DE202015002488U1

DE202015002488U1 - Windrad

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Publication number: DE202015002488U1
Application number: DE202015002488.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2015-05-18
Anticipated expiration: 2025-04-02

Abstract

Windrad, bestehend aus einem vertikal angeordnetem Auftriebsläufer (1) und einem vertikal angeordnetem Widerstandsläufer (2), die zentrisch zueinander angeordnet und jeweils um eine eigene drehbare Achse herum umlaufend befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auftriebsläufer (1) und dem Widerstandsläufer (2) ein Freilauf (3) angeordnet ist und sich somit der Auftriebsläufer (1) vom Widerstandsläufer (2) in der Rotation im Vorauslauf abkoppeln kann. (1)

Description

Die Erfindung betrifft ein Windrad. Windräder sind bekannt als Auftriebsläufer und Widerstandsläufer. Auftriebsläufer benötigen eine höhere Anlaufgeschwindigkeit, Widerstandsläufer laufen in der Regel mit weniger Wind an. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Windrad, in dem die Vorteile beider Windradtypen, die des Widerstandsläufers (2) und die des Auftriebsläufers (1) genutzt und vereint werden. Der Widerstandsläufer (2) soll dem Auftriebsläufer (1) die Startgeschwindigkeit ermöglichen und als Anlaufhilfe dienen. Da beide Windradtypen unterschiedlich beschaffen sind, weisen sie auch eine unterschiedliche Umdrehungsgeschwindigkeit bei gleicher Windstärke auf. Die Erfindung sieht deshalb vor, dass zwischen dem Widerstandsläufer (2) und dem Auftriebsläufer (1) ein Freilauf (3) angeordnet wird, so dass der Auftriebsläufer (1) sobald er auf Fahrt ist, sich vom Widerstandsläufer (2) abkoppeln kann und schneller drehen kann als der Widerstandsläufer (2). Damit der Auftriebsläufer (1) schnell auf Fahrt kommt, sieht die Erfindung weiter vor, dass zwischen dem Widerstandsläufer (2) und dem Auftriebsläufer (1) ein Getriebe (4) angeordnet ist und somit den Auftriebsläufer (1) schneller rotieren lässt als den Widerstandsläufer (2) selbst. Vorzugsweise kann dieses Getriebe (4) als Planetengetriebe ausgebildet werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass ein Magnetgetriebe eingesetzt wird. Diese Getriebeart hat den Vorteil, dass weniger mechanischer Verschleiß stattfindet und dass während einer Umdrehung unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten erlangt werden können. Der Widerstandsläufer (2) sowohl der Auftriebsläufer (1) können je eine eigene Antriebseinheit (5, 6) aufweisen, so dass jeder von beiden einen eigenen Generator bedienen kann. Der Widerstandsläufer (2) kann aus einem Klappenwindrad, mit mindestens zwei Klappen (7, 8), bestehen. Es können mehrere Widerstandsläufer (2) übereinander, vorzugsweise um 90 Grad versetzt, angeordnet sein. Der Auftriebsläufer (1) ist somit nicht mehr von der Rotationsgeschwindigkeit des Widerstandsläufers (2) abhängig und kann sich unabhängig vom Widerstandsläufer (2) schneller drehen als die Windgeschwindigkeit. Erst wenn die Umdrehungszahl des Auftriebsläufers wieder nachlässt und sich der Umdrehungszahl des Widerstandsläufers annähert oder gleich ist, nimmt der Widerstandsläufer (2) den Auftriebsläufer (1) wieder mit und lässt ihn bedingt durch das Getriebe (4) wieder gleich schneller rotieren als der Widerstandsläufer (2) selbst. 1 stellt eine Rotation im Uhrzeigersinn dar. Der Freilauf (3) funktioniert so, wie wir ihn vom Fahrrad her kennen. Wenn sich das Hinterrad schneller dreht als das Antriebsrad kann das Antriebsrad eine niedrigere Geschwindigkeit aufweisen oder sogar stehen.
Widerstandsläufer drehen sich in der Regel maximal so schnell wie die Windgeschwindigkeit, Auftriebsläufer je nach Profilform um ein Mehrfaches.
In Windrichtung laufend schlagen die Klappen auf (7) und gegen den Wind laufend öffnen (8) sich die Klappen, was als Folge eine Rotation hervorbringt. Bei dem Klappenwindrad können die Klappen (7, 8) aus einem Drahtbügel (9) bestehen, deren Enden gleichzeitig die Achsen der Klappen (7, 8) darstellen, beispielsweise als Spitzenlager. Über den Drahtbügel (9) ist bevorzugterweise Stoff bespannt. Dieser kann im Falle einer überhöhten Windgeschwindigkeit über eine Sollbruchstelle verfügen, in dem beispielsweise der Stoff geöffnet oder weggeklappt werden kann, so dass dem Wind keine Angriffsfläche mehr geboten wird. Es ist auch möglich, dass ein festes Material an Stelle des Stoffes zur Anwendung kommt. Der Auftriebsläufer (1) besitzt mindestens zwei senkrecht angeordnete Tragflächen, vorzugsweise nach dem Darrieus-Prinzip. Die Anordnung dieser Auftriebsflügel können außen, um den Widerstandsläufer (2) herum, oberhalb oder unterhalb des Widerstandsläufers (2) angeordnet sein. Auch eine Kombination, dieser Anordnungsmöglichkeiten ist möglich. Da das Windrad aus zwei Windradtypen besteht, kann man es auch als Hybridwindrad bezeichnen. Es soll es den Namen Binopterus erhalten.
Bezugszeichenliste
Fig. 1 Das erfindungsgemäße Windrad

1: Auftriebsläufer
2: Widerstandsläufer
3: Freilauf
4: Getriebe
5, 6: Antriebseinheiten
7: Klappe geschlossen
8: Klappe geöffnet
9: Drahtbügel
10: Enden der Drahtbügel
11: Stab
12: Lagerstelle
13: Sack

Claims

Windrad, bestehend aus einem vertikal angeordnetem Auftriebsläufer (1) und einem vertikal angeordnetem Widerstandsläufer (2), die zentrisch zueinander angeordnet und jeweils um eine eigene drehbare Achse herum umlaufend befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auftriebsläufer (1) und dem Widerstandsläufer (2) ein Freilauf (3) angeordnet ist und sich somit der Auftriebsläufer (1) vom Widerstandsläufer (2) in der Rotation im Vorauslauf abkoppeln kann. (1)
Windrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auftriebsläufer (1) und dem Widerstandsläufer (2) ein Getriebe (4) angeordnet ist und dadurch der Auftriebsläufer (1) schneller rotieren kann als der Widerstandsläufer (2). (1)
Windrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) vorzugsweise als Planetengetriebe ausgebildet ist.
Windrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebsläufer (1) und der Widerstandsläufer (2) jeweils eine eigene Antriebseinheit (5, 6) für ein weiterführendes Aggregat aufweisen. (1)
Windrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsläufer (2) beispielsweise aus einem Klappenwindrad besteht, wobei die Klappen in Windrichtung laufend schließend (7) gegen einen Anschlag auftreffen und gegen den Wind laufend öffnen (8) und somit eine Rotationskraft entsteht, wobei der Widerstandsläufer (2) für den Auftriebsläufer (1) als Anlaufhilfe dient. (1)
Windrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (7, 8) des Klappenwindrades aus einem Drahtbügel (9) bestehen, dessen Enden (10) beispielsweise als Spitzenlager ausgebildet, vorzugsweise mit Segelstoff bespannt sind, welcher beispielsweise aus einem Sack (13) besteht, am Ende eine Lasche in Form eines abgenähten oder abgeklebten Kanals aufweist, durch die beispielsweise ein vorgeformter runder Stab (11) an mindestens einem Ende formschlüssig ausgebildet, zur Befestigung gesteckt und mit dem Drahtbügel (9), an dessen mindestens einer horizontalen Seite ein formschlüssiges Element angeordnet ist, formschlüssig verbunden wird und dadurch den Sack (13) spannt und gleichzeitig noch den Drahtbügel (9) auseinander hält und dadurch die Enden (10) nicht aus den Lagerstellen (12) heraus können. (1)