies entspricht der Arbeitsstellung. Das Flügelblatt 30 kann sich nicht weiter nach rechts drehen und liegt somit in einer relativ zur Speiche 45 definierten Stellung, in welcher es vorteilhaft Energie aus dem strömenden Wind aufnehmen und auf die Speiche 45 übertragen kann, um das Windrad 10 zu drehen.
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5 zeigt ein Windrad 10 gemäß dem Stand der Technik. Bezüglich der einzelnen Elemente und deren Funktion wird auf die Beschreibung von 1 verwiesen. Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit wurden einzelne Bezugszeichen weggelassen.
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Im Unterschied zu dem Windrad 10 gemäß dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Windrad 10 gemäß dem Stand der Technik keine Ausgleichsgewichte auf.
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Jedes der Flügelblätter 30 hat einen Massenmittelpunkt. Da sich das Flügelblatt 30 lediglich in einem sehr schmalen Winkelbereich der jeweiligen Nebendrehachse 35 erstreckt, liegt dieser Massenmittelpunkt außerhalb der Nebendrehachse 35. Somit dreht sich der Massenmittelpunkt mit einer Drehung des Flügelblatts 30 um seine Nebendrehachse 35 ebenfalls um die Nebendrehachse 35.
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Da sich die Flügelblätter 30 während eines Umlaufs um die Hauptdrehachse 15 um ihre jeweilige Nebendrehachse 35 drehen, verändert sich im Laufe eines Umlaufs auch die Lage des Massenmittelpunkts relativ zur Nebendrehachse 35.
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Insgesamt laufen die Nebendrehachsen 35 entlang einer Bahn 70 um die Hauptdrehachse 15 um, welche rund ist und als Mittelpunkt die Hauptdrehachse 15 hat. Demgegenüber laufen die Massenmittelpunkte der Flügelblätter 30 entlang einer Bahn 75 um die Hauptdrehachse 15 um, welche erkennbar nicht deckungsgleich mit der Bahn 70 der Nebendrehachsen 15 sind. Vielmehr ist die Bahn 75 der Massenmittelpunkte nicht rund und auch nicht konzentrisch mit der Bahn 70 der Nebendrehachsen. Dies führt zu einer erheblichen Unwucht und zu einer entsprechenden Belastung der Kugellager zwischen den Drehstäben 36 und den Speichen 25, 45, was die Kugellager beschädigen kann und insgesamt zu einer schnellen Ermüdung der verwendeten Materialien führt.
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Im Vergleich dazu werden die relevanten Massenmittelpunkte bei einem Windrad 10 gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht nur über das Flügelblatt 30, sondern auch über das Ausgleichsgewicht 37 gebildet. Das Ausgleichsgewicht 37 ist so gewählt, dass der Massenmittelpunkt auf der jeweiligen Nebendrehachse 35 liegt. Somit beschreiben bei dem Windrad 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht nur die Nebendrehachsen 35, sondern auch die Massenmittelpunkte eine Kreisbahn, wobei die beiden Kreisbahnen deckungsgleich sind. Die oben beschriebenen Unwuchten mit ihren negativen Auswirkungen werden damit wirkungsvoll vermieden.
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Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
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Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
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Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
