DE3304766A1

DE3304766A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von windenergie

Info

Publication number: DE3304766A1
Application number: DE19833304766
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Kfm. Dr. 6230 Frankfurt Gschaider
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-11
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1984-08-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Windenergie
Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft ein Verfahren un;i eine Vorrichtung zur Gewinnung von Windenergie.
Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, die über rotierend angeordnete Flächen Windenergie in Drehbewegung umwandeln. Diesen Verfahren ist jedoch nachteilig anzumerken, daß aufwendige Rotationskörper installiert werden müssen, die bei den häufig wechselnden Windgeschwindigkeiten äußerst beansprucht werden und bei Spitzenwindgeschwindigkeiten oft abgeschaltet werden müssen.
Der Zweck der Erfindung ist, diese Probleme, die durch die Umwandlung der linearen Bewegungdes Windes in Rotationsbewegung auftreten, zu umgehen. Vor allem können damit die böigen Winde, wie sie in den bodennah en Zonen herrschen sowie die Spitzenwindgeschwindigkeiten von diesem Verfahren noch genutzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine völlige Unabhängigkeit von der Windrichtung gegeben ist.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß eine Stange oder ein Rohr - im weiteren als Pendel bezeichnet - an einem Ende starr befestigt oder nach allen Seiten hin schwenkbar gelagert ist und am freibeweglichen Ende eine Windangriffsfläche, z.B. einen Ballon, aufweist, der in seinem Volumen und damit in seiner Außenfläche variabel ist so daß durch WindböenVdurch Anderung der Windangriffsfläche periodische Schwingungen erzeugt werden können.
Eine zweckmäßige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des Pendels auf eine Hydraulikkolbenpumpe übertragen werden (Fig. 1) und über einen dazwischen geschalteten Druckspeicher und Hydraulikmotor ein Generator angetrieben wird.
Eine weitere zweckmäßige Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelbewegungen direkt auf einen Lineargenerator übertragen werden (Fig. 2).
Eine zusätzliche Möglichkeit besteht darin, daß die Schwingungen des Pendels über eine Führung, Zahnstange, -Ritzel und Freilauf in Rotationsbewegungen umgewandelt werden (Fig. 3).
Die Anordnung der Hydraulikkolbenpumpe bzw. des Lineargenerators oberhalb des Pendellagerpunktes ergibt eine zusätzliche Ausführungsform des Verfahrens (Fig. 4).
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Pendels durch eine Schraubenfeder erfolgt (Fig. 5).
Hinzu kommt eine Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß inner--halb des Pendels ein Seil verläuft, welches knapp über dem Pendelende fixiert wird und beispielsweise mit einem Lineargenerator verbunden ist (Fig. 6).
Zweckmäßig kann auch sein, daß mit Hilfe der Pendelbewegungen statt Hydrauliköl Wasser oder Luft als Pumpmedium eingesetzt wird.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, verbunden mit einer Hydraulikkolbenpumpe. In einem Gelenklager (1) ist das Pendel (2) gelagert und weist oberhalb des Lagerpunktes einen Keyelstumpf (3) auf. An diesem Kegelstumpf liegt ein Zylinder (4), der als Kolben fungiert.
Zur Stabilisierung des Pendels in seiner Mittellage ist eine Druckfeder (5) vorgesehen. Schwingt das Pendel, entsteht eine Pumpbewegung. Um die Frequenz der Pendelbewegungen bzw. Pumpbewegungen zu verändern, wird am oberen Ende des Pendels eine veränderbare Windangriffsfläche angebracht, vorteilhafterweise ein in seinem Volumen und damit in seiner Fläche veränderbarer Ballon (6) Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, in dem der sich auf- und abbewegende Zylinder (1) Teil eines Lineargenerators ist. Der Lagerbock (2) des Pendels ist der Stator des Generators.
In Fig. 3 werden die Pendelschwingungen durch einen Zylinder (1), der eine Zahnstange (2) aufweist, die auf ein Zahnritzel (3) mit Freilauf wirkt, in Drehbewegungen umgewandelt.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Pendelschwingungen direkt auf mehrere kreisförmig und oberhalb des Pendellagerpunktes angeordnete Lineargeneratoren oder -Hydraulikkolben übertragen werden.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, in der die Lagerung des Pendels durch eine Schraubenfeder erfolgt.
Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dergestalt, daß das Pendel (1) als Hohlkörper ausgeführt ist, in dem ein Seil (2) verläuft, welches oberhalb des Pendels durch Seilhaltestangen (3) fixiert wird. Bei Schwingungen des Pendels erfährt das Seil eine hin- und hergehende Bewegung, die z.B.
auf einen Lineargonerator übertragen wird.

Claims

Patentansprüche: Verfahren. und Vorrichtung zur Gewinnung von Windenergie, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Stange bzw. einen Rohrbesteht und an einem Ende frei beweglich ist sowie am anderen Ende starr befestigt bzw. eine drehpunktartige Lagerung aufweist und dadurch nach allen Seiten schwenkbar ist, und vorteilhafterweise am frei beweglichen Ende eine variable Windangriffsfläche, beispielsweise eine dehnbare Ballonhülle, aufweist sowie eine Vorrichtung, mit der die Ballonfläche jederzeit vergrößert bzw. verkleinert werden kann und so die Schwingungen der Stange oder des Rohres, hier als Pendel bezeichnet, periodisch beeinflußt werden können und damit die Pumpzyklen der Hydraulikkolbenpumpe verändert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen des Pendels auf einen Lineargenerator übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen des Pendels über eine Führung mit Zahnstange und Zahnritzel in Drehbewegungen umgewandelt werden.
4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikkolbenpumpen oder Lineargeneratoren kreisförmig oberhalb des Lagerpunktes des Pendels angeordnet sind.
5. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel mit Hilfe einer Schraubenfeder gelagert ist und die als Pumpe verwendeten Hydraulikzylinder ringförmig und schräg zum Pendel angeordnet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, daß im Pendel ein Seil verläuft, welches oberhalb des ausschwingenden Pendelendes fixiert wird und am anderen Pendelende beispielsweise mit einem Lineargenerator verbunden ist.