DE2840857B2

DE2840857B2 - Vertical axes wind turbine

Info

Publication number: DE2840857B2
Application number: DE19782840857
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 2000 Hamburg Wendner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1978-09-20
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2840857C3; DE2840857A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Windrotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a wind rotor according to the preamble of claim 1.

Derartige Anlagen erfordern Flügel, die ihrem Umlauf in bezug auf Fliehkraftauswirkung und geringste Wirbelbildung genau entsprechen und die kontinuierlich in die Mittelstellung zurückgezogen werden.Such systems require wings that their rotation in terms of centrifugal force and the least Exactly correspond to vortex formation and which are continuously withdrawn to the central position.

Es ist bekannt, daß zur Nutzung der Windkraft Vertikal-Turbinen mit starren Flügeln (Darrieus) und mit beweglichen Flügeln (amerikanische Giromill; DE-PS 1 21 334; AT-PS 1 614; FR-PS 7 45 869; FR-PS 5 30 231) entwickelt wucden.It is known that for the use of wind power vertical turbines with rigid blades (Darrieus) and with movable wings (American Giromill; DE-PS 1 21 334; AT-PS 1 614; FR-PS 7 45 869; FR-PS 5 30 231).

Es ist weiter bekannt, an den beweglichen Rügein einen Gewichtsausgleich vor», nehmen, jedoch ist dieser Gewichtsausgleich fest angeordnet, und alle Entgegenhaltungen zeigen Gestänge oder zumindest Federn, die die Flügel in einer bestimmten Ausgangslage halteaIt is also known to the movable Rügein balance the weight », take, however, is this counterbalance is firmly arranged, and all references show linkages or at least Feathers that hold the wings in a certain starting position a

Der Darrieus-Rotor erfordert eine aufwendige Halterung, da er auch am Scheitelpunkt drehbar gelagert sein muß. Es sind nur schmale, symmetrische Flügelprofile verwendbar. Diese sind wegen der erreichbaren aber auch erforderlichen hohen Drehzahl entsprechend der Fliehkraftauswirkung gebogen. Diese Formgebung und die schmalen Flügelblätter bewirken, daß die Windangriffsfläche gering ist. Durch die starren Flügel entstehen Verluite auf der gegenläufigen Seite. Der Rotor ist nicht selbststartend und für mittlere Windstärken nur in begrenzter Größe einsetzbar.The Darrieus rotor requires an elaborate bracket because it can also be rotated at the apex must be stored. Only narrow, symmetrical wing profiles can be used. These are because of the achievable but also required high speed bent according to the effect of the centrifugal force. These The shape and the narrow blades mean that the area exposed to wind is small. Through the stare The wings are created on the opposite side. The rotor is not self-starting and for medium-sized Wind strengths can only be used in limited sizes.

Bei den bisher konstruierten Pendelflügel-Windrädern, mit und ohne Flügel-Gegengewicht, erfolgt die Rückführung in die Mittelstellung durch Federkraft, Eigenspannung des Materials, Gestänge oder ein Schwerkraftgewicht Bei der Giromill ist nur ein gefederter Anschlag vorgesehen. Grundsätzlich ist aber davon auszugehen, daß die Fliehkraft durch diese bisherigen Systeme nicht ausgeglichen werden kann. Dieser Mangel ist der Hauptgrund dafür, daß alle bisherigen so vielversprechenden Pendelflügel· Konstruktionen versagten, denn bei schnell rotierenden Vertikal-Windrädern wird auch der Flügel mit Gegengewicht, wenn vom Wind schräg gestellt, stark den unterschiedlichen Fliehkräften ausgesetzt. Wird der Flügel nach innen gedrückt, dominiert das nach außen ragende Gegengewicht Wenn der Flügel (auf der Leeseite) vom Wind nach außen gedrückt wird - und das ist die stärkste Auswirkung — dominiert das Gewicht des Flügels, wodurch das Windrad sofort extrem abgebremst wird. Erst wenn das Windrad soweit abgebremst ist, daß die Federkraft oder das Rückholgewicht dominiert, erfolgt die Rückstellung in die Mittelposition.With the pendulum vane wind turbines constructed so far, with and without sash counterweight, the return to the central position is carried out by spring force, Internal tension of the material, rods or a gravity weight With the Giromill there is only one Spring-loaded stop provided. Basically, however, it can be assumed that the centrifugal force through this previous systems can not be compensated. This deficiency is the main reason that everyone So far so promising pendulum vane · constructions failed, because with fast rotating Vertical wind turbines will also have the wing with a counterweight, when tilted by the wind, exposed to the various centrifugal forces. Will the If the wing is pressed inwards, the outwardly protruding counterweight dominates Lee side) is pushed outwards by the wind - and that is the strongest effect - that dominates Weight of the wing, whereby the wind turbine is immediately extremely braked. Only when the wind turbine is ready is braked that the spring force or the return weight dominates, the return takes place in the Middle position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fliehkräfte an den Pendelflügeln in jeder Flügelstellung durch Gegengewicht auszugleichen und eine kontinuierliche Rückholspannung des Flügels — ansteigend mit der Schrägstellung und mit der Geschwindigkeit desThe invention is based on the object of reducing the centrifugal forces on the pendulum wings in every wing position to be balanced by counterweight and a continuous return tension of the sash - increasing with the inclination and at the speed of the

i.« Windrades — zu erzielen.i. «Wind turbine - to achieve.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst Die Erfindung bringt ein Pendelflügel-System, bei dem die unterschiedlichen Fliehkräfte von einem beweglichenThis object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1 Invention brings a pendulum wing system in which the different centrifugal forces of a movable one

Counterweight to be balanced. The movable one Counterweight also has the effect that the wing of the

rotierenden Windrades mit ansteigender Spannung in die Mittelstellung zurückgezogen wird.rotating wind turbine is withdrawn into the middle position with increasing tension.

Execution and mode of operation of the invention are

anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtdescribed with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 Vorderansicht des Windrotors. Die Pendelflügel 1 besitzen vorn eine Gleitschiene 2 für das bewegliche Gegengewicht 3. Die Speichen 4 an der Vertikalachse 20 sind mit einem oder mehreren Seilen 5 abgespannt und laufen in einer Gabel 6 aus, an der die Flügel schwenkbar im Drehpunkt 10 gelagert sind.Fig. 1 front view of the wind rotor. The pendulum wings 1 have a slide rail 2 for the movable counterweight 3 at the front. The spokes 4 on the Vertical axis 20 are guyed with one or more ropes 5 and run out in a fork 6 on which the The wings are pivotably mounted in the pivot point 10.

Fig.2 Draufsicht, verschiedene Flügelstellungen bei Strömungseinwirkung. Die bei veränderten Stellungen ebenfalls veränderte Position des Gegengewichtes 3 auf der Gleitschiene 2 schafft nicht nur den erforderlichen Gewichtsausgleich sondern bewirkt, daß jeweils der in das Radinnere ragende Teil des Pendelflügels gewichtsmäßig dominiert und somit von der Fliehkraft stärker wieder in die Mittelstellung gezogen wird. Die Führungsstange 7 ist am jeweiligen Ende gelenkig mit dem Gegengewicht 3 und der Spdehe 4 verbunden, und zwar exakt so, daß in der Mittelstellung des Pendelflügels das Fliehkraft-Gegengewicht 3 genau das Flügelgewicht ausgleichtFig. 2 top view, different wing positions at Flow effect. The position of the counterweight 3 also changed with changed positions the slide rail 2 not only creates the necessary weight compensation but also causes each of the in the inside of the wheel protruding part of the pendulum wing dominates in terms of weight and is therefore stronger from the centrifugal force is pulled back to the middle position. The guide rod 7 is articulated at the respective end the counterweight 3 and the Spdehe 4 connected, exactly so that in the middle position of the pendulum wing the centrifugal counterweight 3 exactly balances the weight of the sash

F i g. 3 Darstellung des Pendelflügels 1 mit Gleitschiene 2 und einem auf dieser gleitenden Gegengewicht 3.F i g. 3 Representation of the pendulum wing 1 with slide rail 2 and a counterweight 3 sliding on this.

F i g. 4 Draufsicht des Pendelflügels in der Mittelstellung. Aus dieser Zeichnung ist deutlich zu ersehen, daß das bewegliche Gegengewicht 3 einen über doppelt soF i g. 4 Top view of the pendulum wing in the middle position. From this drawing it can be clearly seen that the movable counterweight 3 is more than twice that

so langen Weg bis zum Ende der Schiene zurücklegen muß, wenn der Flügel nach außen gedrückt wird. Die Wirksamkeit des Fliehkraft-Gegengewichtes steigt auf diese Weise extrem an. Wird der Flügel vom Wind nach innen gedrückt, ist der Weg des Gegengewichtes 3 bis zum Anschlag sehr kurz, und der Flügel wird vom eigenen dominierenden Gewicht in die Mittelstellung gezogen.has to travel so long to the end of the rail when the wing is pushed outwards. the The effectiveness of the centrifugal counterweight increases extremely in this way. Will the wing follow the wind pressed inside, the way of the counterweight is 3 to very short to the stop, and the wing is moved into the central position by its own dominant weight drawn.

Strömungsgerechte Verstärkung 14 in der Verlängerung der Gleitschiene 2 quer Über den Flügel 1.Flow-correct reinforcement 14 in the extension of the slide rail 2 across the wing 1.

Je nach Bauweise ist ein abgefederter Anschlag des Pendelflögels vorzusehen, um starke Windstöße beim Anlaufen des Windrades aufzufangen.Depending on the construction, a cushioned stop of the pendulum wing is to be provided in order to avoid strong gusts of wind during the To catch the start of the wind turbine.

Fig.5 Schnitt von einer Gleitschiene 2 mit einem rollengelagerten Gegengewicht 3.Fig.5 section of a slide rail 2 with a roller bearing counterweight 3.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wind rotor with vertical shaft and attached to rotor spears so as to be parallel to the rotor shaft arranged axes swinging wings, the axes in the area of the front Wing edges are arranged and each on each wing in the manner of a balance beam for weight compensation of the wing a rail with an attached counterweight is attached, thereby characterized in that the counterweight (3) has an articulated connection (7) with the Rotor spoke (4) connected and arranged automatically longitudinally movable on the rail (2)

2. Wind rotor according to claim 1, characterized in that that the counterweight (3) is roller-mounted on the rail (2)