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Flügel und Propellerlose Kompressions-Kreiselwindturbine.
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Die Erfindung betrifft eine Turbine,in der die potentiellen Druck-Energien
die naturbedingt in den bestehenden Winden vorhanden sind, die hoch- und breitgefächert
jeweils in deren unterschiedlichsten Höhen- und Tiefenlagen bestehen- beliebige
Mengen dieser potentiellen Druck-Energien in der Weise optimalst und verlustlos
in rotierend wirksam arbeitende potentielle Antriebs-Energien umgewandelt sind,
indem diese Druck-Energien mit den hier ankommmenden Winden vor ihrem Eintritt in
die jeweiligen Druckammern des hier waagerecht drehbar angeordneten Turbinen-Rotores,durch
die Form einer Kompressions-Anlage und kraft ihres eigenen potentiellen Energie-Druckes
- sich zusätzlich und selbst,noch mehr komprimieren,verdichten und unmittelbar daran
anschließend in diesem fast doppelt komprimierten Zustand, direkt Druck-ausübend
auf die jeweiligen Druckschaufeln mit deren verschieden geformten Druckauffang-Anordnungen
und in deren Druckkammern dieses Turbinen-Rotores,einwirken- und durch diese hier
praktisch doppelt erhaltenen und verstärkten potentiellen Energie-Impulse,die hier
naturbedingt zusätzlich kombiniert und daher noch mehr verstärkt sind durch die
hier gleichzeitig erzeugten potentiellen Energie-Impulse der hier praktisch in Funktion
getretenen eigenen Energie-Wucht des Kreisels/ hier in der Form dieses kreisrunden
und drehbar gelagerten Turbinen-Rotores mit dessem Gesamtgewichtes/, wird dieser
gesamte Turbinen-Rotor durch diese hier praktisch dreifach erhaltenen und daher
dreifach wirksamen potentiellen Energie-Impulse,zwangsläufig in rotierend wirksam
arbeitende potentiells 4ntriebs-Energien erzeugende Umdrehungen versetzt- und daß
ferner dieser gesamte drehbar angeordnete Turbinen-Rotor allseitig mit einem Mantel
umgeben ist,der drehbar um diesen gesamten Turbinen-Rotor angeordnet ist und es
die gleichzeitigen Aufgaben dieses Drehmantels sind, 1)mittels des auf der Rückseite
dieses Drehmantels fest angeordneten und uindgesteuerten Steuerruders, b)die Auffangöffnung
der Kompressions-Anlage,die auf der vorderen rbeitsseite dieses Drehmantels fest
angeordnet ist- stets den hier ankommenden Winden mit deren potentiellen Druck-Energien,entgegen
zu steuern und ferner c)dieser Drehmantel die hier doppelt komprimierten Druck-Energien
dann anschließend durch die Durchflußöffnung dieser Kompressions-
Anlage,
direkt auf die Druckschaufeln und deren Druckauffang-Anordnungen und in deren jeweiligen
Druckammern,waiterleitet und ferner d)dieser Drehmantel gleichzeitig verhindert,daß
diese komprimierten Druck-Energien während ihres Einströmens in die jeweiligen Druckammern
an der jeweiligen Arbeitsseite des Turbinen-Rotores,an diesen Druckammern seitlich
nicht vorbeiströmen,hier nicht "ausbrechennkönnen und diese daher zwangsläufig restlos
in diese Druckammern hinein gepresst und hier restlos ausgenutzt werden und e)in
der Rückseite,der jeweiligen Arbeitsseite dieser Turbine- die Ausflußöffnung für
die restlichen Druck-Energien in den Winden,angeordnet ist und f) dieser Drehmantel
gleichzeitig die Druckschaufeln mit deren Druckauffang-Anordnungen und deren Druckammern,die
jeweils auf der Leerlaufseite dieses Turbinen-Rotores befindlich sind und deshalb
während der Undrehungen des Turbinen-Rotores funktionsbedingt den hier ankommenden
potentiellen Druck-Energien des bestehenden Windes zwangsläufig entgugenlaufen und
diese dadurch ebenfalls zwangsläufig,abbremsend auf die Umdrehungen des Turbinen-Rotores
einwirken müssen diese vor den hier ankommenden und hier zwangsläufig abbremsend
wirkenden potentiellen Druck-Energien völlig abschirmt und schützt und g)--- durch
das Einströmen der doppelt komprimierten Druck-Energien des bestehenden Windes in
die jeweilige Arbeitsseite des Turbinen-Rotores,besteht in dieser Arbeitsseite und
innerhalb dieser Drehmantelseite zwangsläufig ein bestimmter Energiejjberdruck,dagegen
besteht auf der jeweiligen Leerlaufseite des Turbinen-Rotores und innerhalb deren
Drehmantelseite,durch deren Abschirmungsfunktion,ein bestimmter Unterdruck- den
die,jetzt'j3ruckleeren Druckammern naturbedingt leichter durchlaufen und h)dieser
Drehmantel gleichzeitig varhindert-daß Teile,die sich eventuell von dem Turbinen-Rotor,usw.,gelöst
haben,nicht an die Außenwelt dieser Turbinen-Anlage gelangen und daher nicht dessen
Umwelt beschädigen können und ferner dieser Drehmantel den Turbinen-Rotor allseitig
vor Versisungen, Verunreinigungen,Beschädigungen,usw.,schützt,solJie ferner j)dieser
Drehmantel gleichzeitig verhindert,daß eventuelle Laufgeräusche des Turbinen-Rotores
an dessen Außenwelt gelangen können.
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Diese Kompressions-Kreiselwindturbine,die mittels der darin einge
führten potentiellen Druck-Energien der bestehenden Winde- praktisch rotierend wirksam
arbeitende potentielle Antriebs-Energien erzeugt
und gleichzeitig
abgibt,wird als eine Antriebs-Turbine filr beliebig andere 13ehinen,Vorrichtungen,usw.,verwendet.
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Durch die öffentlichen Medien wie Fernsehen,Radio- und ferner durch
Zeitschriften ist bekannt daß die potentiellen Druck-Energien des bestehenden Windes
dafür ausgenutzt werden,die verschiedenet geformten länglichen und an waagerecht
drehbaren Lagerachsen angeordnete Rotoren- oder Propellerblätter sowie senkrecht
stehend drehbar angeordnete längliche und halbrohrförmige Druck-Auffänger oder die
senkrecht stehend ,mit Abstand paralell zu ihren ebenfalls senkrechtatehend und
drehbar angeordneten Lagerachse länglichen Blattanordnungen,für die Erzeugung potentieller
Antriebs-Energien in Umdrehungen zu versetzen, hierzu der Inhalt auf Blatt -4-,-5-,-6-
und -7-,und ferner auch durch die gleichen Medien bekannt ist,daß mittels dieser
Druck-Energien des bestehenden Windes die halbkugelförmigen Druckauffänger an den
senkrechtstehend drehbaren Lagerachsen der Anordnungen in Umdrehungen zu versetzen,um
damit die Geschwindgkeiten des Windes zu messen und ferner durch Augenschein bekannttist,dsE
mittels dieser Druck-Energien des bestehenden Windes die Druckammern,die befindlich
auf den Dächern von Autos,Schiffsräumen,LagerrSumen,usw.arFsnkrecht drehbaren Lagerachsen
angeordnet sind- in Rotationen versetzt werden um gleichzeitig damit,mittels deren
zugeordneten luftabsaugenden Propellern die jeweils darunter befindlichen Räuse
zu entlüften und daß ferner das Funktions-Prinzip und,0die Bauweise dieser zum Patentschutz
angerueldeten Kompressions-Kreiseluindturbine,weder von Außenstehenden beschrieben
noch gebaut,noch diesen bekannt ist.
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Ferner ist bekannt- Große Mengen der potentiellen Druck-Energien des
bestehenden Windes werden bereits/und sollen noch/mittels dieser unterschiedlichsten
Ausführungen von Windturbinen,Windkraftwerken'sowie mittels anderer systemgleicher
Anordnungen und den verschiedensten Formen und Anordnungsarten derer Rotoren- und
Propellerblätter,usw., - in ebenfalls großer Mengen rotierend wirksam arbeitender
potentieller Antriebs-Energien umgewandelt worden /und noch umgewandelt werden,
beschrieben zum Beispiel in der Tageszeitung"Bremer-Nachrichten mit Datum 3.Febr
.1979,2 o.Febr01979 und 18.Mai 1979.Die Autoren dieser Artikel bestätigen hier jedoch
gleichzeitig die technischen Schwierigkeiten,die bei den Konstruktionen dieser Windturbinen,Windkraftwerken,
sowie auch bei deren Rotoren- und Propellerblättern,Schaufelanordnungen,naturbedingt,auftreten
müssen und ist dieses hier nachstehend aufgeführt worden
Zeitungs-Artikel
aus "Bremer Nachrichten v.Sonnabend 3.2.1979= RIESE"GROlJIAN"IJILL DEN WIND FANGEN"
/Absatz 1 / Höchstleistung nur ein Uierteljahr.
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Wieviel Zeit des Jahres arbeitet dann Growian eigentlich? Seine Planer
geben an: 23 Prozent der gesamten Betriebszeit wird der Wind dafür zu schwach sein
und während 2 Prozent der gesamten Betriebszeit zu stark! In fast der Hälfte der
Zeit (48 Prozent)wird diese Anlage laufen,aber nicht ihre volle Leistung erreichen!Das
geschieht nur in rund einem Viertel dieser Zeit 27 Prozent) wenn es Petrus will,mu9
man hinzufügen.
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/ Absatz 2 / Nur ungefähr ein Uierteljahr also zuläuft "Growian" mit
voller Leistung,ein weiteres halbes Jahr läuft er mit verminderter Leistung und
ein Vierteljahr steht er still.Natürlich ist es der Traum der Techniker,mehr aus
dem Wind herauszuholen.Dieser Traum ist dem Forschungsminister über 28 Millionen
Mark wert.Soviel ist vorerst für den Prototyp einer Windenergie-Anlage eingesetzt,die
sich weich den jeweils gegebenen Windverhälnissen anpassen soll.Das Projekt befindet
sich erst in der Anfangsphase und dessen Konzept ist noch nicht bekannt.Man könnte
sich vorstellen, daß bei niedrigen Windgeschwindigkeiten aus dessem Propeller herausgefahren
werden,wie sie ähnlich am Flugzeug zur Auftriebserhöhung bei niedrigen Geschwindigkeiten
dienen,nämlich die Landeklappen.
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/ Absatz 3 / Rotor mit senkrechter Achse.
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Ein weiteres Problem besteht darin,daß bei den großen Propeller-Anlagen
die Antriebskraft für deilGenerator nur in luftiger Höhe zur Verfügung steht.100
Meter hoch liegt die Welle beim "Growian" und sie muß auch noch mit dem Propeller
jeweils in die richtige Windrichtung geschwenkt werden.Da eine hundert Meter lange
"Fernwelle" zum Boden,technisch wegen der unvermeidlich auftretenden Schwingungen
nicht beherrschbar ist,müssen Getriebe und Generator direkt an die Propellernabe
gekoppelt und mitgeschwenkt werden.Einschließlich Propeller sind das 240 Tonnen
Geuicht,die auf dem loo Meter hohen
Turm drehbar gelagert sein
wollen! / Absatz 4 / Die Lösung wäre ein Rotor,der sich um eine senkrechte Achse
dreht.
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Tatsächlich gibt es ein solches Konzept,erfunden von dem Franzosen
Darrieus.Bei 'sERNO" und an der Bremer Universität von Professor Dr.
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Krishna Simhan wird diese Variante untersucht.Die Funktironsweise
ist schwer zu erklären.In zehn Meter Entfernung von der senkrecht ten Drehachse
werden 20 Meter hohe senkrechte Rotorblätter,die ähnlich wie ein Flugzeugflügel
geformt sind, in schnelle Umdrehungen um die Achse versetzt.Durch diese Drehung
werden sie -völlig unabhängig von der Richtung des Windes- ständig von vorn durch
den "Gegenwind" angeblasen.Aus dem Gegenwind und dem tatsächlich herrschenden Wind
gemeinsam resultiert eine Anblasung der Rotorblätter schräg von vorn.Da die Blätter
zur Seite nicht ausweichen können, liefern sie einen Vortrieb ähnlich wie das Segel
einer Dacht,die schräg gegen den Wind ankreuzt.Nur,wenn die Blätter genau in die
Richtung des Windes stehen,dann liefern sie keinen Vorschub,vergleichbar dem Segel
des Bootes bei der Wendelwenn es mit dem Bug durch die Windrichtung gestsuert wird.Wegen
dieser hemmenden Wendepunkte ist der Ausnutzungsgrad der Windenergie nicht so gut
wie bei einem normalen Propeller.Außerdem kann dieser Darrieus-Rotor nicht von selbst
anfahren,sondern muß zunächst von dem zum Elektromotor umgeschalteten Generator
"angelassenW werden.
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/Absatz 5 / Diese riesigen Abmessungen machen einen wesentlichen Teil
der Probleme mit der Windenergie aus.Da die Anlagen eine Lebensdauer von an 20 bis
30 Jahren haben sollen,werdendie Ermüdungsfestigkeit des Materiales höchste Ansprüche
gestellt.Bei "Growian" zum Beispiel ist der Propeller auf der windabgewandten Seite
des Turms enge -bracht.Bei jeder Umdrehung tauchen die Rotorblätter einmal in den
Windschatten des Turmes,und das bedeutet eine plötzliche Entlastung vom Winddruck.Auf
der anderen eite müssen die Rotorblätter aber auch plötzlich hohenielastungen durch
Windböen gewachsen sein.
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Solche Belastungen kehren während der in Aussicht genommenen Le -bensdauer
von 20 bis 30 Jahren immer wieder - bis zu hundertmillionen
mal.Das
sind Ermüdungsbeanspruchungen,uie sie in vergleichbarer Form vor allem im Flugzeugbau
vorkommen.
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/Absatz 6 / Von dort werden auch die fortschrittlichsten Methoden
des Leicht -baus übernommen.Aber die Aufgabe führt die Techniker an die Grenzen
des bisher Möglichen. Zunachst haben die größeren Rotoren noch alle einen tragenden
Holm aus Stahl,die Außenhaut besteht aus Glasfasern verstärkten Kunststoff.Lieber
würde man zu Kohlenstoffasern greifen weil sie weniger dehnbar sind und damit die
Bauteile steifer ausführt werden können,aber die Erfahrungen haben gelehrt - daß
mit diesem Werkstoff große Teile dafür nicht angefertigt werden können.
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Erst recht ist nicht daran zu denken,einen gesamten Propeller aus
diesem Kohlefaser-Kunststoff herzustellen Theoretisch wäre das möglich und es ließe
sich dabei viel Gewicht ersparen.Bisher ist aber über die Ermüdungsfestigkeit dieser
Werkstoffe in hoch belasteten Strukturen noch nicht genügend bekannt.Die Türme,auf
denen sie sichdrehten,knickten um.
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/Absatz 7 / Die Forderung,den Strom an das Netz mit der richtigen
Drehstrom frequenz abzuliefern,bringt auch die Regelungsfachleute zum Schwitzen.Zudem
bestehen die Rotorblätter aus geraden,einfach zu fertigenden Profilen im Gegensatz
zu den sehr komplizierten Formen eines Propellers.Allerdings gibt es noch sehr wenig
Erfahrung mit diesem Rotortyp.An den Bau großer Anlagen isr vorerst überhaupt nicht
zu denken.ERNO hat deshalb vom Bundesministerium für Forschung und Technologie den
Auftrag erhalten,baureife Pläne für einen Prototyp zu liefern.Wenn sich das Konzept
als tragfähig erweist,soll ein solcher Prototyp auf dem blerksgelände in Lemwerder
aufgestellt und versuchsweise erprobt werden.
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/Absatz 8 / Eine weitere große Schwierigkeit für den Konstrukteur
von Windkraftwerken besteht darin,daß es auch theoretisch für diese Anlagen keine
Ideallösung gibt.Er muß eine Fülle von Kompromissen eingehen.Das fängt beispielsweise
bei der Generatorleistung an.Wird sie hoch gewählt, damit starke Winde voll ausgenutzt
werden können, dann arbeitet der Generator bei schwachen Winden nicht sehr wirksam.
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Der Energie-Gehalt des Windes wächst aber vielfach stärker /mit der
dritten Potenz) als die Windgeschwindigkeit.Steigt die Windgeschwindigkeit von fünf
auf zwanzig Meter pro Sekunde -von Windstärke drei auf Windstärke acht- dann schwillt
seine Energie auf das 64-fache an.Es gibt aber keinen Generator,der in einem so
weiten Leistungsbereich wirtschaftlich funktioniert.
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/ Absatz 9 / Man hilft sich damit,daß die Propellerblätter bei starkem
Wind so verstellt werden,daß sie nicht mehr die volle Windstärke aufnehmen -- der
Generator braucht also nicht die volle Leistungabreite der Windstärken,bei denen
die Anlage arbeitet.Ahnliches gilt aber auch für den Propeller.Wird er auf die Abqabe
von möglichst viel Leistung bei einer bestimmten Windgeschwindigkeit ausgelegt,dann
dreht er sich bei den anderen Windgeschwindigkeiten nur müde.
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/Absatz lo / Die Leistungscharakteristik wäre vergleichbar der eines
überzüchtteten Rennmotores,der nur in einem sehr schmalen Drehzahlband Leistungen
abgibt.Die Ingenieure müssen hier also auf Spitzenleistungen verzichten,damit verwertbare
Energie bei möglichst jeder Windstärke zwischen Sturm und Flaute angeboten wird.
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/Absatz 11 / Anfahren bei Windstärke vier.
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Bei Growian sehen die gewählten Kompromisse so aus: Erst bei 6,3
Meter pro Sekunde,das entspricht der Windstärke 4,fährt diese Anlage ançDafür arbeitet
sie aber auch noch bei 24 Meter pro Sekunde entsprechend der Windstärke neun - im
Binnenland bezeichnet man das als Sturm,denn hier fangen die Dachpfannen an zu purzeln.Die
Höchstleistung von 3000 Kilowatt erreicht Growian" aber schon bei Windstärke sechs
( 11,8 Meter pro Sekunde).Bei stärkerem Wind werden die Rotorblätter 90 verstellt,daß
die Leistungsaurnahme des Generators nicht weiter steigen kann,beziehungsweise die
Anlage nicht ?durchgeht.
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/ Absatz 12 / Neue Technik notwendig.
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Warum baut man nicht einfach viele Windmühlen und ersetzt die Mühlsteine
darin durch Generatoren? Das wäre zu teuer und würde zu wenig Strom abwerfen.Denn
Mühlen wurden über Jahrhunderte immer hauptsächlich zu dem Zweck weiterentwickelt,Korn
zu mahlen.Das dafür notwendige Mühlenhaus mit seinen Arbeits- und Lagerräumen zum
Beispiel,staut den Wind und frißt dadurch einen Teil seiner Energie weg.Ùnd die
einfachen Windräder mit den gebogenen Blechschaufeln, die der Amerikaner Halladay
im vorigen Jahrhundert erfand und die in aller Welt Pumpen für Trinkwasser und Bewässerung
antreiben?Sie wurden ebenfalls nur für diesen Zweck erfunden.Die USA sind ein riesiges
Binnenland,in dem selten so starker Wind vorkommt wie an der Küste.
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/Asatz 13 / Halladay belegte deshalb sein Windrad so dicht mit Schaufeln,daß
es sich schon bei geringen tJindstärken dreht.Starker Wind aber kann sich durch
die engen Lücken zwischen den Schaufeln nicht mehr hindurch-zwängen ,die Luft staut
sich vor den Schaufeln und umgeht das Rad,ohne ihre Bewegungsenergien abzuleifern.
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/Absatz 14 / Windmühle und amerikanische Windturbine haben aber noch
einen prinzipiellen Nachteil: Sie erreichen nur geringe Drehzahlen.Der Wind muß
immer erst die Luft wegblasen, die von der bei der Drehung vorangehenden Schaufel
abgebremst wurde,bevor er die nächste Schaufel antreiben kann.Bei der Mühle und
der Windturbine folgt aber ein Flügel nach dem anderen sofort nach.Deshalb muß ihre
Drehung langsamer sein.
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/ Absatz 15 / Generatoren verlangen jedoch hohe Drehzahlen,wenn man
sie nicht sehr schwer und teuer bauen will.Deshalb werden die modernen Windanlagen
mit zwei,höchstens drei schmalen Rotorblättern ausgerüstet.Zwar muß ihre Drehzahl
dann immer noch von einem Getriebe übersetzt werden,aber dieses braucht dann nicht
mehr so schwer und kräfteverzehrend ausgelegt zu werden.Dafür haben aber die schmalen
Rotorblätter den Nachteil,daß sie bei schwachem Wind nicht anlaufen,denn sie bieten
im Stand dem ind nur eine sehr geringe Angriffsfläche.Seit den fünfziger Jahren
entwickelte Professor Dr.
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Ulrich Hütter in Stuttgart solche Anlagen mit kleineren Leistungen,die
insbesondere für abgelegene kleine Stromverbraucher günstig sind.Die Rotorblätter
ließ er aus mit Glasfasern verstärktem Kunststoff bauen.Hütter wurde damit zum Vater
der modernen Wind-Ernergie-Technik.
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/Absatz 16 / Wenn aber eine Anlage nennenswerte Beiträge zur Stromversorgung
in der Bundesrepublik liefern soll,dann treten ganz andere Dimensionen auf.Eine
Windmühle liefert bis höchstens 50 Kilowatt Leistung,eine große amerikanische Windturbine
wird nicht viel mehr als das Doppelte leisten können,und in diesem Rahmen bewegen
sich auch die meisten moderneAnlagen. Das sind für die heutige Elektrizätswirtschaft
unerhebliche Größenordnungen.
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/Absatz 17 / Ein Kernkraftwerk liefert nämlich mehr als eine Million
Kilowatt.
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flGrouian1? soll es immerhin auf 3000 Kilowatt bringen.Dafür braucht
er einen Propeller von loo Meter Durchmesser,der wiederum auf einem Turm von über
loo Meter Höhe sitzt.Insgesamt erreicht ttGrowian" ungefähr die gleiche Höhe wie
der Kölner Dom! / Autor: Hartmut Fritz./ Zeitungsartikel aus Bremer NMchrichten"v.Dienstag
2o.febr.1979: WIE WEIT WINDMÜHLENFLÜGEL FLIEGEN KÖNNEN! Sicherheitprobleme bei großen
Windkraftwerken erörtert- Gefahr bei dem Bruch eines Propellers! /Absatz 18 / Mit
den Diskussionen über den hau großer Windkraftanlagen ist auch die Frage aktuell
geworden,welche Schäden wohl abbrechende Windturbinenblätter schlimmenstfalls anrichten
können,wenn sie bei schneller Drehung in einem Winkel von 45 Grad nach oben weggeschleudert
und noch durch den Wind weitergetragen werden.Solche Fälle müssen betrachtet werden,weil
die Blätter großer Windturbinen an den Spitzen immerhin Umlaufgeschwindigkeiten
von loo bis 150 Meter pro Sekunde erreichen.Der weiter innen liegende und für die
Wurfweite wichtige Schwsrpunkt bringt es immerhin auch noch auf 30 bis 70 Meter
pro Sekunde,das entspricht einer Geschwindigkeit
zwischen 11o
bis 250 Kilometer (!) pro Sekunde.
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/Absatz 19 / Professor Franz Xaver Wortmann,Institut für Aerodynamik
und Gasdynamik der Universität Stuttgart,ist dieser Frage anläßlich eines Windernergisseminares
der Kernforschungsanlage Jülich,nachgegangen, das im Auftrag des Bundesministeriums
Für Forschung und Technologie (BMFT) durchgeführt worden ist.Dennach lassen sich
aus den Höchstgeschwindigksiten der Turbinenblätter bei deren Abriß zwar rein ballistische
"Wurfueiten zwischen 9o und 562 Meter und "Wurfhöhen" zwischen 45 und 28o Meter,zu
denen noch die jeweilige Turmhöhe kommt,errechnen,doch das gilt nur,wenn die Blätter
tatsächlich wie Pfeile wegfliegen sollten.Gerade das ist aber nach Wortmanns Berechnungen
so gut wie ausgeschlossen.Nahezu unmöglich erscheint auch der andere Fall,daß sie
wie Ahornsamen rotierend über weite Strecken weggetragen werden könnten.
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/Absatz 20 / Deshalb bleibt praktisch nur übrig,daß sie ins "Trudeln"
kommentund der dann starke Luftwiderstand sie schon zu Boden bringt,nachdem sie
erst ein Viertel oder höchstens die Hälfte der ballistischen Weite zurückgelegt
haben.Hinzu kommen freilich noch eine beträchtliche '1Flügelverschleppung" durch
heftigen Sturm.Wortmanns Berechnungen zeigen, daß auch die "umweltfreundlichen"
Groß- 11Windmühlen nicht ohne Sicherheitsprobleme sind (!),denen man freilich durch
geeignete konstruktive Maßnahmen weitgehend vorbeugen kann.
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/Absatz 21 / Die Erfahrungswerte liegen heute vor,denn die im Prinzip
vergleihbaren Dauerbeanspruchungen von Flugzeugflügeln wurden und werden noch intensiv
erforscht,weil immer höhere Anforderungen an Sicherheit und Lebensdauer von Flugzeugen
gestellt werden.
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/Absatz 21 / Immerhin ist bei einem großen Windkraftwerk schon ein
solcher Bruch eingetreten! Der Propeller einer 1941 in den USA aufgestellten Mühlet
mit einem Durchmesser von über 50 Metern drehte sich mit 30 mal pro Minute relativ
schneli,und eine Schraubverbindung war fehlerhaft konstruiert,so daß Risse entstanden,die
sich in der Folzeit durch Korrosion ausweiteten.Als das Kraftwerk nach längerem
Stillstand
wieder in Betrieb genommen wurde,brach ein Flügel ab und soll 300 Meter weit geflogen
sein /Autor df / eb / Themabezogene Auszüge aus dem Zeitungsartikel der Bremer Nachrichten"
vom Freitag,18.Mai 1979: WIND IN ELEKTRIZITÄT VERWANDELT! /Absatz 22 / An der Universität
Bremen beschäftigt sich nun schon seit geraumer zeit eine Gruppe von rund 50 Hochschullehrern,Doktoranden,Studenten
und wissenschaftlichen Hilfskräften mit der Erforschung regenerativer Energiequellen
wie Wind und Sonne,um brauchbare Alternativlösungen zur Kernenergie zu gewinnen.Gestern
stellten die Wissenschaftler ihr Projekt vor.Das Team,das unter der Leitung von
Dr.Krishna Simhain steht,hat vorher bereits zwei kleinere Wind -energiekonverter,d.h.Rotoren,die
Windenergie in Elektrizität umwandeln können,erstellt.
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/Absatz 23 / Das jetzt vorgestellte Modell II a wird bald durch ein
viertes, das sich in weit vorgeschrittener Planung befindet,weiterentwickelt werden.Dieser
dritte Windenergiekonverter,der auf den Erfahrungen mit den beiden vorangegangenen
aufbaut,besitzt als kennzeichnendes Merkmal eine achsparalells Blattanordnung.Er
verbindet damit die Vorteile von Vertikalläufern -wie etwa die Unabhängigkeit von
der jeweiligen Windrichtung- mit kostengünstiger Herstellung.Dieser wohl größte
Rotor seiner Bauart in Europa -mit einem Durchmesser von 3,5 Metern und einer Blattlänge
von ebenfalls 5 Metern- steht neben dem Gebäude auf demTestgelände für Regenerativanlagen.Der
Konverter ist mit einem Asynchrongenerator ausgerüstet,der eine Leistung von 2500
Watt bei 3Bo/220 Volt liefert.An ihm werden vor allem Untersuchungen über die Betriebsbelastungen
der Rororelemente durchgeführt.
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/Absatz 24 / Auf dem Testgelände wird auch bald der vierte Rotor stehen
(Modell III ),der mit einer Blattlänge von etwa 5 Metern und einem Durchmesser
von
etwa zehn Metern wieder beträchtlich größer und leistungsfähiger als sein Vorgänger
sein wird.
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/Autor (uhl)/ Themabezogene Auszüge aus dem zsitungsartikel der "Bremer
Nachrichten" vom Montag 9.Juli 1979 ROTOREN RATTERTEN AUF DEM UNI - DACH.
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/Absatz 25 / Daneben war eine Windmaschine zu bewundern,die mit einem
Fahrrad-Dynamo kombiniert wurde. Die nach dem Vorbild des historischen Kritischen
Windrades" ausgetüftelte Apparatur setzte bei etlichen Windstärken soviel Energie
frei, daß damit eine Elektro-Eisenbahn surren konnte.Die Anlage gehörte,ebenso wie
eine selbstgebaute Wärmepumpe,mittels derer im Wärmeaustausch Grundwasser für den
Kühlschrank benutzt wurde - zum Projekt "Alternative Technik'l.
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/Absatz 26 / Auf dem Dach von NW 1 und vor dem Haus rotierten im böigen
Wind unterschiedlich große Rotoren,deren Energieleistungen seit zwei Jahren in einem
größeren Projekt 1,Kernernergie/Energie" des Fachbereiches"Physik/Elektrotechnik"
gemessen werden.Durch Beobachtungen und Grundlagenforschung anhand der Windenergiekonverter
geben die Mitarbeiter der interessanten Projektgruppe der noch längst nicht voll
erforschten Energiequelle im windreichen Küstengebiet große Chancen.
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Demnach: a) die Höchstleistung dieser Windkraftanlagen nur ein Vierteljahr
beträgt/ auf Blatt -4-,Absatz 1, b) die "weichen" Anpassungen von Windkraftanlagen
an alle Windstärken,stellen sich äußertst teuer/ Blatt -4-, Absatz 2, c) die erforderlichen
Höhen bei grobe Propelleranlagen bringen technische Schwierigkeiten mit sich / auf
Blatt -4-,Absatz 3, d) bei einer Höhe von loo Metern dieser Turmanlagen,müssen deren
Getriebe mit deren Generatoren ebenfalls in der von loo metern zusammengekoppelt
werden / auf Blatt - 4 A Absatz 4, e) bei einer anderen Funktionsweise der angeordneten
Rotorenblätter dieser Anlagen,kann die volle Druckenergis-Leistung der hier ankommenden
Winde dadurch nicht voll ausgenutzt werden,weil deren Rotorenblätter vor ihrem Start
erst,zusätzlich von einem Generator " angelassen n werden müssen / Auf Blatt - 4
A -,Absatz 5, f) und durch die,naturbedingt,ungleichmäßigen Energiedruck-Belastungen
während der an- und der abschwellenden verschiedensten Windsrärken,treten bei den
Herstellungsmaterialien dieser Rotorenblätter,usw.,dementsprechende Iwlaterial-Ermüdungaerscheinungen
auf / auf Blatt - 4 B -,Absatz 6, g) dadurch brechen zwangsläufig deren Propeller,usw.,-
auch knikken deren Türme um / auf Blatt - 4 B -,Absatz 7, h) verlangte hohe Generatorenleistungen
stellen sich bei der gleichzeitigen Ausnutzung der Druck-Energien schwächerer und
stärker auftretender Winde,unwirtschaftlich / auf Blatt - 4 8 -,Absatz 8 und weiter
auf Blatt - 4 C -, i) bei starken Winden müssendeshalb die Propellerblätter verstellt
werden.Wird jedoch der Propeller auf möglichst hohe Leistung für eine bestimmte
Windstärke -Geschwindigkeit ausgelegt,dann dreht er sich bei anderen Windgeschwindigkeiten
nur n müde,/auf Blatt - 4 C -,Absatz 9, j) dadurch müssen hier auf Spitzenleistungen
verzichtet werden,um bei jeder Windstärke zwischen deren Sturm und Flaute diese
zu gewinnen,/ auf Blatt - 4 C Absatz 10, k) andere Windkraftanlagen "fahren" erst
bei der Windstärke 4,an -bei höheren Windstärken von 9,müssenderen Rororenblatter
auf weniger "Leistungen" umgestellt werden,damit diese Anlagen nicht " Durchgehen
" / auf Blatt - 4 C Absatz 11,
1) Hier ist eine neue Technik notwendig,Dazu
auf Blatt - 4 D -die Absätze 12,13,und 14, m) auch schmale Rotorsnblätter laufen
ebenfalls bei schwachen Winden nicht an,/auf Blatt - 4 D -,absatz 15, n) Windmühlen
liefern nur eine So-Kilowattleistung,eine große amerikanische erreicht nur das Doppelte,/auf
Blatt - 4 E Absatz 16, o) und die Deutsche Großwindkraftanlage "Growian" soll bei
einer 3ooo Kilowatt-Leistung die gleiche Höhe des Kölner Domes erreichen, / auf
Blatt - 4 E Absatz 17, p/ durch mögliche Propellerbrüche bei diesen Windkraftanlagen,sind
deren Umwelt naturgemäß erheblich gefährdet,/auf Blatt- 4 E -, /Absatz 18,- und
weiter auf Blatt - 5 -,in den Absätzen 19, qu) auch die "umweltfreundlichen Großwindkraftuerke
sind nicht ohne Sicherheitsprobleme ( ! )/ auf Blatt - 5 Absatz 20, r) Durch eine
fehlerhafte Schraubverbindung ist bei einem großen Windkraftwerk der Propeller 3ooMeter
weit geflogen.(!).t auf Blatt - 5 -,Absatz 22, und weiter auf Blatt - 6 -, s) bekanntlich
sind auch die Rotoren-und Propellerblätter dieser sämtlichen Windkraftanlagen nicht
davor geschütze ittnssichert -um bei deren Brüchen nicht deren Umwelt zu gefährden.
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t) auch sind deren Rotoren- und Propellerblätter,usw.,nicht vor Vereisungen
sowie nicht vor Beschädigungen,usw.,geschützt, u) auch ferner diese nicht gegen
dere Lärmabgaben abgeschirmt sind, v) und die Riesenhöhen dieser geplanten und der
bestehenden Windkraftanlagen mit ihren Formen sicherlich deren Landschaftsbild stören.
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Der Erfindung liegen die Aufgaben zugrunde -beliebige Mengen der potentiellen
Druck-Energien die naturbedingt gleichzeitig in den bestehenden Winden vorhanden
sind,die jeweils hoch- und breitgefächert in deren unterschiedlichsten Höhen- und
Tiefenlagen auftreten- optimalst und verlustlos in einer beliebig hohen und beliebig
breiten technischen Anordnung ,die ohne jede Propeller- oder Flügelanordnung ist,in
der Weise in rotiersnd wirksam arbeitende potentielle Antriebs-Energien umzuwandeln,
indem
a) diese potentiellen Druck-Energien mit den bestehenden
Winden, während ihres Einströmens in diese Anlage- mittels einer beliebig geformten
Anordnung an dieser Anlage und kraft ihres eigenen potentiellen Energie-Druckes
sich zusätzlich,selbst hier noch mehr verdichten,komprimieren und b) daran anschließend
in diesem fast doppelt komprimierten Zustand, direkt potentiellen Druck- ausübend
auf viele und zweckerPorderlich beliebig geformte Druck-Auffänger der waagerecht
drehbar angeordneten Rotor-Anordnung,einwirken und c) dadurch diese gesamte Rotor-Anordnung
zwangsläufig in Energieabgebende Umdrehungen versstzt wird und daß ferner d) diese
hier einströmenden potentiellen Druck-Energien,gesteuert mittels einer zweckentsprechend
geformten Anordnung,seitlich nicht an dieser Rotor-Anordnung vorbeiströmen,hier
nicht wirkungalos veloren gehen können und e) durch diese gleiche gesteuerte Anordnung
ferner gleichzeitig die Umdrehungen dieses Rotores,zusätzlich nochmehr erhöht werden
und ferner f) diesen Rotor gleichzeitig und stets vor Verweisungen,BsschSdidigungen,usw.,
schützt sowie g) ferner verhindert,daß sich eventuell von diesem Rotor lösende Teile
/ weiter auf das folgende Blatt - lo -
Teile - oder dessen eventuellen
Laufgeräusche,an dessen Umwelt gelangen.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst - daß a) beliebig
viele kreisrunde und gleichgroßen fhe Platten aus beliebigem lWlaterial.mit beliebigem
Abstand zueinander,mittels einer in ihrem Mittelpunkt senkrecht stehenden und zugleich
damit fest verbundenen Lagerachse drehbar angeordnet sind,und b) zwischen zwei dieser
jeweils benachbarten Platten,beliebig viele und beliebig große rechteckige und beliebig
geformte längliche Platten aus beliebigem Material /mit "Druckschaufelnnbezeichnet/hier
in der Weise senkrecht- und festsehehend angeordnet sind- daß jeweils das eine im
beliebigem Winkel geformte Ende jeder dieser einzelnen Druckschauteln,an der senkrechtetehenden
Lagerachse fest angeordnet ist und daß deren anderes,ebenf alls im beliebigem Winkel
geformte Ende bis dicht an die Außenränder ihrer zwei,sich jetzt paralell gegegenüber
befindlichen kreisrunden Platten reichen und dadurch die hier jetzt entstandenen
keilförmigen Zweischenräume jeweils die wDruckammern"bilden,und diese Druckammern
zusammen mit deren drehbaren Lagerachse ais Gesamtanordnung,mit "Rotor" bezeichnet
ist und daß ferner c) auf den Rückseiten, dieser sämtlichen Druckschaufeln,die in
die geplante Laufrichtung des Turbinen-Rotores weisen,zusätzlich jeweils eine beliebig
geformte und beliebig große ADruck-Auff angtasche" aus beliebigem Material in der
Weise fest angeordnet ist,daß deren Druck-Auffangöffnung stets nach dem Außenrand
ihrer jeweiligen Druckschaufel weisen und dadurch diese Druck-Auffangtaschen von
den ankommenden komprimierten Druck-Energien,zusätzlich mehr auffangen und dadurch
die Umlaufgeschwindigkeiten des Turbinen-Rotores erhöht werden und daß d) auf den
Vorderseiten dieser Druckschaufeln,die der geplanten Laufrichtung des Turbinen-Rotoret
entgegenweisen- ebenfalls zusätzlich jweils beliebig viele und beliebig geformte
längliche Platten aus beliebigem material /mit "Druck-Auffänger"bezeichnet/in der
Weise mit ihrer längsten Seite senkrecht- und festsehend angeordnet sind- daß deren
sämtlichen nach vorn, zu der Öffnung ihrer jeweiligen Druck am mer weisenden Flächen-
von den hier ankommenden komprimierten Druck-Energien ebenfalls zusätzlich noc ffangen
und dadurch ebenfalls zusätzlich,die Umlaufgeschwindigkeiten des Turbinen-Rotores
noch mehr erhöht werden und daß ferner
e) dieser gesamte drehbar
gelagerte Turbinen-Rotor allseitig mit einem beliebig geformten Mantel aus beliebigem
Material in der Weise des er umgeben ist- daßMantel um den drehbar gelagerten Turbinen-Rotor
drehbar angeordnet ist und es die gleichzeitigen Funktionen dieses 11Drehmantels
Usind 1) mittels des auf der Rückseite dieses Drehmantels fest,aber seitlich bewegbaren
und windgesteuerten Steuerruders, 2) die Auffangöffnung der Kompressions-Anlage,die
auf der vorderen Arbeitsseite dieses Drehmantels fest angeordnet ist- stets den
hier ankommenden Winden mit deren potentiellen Druck-Energien,entgegen zu steuern
und ferner 3) dieser Drehmantel die hier doppelt komprimierten Druck- Energien aus
der Kompressions-Anlage-dann anschließend durch die Durchflußöffnung dieser Kompressions-Anlagetdirekt
auf die Druckschaufeln und deren sämtlichen Druckauffang-Anordnungen und in deren
Druckammern weiterleitet und ferner 4)dieser Drehmantel gleichzeitig verhindert,daE
diese komprimierten Druck-Energien während ihres Einströmens in die jeweiligen Oruckkammern
an der jeweiligen Arbeitsseite des Turbinen-Rotores,an die sen Druckammern seitlich
nicht vorbeiströmen,hier nicht "ausbrechen" können und diese daher zwangsläufig
restlos in diese Druckammern hineingepresst und hier restlos ausgenutzt werden und
5) in der Rückseite dieses Drehmantels,an der jeweiligen Arbeitsseite dieser Turbine
- die Ausflußöffnung für die restlichen,in den Druckammern nicht verbrauchten Druck-Energien
der Winde,angeordnet ist und ferner 6) dieser Drehmantel gleichzeitig die Oruckscheufeln
mit deren ge samten Druckauffang-Anordnungen und deren Druckammern,die jeweils auf
der jeweiligen Leerlauf seite dieses Turbinen-Rotores befindlich sind und deshalb
während der Umdrehungen Des Turbinen-Rotores funktionsbedingt,den hier ankommenden
potentiellen DruckwEnergien des bestehenden Windes hier zwangsläufig entgegenlaufen
und diese dadurch ebenfalls zuangsläufig,hier abbremsend auf die Umdrehungen des
Turbinen-Rotores einwirken müssen diese jeweiligen Druckammern vor den hier ankommenden
und hier zwangsläufig abbremsend wirkenden potentiellen Druck-Energien völlig abschirmt
und schützt und dadurch die Umlauf geschwindigkeiten des Turbinen-Rotores abermals
erhöht werden und 7) -- durch das Einströmen der doppelt komprimierten Druck-Energien
des
bestehenden Windes in die jeweilige Arbeitsseite des Turbinen-Rotores,besteht in
dieser Arbeitsseite und innerhalb dieser Drehmantelseite zwangsläufig ein bestimmter
Energie-Überdruck,dagegen besteht auf der jeweiligen Leerlaufseite des Turbinen-Rotores
und innerhalb deren Drehmantelseite,durch die Abschirmungs-Funktion des Drehmantele-
ein bestimmter Unterdruck,den die bis jetzt Druckleeren Druckammern des Turbinen-Rotores
naturbedinqt,jetzt leichter durch -laufen und dadurch die Umlaufgeschwindikeiten
des Turbinen-Rotores abermals weiter erhöht werden und 8) dieser Drehmantel gleichzeitig
verhindert- daß Teile,die sich eventuell von dem Turbinen-Rotor,usw.,gelöst haben,nicht
an die Außenwelt dieser Turbinen-Anlags gelangen und daher diese nicht beschädigen
können und ferner 9) dieser Drehmantel gleichzeitig verhindert- daß eventuelle Laufgeräusche
des Turbinen-Rotores an dessen Außenwelt gelangen können, 1o) dieser Drehmantel
den Turbinen-Rotor vor Vsreisungen,Verunreinigungen,Beschädigungen,usw.,- allseitig
schützt.
-
Die mit dieser Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesonders
darin- daß 1) diese KWmpressions-Krsiselwindturbine infolge ihrer stabilen technischen
Konstruktionsweise,beliebig hoch und beliebig breit breit erstellt werden kann und
diese dadurch,gleichzeitig auch Orkan-sicher ist und ferner 2) durch die beliebige
Höhe und beliebigen Breite, und der Funktionsweise dieser Turbine erreicht wird,
daß in dieser Turbine dann praktisch gleichzeitig,beliebige Mengen der bestehenden
Winde mit deren naturbedingt darin vorhandenen potentiellen Druck-Energien, zwangsläufig
in rotierend wirksam arbeitende Antriebs-Energien umgewandelt werden-1 die gleichzeitig
hoch- und breitgefächert,in den unterschiedlichsten Höhen- und Tiefenlagen der hier
bestehenden Winde vorhanden sind und daß 3) der beliebig große Höhen- und Breitenumf
eng der,von diesen darin bestehendsR * Winden mit deren potentiellen Druck-Energien,
zweckentsprechend auszunutzenden "Fläch2n-Mengen"- dann mittels des jeweiligen Größen-Umfanges
der Aufnahmeöffnung und der jeweiligen Größe der Gesamtanordnung der Kompressions-Anlage
an der Turbine,vorherbestimmbar sind und 4) diese vorher bestimmten und hier ankommenden
Höhen-und Breitenmengen des hier bestehenden Windes mit dessen potentiellen Druck-Ener-
Len-
dann in der Weise optimalst und auch verlustlos in rotierend wirksam arbeitende
potentielle Antriebs-Energien umgewandelt werden, dem diese,während ihres Durchströmens
durch die Kompressions-Anlage Leser Turbine- kraft ihres eigenen potentiellen Energie-Druckes
rd durch die Form dieser Kompressions-Anlage sich zusätzlich und Jangsläufig, selbst
und verlustlos noch mehr verdichten,komprimieen// und dadurch ebenfalls zwangsläufig'die
Umdrehungs-Geschwindig-3iten des Turbinen-Rotores zuätzlich erhöht werden.// und
daran anschließend in diesem,fast doppelt,komprimierten Zustand Lrekt potentiellen
Energie-Druck auaiibsnd,auf die sämtlichen Druck-Jffang-Anordnungen der Druckschaufeln
und anschließend auf deren jeweiligen Druckschaufeln selbst und zuletzt in deren
jeweiligen ruckammern- einwirken,//und durch die Funktions- und der Anord-Jngsweise
dieser Druckstau- und der Druckauffang-Anordnungen auf 3n sämtlichen Druckschaufeln
der Turbins,praktisch bewirkt ist-Bß die darauf einwirkenden potentiellen Druck-Impulse
der jetzt fast doppelt komprimierten Druck-Energien des bestehend. Windes,hier zuatzlich
verstärkt dafür ausgenutzt werden die Umdrehungs-Geschwinigkeiten des Turbinen -Rotores
weiterhin zu erhöhen// diesen Zu\ 1auf die Gesamtanordnungen der Druckschaufeln
und sur diesen 31bst,sowie in deren jeweiligen Druckammern einwirkenden petentiel-3n
Druck-Energienstreten gleichzeitig und zusätzlich noch die poteniellen Energie-Impulse
der dabei praktisch in Funktion getretenen igenen Energie-Wucht des Kreisels in
Wirkung,hier in der Form des kreisrunden und drehbar gelagerten Turbinen-Rotores
mit dessem Geamtgewicht,//und durch diese zusätzliche Funktionsweise des Kreisels
erden die Umdrehungs-Geschwindigkeiten des Turbinen-Rotores hier ebenfalls zusätzlich,abermals
erhöht// ferner ) daß während der naturgemäß stets ansteigenden und dann wieder
ab-Lauenden Windstärken des bestehend. Windes, durch diese Krsisel-Funkion des Turbinen-Rotores
gleichzeitig und praktisch weiterhin beirkt wird,daß diese hier auf und in die Gesamtanordnungen
des Turbinen-Roto-35 einströmenden komprimierten potentiellen Druck-Energien des
un-und erschiedlich stark#schwach bestehenden Windes- von den gesamten urbinen-Anordnungen
elastisch und nachgebend",jedoch ohne Energieerlustes,hier auf deren Lagerwelle
übertragen werden unddadurch leichzeitig eine gleichmäßige1 Umdrehungs-Geschwindigkeiten
ausgleiwende Laufweise des Turbinen-Rotores bewirkt ist und ferner
9)
durch diese Kreisel-Funktionsweise des Turbinen-Rotores,die Überbeanspruchungen
des Herstellungemateriales dieses Turbinen-Rotores durch die darauf einwirkenden
potentiellen Druck-Energien des unterschiedlich stark und schwach bestehenden Windes,die
gleichzeitig mit dessen Material-Ermüdungserscheinungen und dessen darauf erfolgenden
Brüchen verbunden sind- dieses,hier alles praktisch vermieden wird, 1o) und bei
Orkan-Stärken des bestehenden Windes,die Umdrehungs-Geschwindigkeiten des Turbinen-Rotorss
beliebig gedrosselt werden können und dadurch praktisch Vibrationen des Turbinen-Rotores,die
gleichzeitig mit der Zerstörung dessen gesamter Turbinen-Anlage verbunden sind ebenfalls
vermieden werden und daß ferner 11) durch die Funktionsweise das windgesteuerten
Drehmantels der drehbar,um den ebenfalls drehbar angeordneten Turbinen-Rotor angeordnet
ist,- die Umdrahungs-Geschwindigkeiten dieses Turbinen-Rotores in der Weise zusätzlich
noch erhöht werden,indem 12)dieser Drehmantel innerhalb der jeweiligen "Arbeitseite"des
Turbinen-Rotores verhindert- daß die,in die hier jeweilig befindlichen Druckammern
einströmenden komprimierten potentiellen Druck-Energien des bestehdnen Windus,seitlich
nicht an den Seiten dieser Druckammern vorbeiströmen können,sondern von dieser Drehmantel-Seite
hier zwangsläufig in diese jeweilig hier befindlichen Druckammern hineingepresst
werden und dadurch hier zusätzlich optimalst und verlustlos, zwecherforderlich ausgenutzt
werden und ferner dadurch 13) daß dieser Drehmantel die Druckschaufeln,usw.,und
deren Druckkammern,die jeweils auf der WLeerlaufseite"dieses Turbinen-Rotores befindlich
sind und deshalb während dessen Umdrehungen den hier ankommenden potentiellen Druck-Energien
des bestehenden Windes funktionsbedingt und daher zwangsläufig,stets entgegenlaufen
würden und demzufolge diese Druck-Energien ebenfalls zwangsläufig,abbremsend auf
diese gesamten Druckammer-Anordnungen und damit gleichzeitig auch auf die Umdrehungs-Geschwindigkeiten
des Turbinen-Rotores einwirken müßten- vor diesen hier ankommenden und daher abbremsend
wirkenden potentiellen Druck-Energien schützt.
-
14) Sowie ferner dieser Drehmantel den gesamten Turbinen-Rotor allseitig
vor Uereisungen,Witterungaeinflüssen,Beschädigungen,usw., schützt, und 15) daß die
Teile,die sich eventuell von diesem Turbinen-Rotor gelöst haben,mittels dieses Drshmantels
nicht nach außen gelangen und daher hier nicht dessen Umwelt usw .,beschädigen können
und
16) diese Turbine in ihrer gesamten Anordnungsweise>beliebig
als Rechts- oder als Linksläufer gebaut werden kann und 17) der Drehemantel dieser
Turbine,bis dicht aur deren Grundplatte "heruntergezogen"werden kann und darauf
drehbar angeordnet ist, und dann in dem hier entstandenen Zwischenrau- innerhalb
des Drehmantels und oberhalb der Grundplatte dieser Anlage- beliebige Anlagen zum
Beispiel für die Stromgewinnung,usw.,angeordnet und diese hier gleichzeitig mit
der Lagerachse des Turbinen-Rotores, fest oder lose verbunden sind,und 18) die gesamte
Turbinen-Anlage ,nicht deren Landschaftsbild zerstört,sowie 19) die Betriebs-Energien
für den Antrieb dieser Turbinen-Anlage, kostenlos von der Natur geliefert werden
und 20) die Druckammer-Anordnungen aus Kunststoff o.ähnl.bestehen.
-
Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist in den 3 Stück beigefügten
Abbildungen A,B,und C,aufgeführt,es zeigen bei Fig.,1,in Abb.,A,B,und,C,- die Grundplatte
für diese Kompressions-Kreiselwindturbine, und bei Fig.,2,in Abb.,A,B,uund,C,- die
Lagerwells,die in dieser Grundplatte,Fig.,1,senkrecht stehend und darin drehbar
angeordnet ist,ferner bei Fig.,3,4,5,und,6,in ABB.,A,B,und,C,- die 4 Stück kreisrunden
und Flachen Platten,durch deren Mittelpunkt jeweils die Lagerwelle Fig.,2,führt
und diese 4 Stück Platten dann mit beliebigen Abstand zueinander,paralell und waagerecht
liegend angeordnet,mit dieser lagerwelle,Fig.,2, fest verbunden sind,und bei Fig.,7,in
Abb.,C,- ist insbesonders der Anordnungswinkel einer senkrechtstehend und fest angeordneten
" Druckschaufel" mit deren angewinkelter Vorderseite eingezeichnet,ferner ist diese
Druckschaufel mittels ihrem hinteren Seiten-Ende hier mit der Lagerachse,Fig.,2,
fest verbunden.Die restlichen anderen und gleichgeformten "Druckschaufeln" sind,wie
bei Fig.,3,4,und,5,6,in Abb., A,B,und,C,- eingezeichnet und in der gleichen Weis
wie vorstehend beschrieben ist, - ebenfalls jeweils einzeln zwischen den 4 Stück
waagerechtliegenden und fest angeordneten Platten- rest angeordnet,Dadurch sind
diese sämtlichen Druckschaufeln denn jeweils
einzeln,mit deren
jeweils darüber und deren jeweils darunter befindlichen Plattenteil,sowie auch mit
der Lagerachse,2,fest verbunden und die dadurch jeweils entstandenen keilförmigen
Zwischenräume, - zwischen jetzt jeweils benachbarten Druckschaufeln -mit ' Druckammern
" bezeichnst sind.
-
Die Lagerachse,Fig.,2,in Abb.,A,B,und,C,- die in der vorstehsnd beschriebenen
Weise mit den 4 Stück kreisrunden und flachen Platten und mit deren dazwischen senkrechtstehenden
Druckschaufeln fest verbunden ist, bilden zusammen jetzt den in der Grundplatte,
Fig.,1,- senkrecht stehenden und darin drehbaren "Turbinen-Rotor".
-
Bei Fig.,9,insbesondere in Abb.,C,- ist eingezeichnet,daß die vorn
oflhene- nDruckstau-Tasche",die hier ganzseitig über die vordere Druckschaufelseite
bei Fig.,7,reichend und hier fest angeordnet ist, die in die hier eingezeichnete
"Laufrichtung des Turbinen-Rotores" weist.Die restlichen anderen,und gleichgeformten
Druckstau-Taschen sind- wie bei Fig.,3,4,5,und,6,in Abbb,A,B,und.,C,ersichtlich
istin der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben ist,hier ebenfalls jeweils einzeln
an jeder einzelnen vorderen Druckschaufelseite fest angeordnet,die jeweils in die
eingezeichnete Laufrichtung des Turbinen-Rotores" weist,ferner bei Fig.,10,und insbesondere
in Abb. ,C,- die 2 Stück länglichen, schmalen und flachen "Druck-Auffänger",die
aufrechstehend und über die schmale Seite der Druckschaufel,Fig.,7,reichend und
hier fest angeordnet ist- die der hier eingezeichneten "laufrichtung des "Turbinen-Rotores't
entgegenweist.Die restlichen anderen und gleichgeformten flachen "Druck-Auffängertt
sind,wie es bei Fig.,9,in Abb.
-
,A,und,B,eingezeichnet ist- in der gleichen hier vorstehend beschriebenen
Weise, ebenfalls an jeder einzelnen Druckschaufelseite fest angeordnet,die jeweils
der hier eingzeichneten "Laufrichtung des Turbinen-Rotores" entgagenweist,und bei
Fig.,11,in Abb.,A,und,B,- die kreisrunde und flache Oberplatte /für den Drehmantel/
durch deren Mittelpunkt die Lagerachse,Fig.
-
2,leicht läuft,und bxi Fig.,11 A,in Abb.,A,und,B, das flittelteil
/für den Drehmantel/ das lose und mit kurzem Abstand zum,und rund um den gesamten
Turbinen-Rotor befindlich ist,und
bei Fig.,13,in Abb.,A,und,B,-
die ebenfalls kreisrunde und flache Unterplatte /für den Drehmantel/ durch deren
mittelpunkt ebenfalls die Lagerachse,Fig.,2,leicht läuft.
-
Die Oberplatte,Fig., 11, sowie das Mittelteil,Fig.,11 A, und die Unterplatte,Fig.,13,sind
an ihren jeweiligen Berührungastellen miteinander fest verbunden und bilden dadurch
den"Drehmantel", bei Fig.,11 A,- der mittels der an der Oberplatte,bei Fig.,11,
des Drehmantels fest angeordneten Halterung,bei Fig.,12 Oben,in Abb.,A,und,B, und
durch die die Lagerachse,Fig.,2,leicht läuft, sowie mittels der an der Unterplatte,Fig.,13,des
Drehmantels fest angeordneten Halterung bei Fig.,12 Unten,in Abb.,A,und,B,- und
durch die ebenfalls die Lagerachse,Fig.,2,leicht läuft und dadurch dieser gesamte
n Drehmantel" leicht drehbar um den gesamten drehbar angeordneten WTurbinen-Rotor",
angeordnet ist.
-
Mittels der einfachen Anordnung bei Fig.,19,in Abb.,B,- die dicht
unter der Halterung Fig.,12 Unten, und fest um / und an der Lagerachse,bei Fig.,2,angeordnet
ist'wird diese gesamte "Orehmantel-Anordnung",Fig.,11 A,- stets drehbar um / und
im richtigen Abstand zu der gesamten drehbaren Turbinen-Anordnung gehalten.
-
Bei Fig.,14,in Abb.,A,b,und,C,- die seitlich rundum geschlossene Komprsssions-Anlage",die
hier auf der rechten Vorderseite dieses Drehmantels,Fig.,11 A, /an der hier eingezeichneten
"Arbeitsseite" des Turbinen-Rotores/ fest angeordnet ist.
-
Bei Fig.,14,in Abb.,A,B,und,C,- die wAuffangHffnung" an der Vorderseite
dieser Kompressions-Anlage,und bei Fig.,15,in Abb.,A,B,und,C, - die "DurchflußöffnungW
in der Rückseite dieser Kompressions-Anlage,die zugleich hier auch durch diese Seite
des "Drshmantels",Fig,11 A,führt,und bei Fig.,16,in Abb.,B,und,C,- die tAusflußöffnungnwdis
in der Rückseite des Drehmantels,bei Fig.,11 A, / und ebenfalls an der "Arbeitsseite"
des Turbinen-Rotores/ befindlich ist,fernsr bei Fig.,17,in Abb.,B,und,C,- das "Steuerruder,das
auf der Rückseite dieses Drehmantels'Fig.,11 A,fest,jedoch hier mittels dessen Gelenkes,Fig.,18,in
Abb.,B,und,C,- seitlich beliebig bevegbar,angeordnet ist.
-
Nicht eingezeichnet ist hier die einfache Anordnung an /oder auf dem
Drehmantel,Fig.,11 A, - mittels der dieses Steuerruder,Fig., 17,in Abb.,A,und,C,in
jeder beliebige Stellung feststellbar ist.
-
Die "Laufrichung des Turbinen-Rotores" ist in Abb.,C,eingezeichnet.
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Die Arbeits- und die Funktionsweise diese Kompressions-lEreiselwi=ndturbine
ist im Einzelnen inshesonders in Abb.,C, / im Schnitt A - B, der Abb.,B,/ darqestellt,und
ist im Nachfolgenden näher beschrieben -a) durch die potentiellen Druck-Energien
der bestehenden Winde wird das an der Rückseite des Drehmantels'Fig.,11 A,in Abb.,
B, und,C,drehbar angeordnete Steuerruder,Fig., 17,- seitlich so lange hin und her
bsuegt,bis durch die darauf einwirkenden Druck-Energien des bestehenden Windes dieser
Drehmantel entsprechende Drehbewegungen dafür ausführt,um gleichzeitig die an der
Vorderseite /der "Arbeitsseite"/ des Drehmantels'Fig.,11 A,fest angeordnete nKompressions-Anlage,Fig.,14,mit
deren 'tAuffangöffnung,bei Fig., 14,- stets den hier ankommenden Winden entgegenzu
steuern und daran anschließend dieses Steuerruder'Fig.'17,dann mittels einer /hier
nicht eingezeichneten/ einfachen Anordnung an/ oder am Drehmantel,Fig.,11 A,- endgültig
festgestellt wird.
-
b) Naturbedingt strömen jetzt die hier ankommenden potentiellen Druck-Energien
der bestehenden Winde in diese Kompressions-Anlage,Fig.,14,hinein und verdichten,komprimieren
sich zusätzlich während ihres Durchströmens in dieser- kraft ihres eigenen potentiellen
Energie-Druckes und zusätzlich der Wirkungsweise der trichterartig ausgebildeten
Form dieser Kompressions - Anlage,Fig., 14,- hier zwangsläufig,selbst noch mehr
und c) und unmittelbar daran anschließend,strömen diese hier jetzt fast doppelt
verdichteten,komprimierten Druck-Energien des Windes weiter durch die,engere,Durchflußöffnung,Fig.,15,in
Abb., C, / in der Rückseite dieser Kompressions-Anlage,Fig.14/ und dabei gleichzeitig
auch durch deren gleichgroße Durchflußöffnungbei Fig.,15,in Abb.,C,,/die zugleich
in dieser llorderseite,der Arbeitsseite,des IZrehmantels,FLg., 1@ A,in Abb.,C,/
befindlich ist und
d) dann zuerst,direkt potentiellen Druck ausübend
in die Druck-Auffangtasche,Fig.,9,in Abb.,C,- einströmen /die hier an der Vorderseite
der Druckschaufel,Fig.,7,in Abb.,C, fest angeordnet ist und die hier der Durchflußöffnung,Fig.,15,in
Abb.,C,,und daher auch gleichzeitig den hier einströmenden doppelt komprimierten
Druck-Energien des Windes,am nächsten befindlich ist. Und durch diese hier erhaltenen
potentiellen doppelt wirkenden Druckenergie-Impuls dann diese Druckschaufel,Fig.,7,in
Abb.C,zwangsläuttg ein kleines Stück Weges in die hier,Abb.,C,eingezeichnete wLaufrichtung
des Turbinen-Rotores" gedrückt wird,sodaG dann zweitensdiese Druck-Energien daran
anschließend in der gleichen Weise ebenfalls auch auf die angewinkelte Vorderseite
dieser Druckschaufel,Fig.,7,in Abb.,C,einwirken und dadurch diese,abermals etwas
in die Laufrichtung weiter gedrückt wird und unmittelbar daran nschließend drittens-
dann diese Druck-Energien auf die Druckstauer,Fig., 1o,in Abb.,C"die auf der Rückseite
dieser Druckschaufel,Fig.,7, in Abb.,C,fest angeordnet ist, einwirken und dadurch
diese Druckschaufel,Fig.,7,in Abb.,C"abermals etwas weiter in die Lautrichtung gedrückt
wird und jetzt viertens,dadurch die Druck-Energien auf die flache Rückseite dieser
Druckschaufel,Fig.,7,in Abb.,C" einwirken und diese dadurch abermals etwas weiter
in die Laufrichtung gedrückt wird und fünftens, dann zuletzt die Druck-Energien
direkt in deren Druckammer,Fig.,8,in Abb.,C,,einwirken und dadurch auch diese Druckammer,Fig,8,etwas
weiter in die Laufrichtung gedrückt wird.
-
e) Diese potentiellen Druckenergie-Impulse,die diese Druckschaufel,Fig.,7,in
Abb.,C, und deren sämtlichen Druckauffang-Anordnungen,sowie ihre Druckammer,Fi,8,in
ABB.,C,erhalten haben,werden gleichzeitig dabei auf die Lagerachse,Fig,2,in Abb.,
C übertragen und dadurch der gesamte Turbinen-Rotor ebenfalls ein kleines Stück
Weges in dessen Laufrichtung gebracht.Gleichzeitig wird ebenfalls auch die Druckschaufel,die
in der darunter befindlichen Druckammer-Anordnung /wie hier in Abb.,C,eingezeichnet
ist/ "versetzt" zu dieser Druckschaufel,Fig.,7,angeordnet ist- jetzt als die nächste
Druckschaufel zwangsläufig,in den Wirkungsbereich der hier einströmenden potentiellen
Druck-Energien gebracht wird, und sich hier dann praktisch die gleichen Vorgänge
wiederholen- wie hier im
vorstehenden Absatz,d),beschrieben ist-
und daran anschließend, sich ebenfalls zwangsläufig diese gleichen Vorgänge auf
und an den sämtlichen anderen restlichen Druckschaufelnmit ihren Druck auf fang-Anordnungen
und in den Druckammern dieses Turbinen-Rotores, wiederholen und ferner durch den
Anordnungswinkel dieser Druckschaufeln / wie aus ABB.,C,ersichtlich ist/ zu den
darauf und nur in einer geraden Richtung hin, einwirkenden potentiellen Druck-Energien
praktisch erreicht ist- daß deren Energie-Impulse optimalst und verlustlos auf den
gesamten Turbinen-Rotor übertragen worden sind und f) durch diese fast doppelt komprimierten
und hier erhaltenen Druckenergie-Impulse - und die hier zusätzlich noch kombiniert
sind mit den dabei gleichzeitig und praktisch in Funktion getretenen eigenen potentiellen
Energie-Wucht des Kreisels /hier in der Form des kreisrunden und drehbar gelagerten
Turbinen-Rotores mit dessem Gesamtgewichtes/ wird dieser Turbinen-Rotor durch disse
hier praktisch dreifach-starken potentiellen Energie-Impulse, zwangsläufig in ununterbrochene
Umdrehungen,in dessen eingezeichnete Laufrichtung versetzt.
-
g) Zusätzlich werden durch die Funktionen des Drehmantels,Fig., 11
A,die Umdrehungen dieses Turbinen-Rotores in der Weise gleichzeitig und praktisch
noch weiter dadurch erhöht- indem erstens, dieser Drehmantel,Fig., 11 A, bewirkt
daß die in die "Arbeitsseite" des Turbinen-Rotores einströmenden potentiellen Druck-Energien
der besteh. Winde,innerhalb dieser Drehmantelseite seitlich nicht an den jeweils
hier befindlichen Druckschaufeln ,Druckauffängern,Druckammern vorbeiströmen,seitlich
hier nicht "ausbrechen" können- sndern diese hier zwangsläufig durch diese Drehmantelseite
restlos und Druckenergie-verlustlos in diese hier jeweils befindlichen Druckammern
hineingepresst werden,und ferner zweitens dadurch- auf der /hier eingezeichneten/
"LeerlauFseite" des Turbinan-Rotores laufen die jeweils hier befindlichen und jetzt
Druckenergie-leeren Druckammern,funktionsbedingt stets den hier ankommenden Druck-Energie
des bestehenden Windes zwangsläufig entgegen und diese dadurch auf de ! Lauf dieser
jeweils hier befindlichen Druckammern,ebenfails zwangsläufig, abbremsend einwirken
müßten,Mittels
dieses Drhmantels,i.,li A, werden jedoch die in dieser "Leerlaufseite" jeweils befindlichen
Druckenergieleeren Druckammern,usw.,- gegen die auf dieser Seite ankommenden und
daher zwangsläufig hier abbremsend wirkenden potentiellen Druck-Energien des bestehenden
Windes,völlig abgeschirmt und dadurch der gesamte Turbinen-Rotor "entlastet" wird
und praktisch dadurch dessen Umdrehungen zusätzlich noch mehr erhöht werden und
drittens dadurch- durch das Einströmen der fast doppelt komprimierten potentiellen
Druck-Energien des bestehenden Windes in die "arbeitsseite" des Turbinen-Rotores,besteht
dadurch innerhalb dieser Drehmantelseite zwangsläufig ein erheblicher potentieller
Energie-Überdruck,demgegenüber besteht jedoch in "Leerlaufseits" des Turbinen-Rotores
und innerhalb dieser Drehmantel-Seite durch deren "abschirmende" Funktion dieser
"Leerlaufseite" gegen derer Umwelt, praktisch ein erheblicher Unterdruck- den die
hier stets "Druck-leer" ankommenden jeweiligen Druckammern naturbedingt jetzt leichter
durchlaufen und dadurch die Umdrehungen des gesamten Turbinen-Rotores abermals bedeutend
erhöht werden,denn die in den Druckammern befindlichen restlichen Druck-Energien
aus der "Arbeitsssite" des Turbinen-Rotores'- sind bereits vorher aus der 11Ausflußöffnung,Fig.,16,in
Abb.,C,in der Rückseite des Drehmantels,Fig.,11 A,in Abb., 11 A,,in deren Umwelt
abgeflossen.
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Durch die hier vorstehend beschriebene Arbeits- und der Funktionsweise
dieser Kompressions-Kreiselwindturbine,sind darin beliebige Mengen der potentiellen
Druck-Energien der bestehenden Winde,die gleichzeitig hoch- und breitgefächert in
deren unterschiedlichsten Höhen- und Tief enlaqen vorhanden sind- praktisch optimalst
und verlustlos in rotierend wirksam arbeitende ,potentielle Antriebs-Energien umgewandelt
worden.
-
/Die Patentansprüche sind ab folgendem Blatt - 22 - aufgeführt worden.
/