DE3009858A1

DE3009858A1 - Windturbine

Info

Publication number: DE3009858A1
Application number: DE19803009858
Authority: DE
Inventors: Albert 8501 Pyrbaum Knipfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1981-09-24

Description

Windturb ine
Die Erfindung betrifft eine Windturbine mit einem drehbaren Flügelrad.
Bei bekannten Windturbinen dieser Art ist das Flügelrad in der Regel durch ein kompliziertes Fachwerk- bzw. Rohrgerüst getragen und läuft um eine waagrechte Welle um.
Weiter ist bekannt die Welle des Flügelrades, z.B. mit einem elektrischen Generator oder einer Arbeitsmaschine in Verbindung zu bringen. Zur Ausrichtung des Flügelrades in den Wind sind entweder das Fachwerkgerüst insgesamt oder Teile desselben in statisch komplizierter Weise um die aufrechte Längsachse verdrehbar und mittels einer Windfahne stellbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung den Aufbau von Windturbinen zu vereinfachen und Maßnahmen zur Leistungsverbesserung derselben zu schaffen.
Der Erfindung gemäß ist diese Aufgabe gelöst durch einen auf das freie Ende von Kaminen, Schornsteinen oder rohrförmigen Türmen aufsteckbaren Stator, der konzentrisch drehbeweglich einen hohlzylindrischen Träger mit außen aufgebrachten Luftschaufeln und in der Mittelöffnung desselben fest angeordneten Windrädern od.dgl. stützt. Bevorzugt ist der Stator durch ein am Kamin verankertes Rahmengerüst mit mindestens einem waagrechten Stützring gebildet, auf den der Träger mit Ansätzen od0 dgl aufliegt0 Bei der so gebildeten Windturbine bedarf es keiner zusätzlichen tragenden Bauten für das Flügelrad. Vielmehr lassen sich vorhandene Bauwerke nutzen, wobei die Rahmengestaltung des Stators eine Anpassung an beliebige Querschnittsformen- und -größen dieser Bauwerke einfach erlaubt. Außerdem gibt das so gebildete Flügelrad die Möglichkeit, gleichzeitig die Windkraft und die in den verwendeten Bauwerken jeweils vorhandene Kaminwirkung, die gegebenenfalls von Rauchgasen oder Warmluft, z.B. Abluft aus Gewächshäusern herrührt, zu Drehbewegungen zu verwerten.
Schließlich macht die Ausgestaltung und Anordnung des Flügelrades Ausrichtungen zum Wind überflüssig und der Winddruck wird an den Luftschaufeln gebrochen.
In Ausgestaltung der Windturbine ist vorgesehen, daß der Träger zwischen sich und der Umfangsfläche des Kamins Schornsteins oder rohrförmigen Turms einen als Zuluftkanal dienenden Spalten- oder Ringraum bildet0 ttber den Spalten-oder Ringraum kann Umluft den zumeist hocherhitzten Rauchgasen zugeführt werden, was zu einer Kühlung der Rauchgase und zu großen Quantitäten aufsteigender Rauchgas-Luftgemische und damit zu Leistungsverbesserungen führt. Es versteht sich, daß die Rauchgase bzwo die Rauchgas-Luftgemische entweder frei am oberen Ende den hohlzylindrischen Träger verlassen können oder aber über ein im freien Ende des Trägers frei drehbar gelagertes Gasführungsrohr austreten, das durch eine Windfahne zum Wind ausrichtbar ist.
Das so um eine vertikale Achse drehende Flügelrad kann zum Antrieb eines elektrischen Generators oder einer beliebigen Arbeitsmaschine dienen. Zweckmäßig ist hierzu der Träger über eine Getriebeanordnung mit dem drehbeweglichen Teil des Generators oder der Arbeitsmaschine verbindbar, die im oder am Bauwerk angeordnet oder im Abstand von diesem aufgestellt sind0 Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Windturbine in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine Windturbine gemäß abgewandelter Ausführung im Schnitt.
In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein an sich bekannter Schornstein mit kreisförmigem Querschnitt bezeichnet. Auf das freie Ende des Schornsteins 1 ist ein, z,B. durch ein Rahmengerüst gebildeter Stator 2 aufgesteckt und mit radialen Ansätzen 3 auf dessen Stirnfläche 1' abgestützt. Der Stator weist waagrechte Stützringe 4 auf, auf die ein hohlzylindrischer Träger 5 mit Stützansätzen 5' drehbeweglich aufliegt. Am Träger 5 sind außen eine Anzahl Luftschaufeln 6 angebracht9 wahrend in der Mittelöffnung 5" t desselben Windräder 7 trägerfest angeordnet sind. Mit dem Träger 5 stehen über einen trägerfesten Zahnkranz 8 ein Getrieberad 9, eine Welle 10 und Kegelräder 11 und 12 ein unabhängig aufgestellter elektrischer Generator 13 in Wirkverbindung0 Im freien Ende des Trägers 5 ist ein Gasführungsrohr 14 frei drehbar gelagert und durch eine Windfahne 15 zum Wind ausrichtbar.
Unter dem Einfluß von auf den Luftschaufeln 6 einwirkenden Windkräften erfolgen Drehbewegungen des als Rotor dienenden Träger 5 und weiter über die Getriebeelemente 8, 9, 10, 11 und 12 Drehbewegungen des drehbeweglichen Teils des Generators 13. Die im Schornstein 1 aufsteigenden Rauchgase treffen außerdem auf die Windräder 7 auf und üben zusätzlich Drehmomente an diesen und weiter am Träger 5 aus. Bei der Windturbine der Fig. 1 bildet der Stator 2 einen Spaltenraum 16, der als Zuführkanal für Frischluft dient, die gemeinsam mit den Rauchgasen unter gleichzeitiger Kühlung derselben auf die Windräder 7 ein Drehmoment legt. Die Kombination der Windräder 7 mit den Luftschaufeln 6 an einem um eine senkrechte Achse drehbaren Träger 5 ergibt optimale Drehkräfte, bei größtmöglichster Stabilität des Stators.
Abweichend ist in Fig. 3 ein Schornstein 1 mit rechteckförmiger Querschnittsform vorgesehen. Der Stator 2 ist wiederum durch ein Rahmengerüst gebildet, das innen der Querschnittsform des Schornsteins 1 angepaßt und außen kreisrund ist. Auf den so gebildeten Stator dreht wiederum ein mit Luftschaufeln 6 und Windräder 7 (nicht dargkptellt) ausgerüsteter Träger 5.
Es entspricht dem Erfindungsgedanken, daß der Träger 5 gegebenenfalls auch nur Windräder 7 oder Luftschaufeln 6 aufweisen kann.
Leerseite

Claims

Patentanspriiche Windturbine mit einem drehbaren Flügelrad, gekennzeichnet durch einen auf das freie Ende von Kaminen, Schornsteinen (1) oder rohrförmigen Türmen aufsteckbaren Stator, der konzentrisch drehbeweglich einen hohlzylindrischen Träger (5) mit außen aufgebrachten Luftschaufeln (6) und in der Mittelöffnung (5") desselben fest angeordneten Windrädern (7) od. dgl. stützt.
2. Windturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (2) durch ein Rahmengerüst mit mindestens einem waagrechten Stützring (4) gebildet ist, auf den der Träger (5) mit Ansätzen (5') od.dgl. aufliegt.
3. Windturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) zwischen sich und der Umfangsfläche des Kamins, Schornsteins (1) oder rohrförmigen Turms einen als Zuluftkanal dienenden Spalten- oder Ringraum (16) bildet.
4. Windturbine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Trägers (5) ein mit einer Windfahne (15) versehenes Gasführungsrohr (14) frei drehbar gelagert ist.
5. Windturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) durch eine Getriebeanordnung (8, 9, 10, 11, 12) mit dem drehbeweglichen Teil eines stationären elektrischen Generators (13) oder einer Arbeitsmaschine verbunden ist.