DE3339979A1 - Windkraftmaschine - Google Patents

Windkraftmaschine

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DE3339979A1
DE3339979A1 DE19833339979 DE3339979A DE3339979A1 DE 3339979 A1 DE3339979 A1 DE 3339979A1 DE 19833339979 DE19833339979 DE 19833339979 DE 3339979 A DE3339979 A DE 3339979A DE 3339979 A1 DE3339979 A1 DE 3339979A1
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Helmuth 8336 Malgersdorf Bauer
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • F03D3/062Rotors characterised by their construction elements
    • F03D3/066Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
    • F03D3/067Cyclic movements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
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    • F05B2240/211Rotors for wind turbines with vertical axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

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Description

  • Windkraftmaschine
  • Die Erfindung betrifft eine Windkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Neben den herkömmlichen Energieträgern erlangen alternative Energiegewinnungsanlagen immer größere Bedeutung.
  • Eine mögliche Form der Energiegewinnung basiert dabei auf der Ausnutzung der Windenergie mittels Windkraftanlagen.
  • Es sind bereits seit jeher die unterschiedlichsten Windkraftmaschinen, wie beispielsweise Windmühlen bekannt, deren Windräder immer auf die Windrichtung ausgerichtet werden müssen. Um das Problem des Einstellens von Windkraftanlagen auf die Windrichtung zu lösen, wurden schon frühzeitig verschiedene zwangsgesteuerte Klappenanlagen entwickelt.
  • Aber diese weisen den Nachteil auf, daß sie sich auf die Windrichtung einstellen müssen und daß ein enormer Aufwand an Getrieben und Steuerteilen, Lager und Scharniere nötig ist, wodurch zusätzlich der Wirkungsgrad einer derartigen Anlage bzw. Windkraftmaschine stark herabgesetzt wird.
  • Eine Windkraftmaschine ist aber aus dem DE-GM 74 36 546 bekannt geworden, die aber ebenfalls mit mechanischen Scharnieren arbeitet, wodurch erhebliche statische Probleme auftreten, so daß eine derartige Windkraftmaschine nur in begrenzter Baugröße herstellbar ist. Zudem werden durch die Lageveränderungen der mechanischen Klappen während eines Laufes derartige Unwucht- und Geschwindigkeitsprobleme durch die Art der Plattenbewegung bedingt, daß ein entsprechender Rotor wirtschaftlich nicht eingesetzt werden kann.
  • Auch aus dem DE-GM 78 07 394 ist eine Windkraftmaschine mit vertikal bewegten Platten bekannt geworden. Diese Platten lassen sich zwar leicht bewegen, da die Schwerkraft der Platten in dieser Ausführungsform im wesentlichen unberücksichtigt bleiben kann, gleichwohl aber werfen durch diese Platten Schwerpunktveränderungen im Rotor bedingt, so daß eine derartige Windkraftmaschine mit Erfolg ebenfalls nicht betrieben werden kann. Zudem ist auch hier das Problem der Schwergängigkeit von mechanischen Lagern und der entsprechenden Unwucht durch Bewegung der Platten im Rotor nicht lösbar.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe und Erfindung die Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und eine Windkraftmaschine zu schaffen, bei der eine Einstellung auf die Windrichtung nicht nötig ist und die bei erhöhter Windkraft- ausnützung eine sichere und leichte Anpassung der wirksamen Flügelfläche an die Windverhältnisse ermöglicht und die im Prinzip auch als Großanlage verwirklichbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüche angegeben.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird eine vom Funktionsprinzip her einfache Windkraftmaschine geschaffen, bei der gegenüber dem Stand der Technik eine erheblich bessere Windausnützung und damit eine deutlich verbesserte Energiegewinnung möglich ist. Dies gilt aber nicht nur bei der Verwirklichung einer kleineren Windkraftmaschine, sondern auch beim Bau einer nach diesem Prinzip möglichen Großanlage von bis zu mehreren Kilometern Durchmesser. Als besonders vorteilhaft erweist sich vor allem, daß durch die leichtgewichtige und vorzugsweise elastische oder teilelastische Ausbildung der am Flügel einseitig verschwenkbar gehaltenen Lamellen eine stetige Anpassung an die tatsächlichen Windverhältnisse gegeben ist. Insbesondere bei der Rotation kann ja die Situation auftreten, daß die Rotationsgeschwindigkeit am Außenbereich eines Flügels größer als die dortige Windgeschwindigkeit ist, wobei erfindungsgemäß die Lamellen dort dann öffnen und den Wind quasi überholen.
  • Zusätzlich entgegengesetzte Windkräfte, die den Wirkungsgrad einer derartigen Kraftanlage nach dem Stand der Technik verschlechtern können, werden hierbei erfindungsgemäß vermieden.
  • Insbesondere durch die Verwendung von elastischen radial nach außen verlaufenden und horizontal aufgehängten Lamellen können diese entsprechend den tatsächlichen Wind- verhältnissen teilweise an der Gitterkonstruktion bei erhöhtem Winddruck anliegen und nach außen hin, je nach den tatsächlichen Windverhältnissen, zunehmend in eine geöffnete Stellung übergehen.
  • Der Wirkungsgrad einer derartigen Windkraftmaschine kann weiter dadurch erhöht werden, daß die Flügel quer zur Umlaufbahn betrachtet winkelig und/oder bogenförmig in einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 6 ausgebildet sind.
  • Dadurch wird nicht nur eine maximale Windkraftausnützung dann erreicht, wenn die Flügel quer zur Windrichtung angeordnet sind, sondern auch dann, wenn die Flügel während eines Umlaufes eine parallele Lage zum Wind einnehmen.
  • Durch diese winkelige und/oder bogenförmige Ausgestaltung wird nämlich sichergestellt, daß durch den jeweils der Windrichtung zugewandt liegenden Winkel- oder Bogenabschnitt der Wind bei angehobenen Lamellen hindurchtreten kann und auf eine zweiten entsprechend rückgebogenen Winkel-oder Bogenabschnitt trifft, wodurch die dortigen Lamellen in ihrer geschlossenen Lage am Flügel angedrückt gehalten werden. Hierdurch wird der Wind seitlich entsprechend der Winkel- oder Bogenstellung des entsprechenden Flügelabschnittes abgelenkt, wodurch eine zusätzliche Kraftkomponente in Rotationsrichtung erzeugbar ist.
  • Die Ansprüche 7 bis 10 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der winkeligen und/oder bogenförmig ausgebildeten F1> gel der Windkraftmaschine.
  • Ansprüche 11 bis 13 betreffen eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Windkraftmaschine als Großanlage, bei der eine feste Drehachse, an der die Flügel befestigt sind, nicht vorgesehen ist. Dafür sind die Flügel auf sog.
  • Flügelwagen auf einer geschlossenen umlaufenden FührunErsbahn angeordnet.
  • Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben. sich nachfolgend aus den anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Dabei zeigen im einzelnen: Figur 1 : eine schematische Seitenansicht eines Flügels der Windkraftmaschine; Figur 2 : eine Prinzipdarstellung einer elastischen Lamelle; Figur 3 : eine vergrößerte Detaildarstellung in Seitenansicht der Lamelle; Figur 4 : eine Stirnansicht der Lamelle; Figur 5 : eine Stirnansicht eines rotierenden Flügels; Figur 6 : eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Windkraftmaschine; Figur 7 und 8 : ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Windkraftmaschine in Seitendarstellung und Draufsicht mit Flügelwagen ohne Zentralachse; Figur 9 : eine vergrößerte Detaildarstellung des Flügelwagens und der Führungsschiene im Vertikalschnitt und Figur 10 : eine Darstellung des Flügels und des Flügelwagens in Draufsicht.
  • Nachfolgend wird zunächst auf die Figuren 1 bis 5 Bezug genommen, in denen die Windkraftmaschine im Prinzip mit einem Flügel 1 gezeigt ist. Die Windkraftmaschine umfaßt dabei vorzugsweise mehrere Flügel 1, die um eine gemeinsame Umlaufachse 3 drehen, über die beispielsweise ein Generator betrieben werden kann. Die Flügel 1 umfassen dabei einen Flügelrahmen 5, in dem eine Gitterkonstruktion 7 eingespannt gehalten ist. Die Gitterkonstruktion 7 kann beispielsweise aus einem Stahlgitter oder einem im Flügelrahmen 5 eingespannt gehaltenen Netz bestehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind in jedem Flügel 1 mehrere radial von innen nach außen verlaufende Lamellen 9 übereinander im Flügelrahmen 5 befestigt. Diese Lamellen 9 bestehen beispielsweise aus einem äußerst leichtem, elastischem, zumindest aber teilelastischem Material wie Segeltuch, Fallschirmseide oder einem entsprechenden Kunststoffmaterial. Wie sich aus Figur 2 und 3 ergibt, sind die Lamellen 9 mit mehreren Querschlitzen 11 im Bereich einer umgelegten eingenähten oder verschweißten Tasche 13 versehen, so daß jede Lamelle 9 mit den Querschlitzen 11 in die vertikalen Stäbe der Gitterkonstruktion 7 eingesteckt und auf der Rückseite der Gitterkonstruktion über ein Stabelement 15 eingehängt und verankert werden. Das Stabelement 15 kann dabei auch aus einer elastischen Schnur oder einem Kunststoffschlauch bestehen, der an den beiden Außenseiten des Flügelrahmens befestigt wird. Dadurch sind die Lamellen über ihre gesamte Länge fest am Flügelrahmen verankert und können trotzdem auf einfache Art schnell entfernt und ausgewechselt werden. Die Taschen 13 werden dabei durch den umgelegten Rand 17 und durch Vernähen oder Verschweißen längs der Naht 19 gebildet. Möglich ist auch, daß die Lamellen 9 nicht als durchgängiger horizontaler und einstückiger Abschnitt ausgebildet sind, sondern aus mehreren nebeneinander angeordneten Lamellenabschnitten bestehen.
  • Im folgenden wird noch auf Figur 6 Bezug genommen, in der eine Windkraftmaschine mit gegenüber den Ausführungsbeispielen nach Figur 1 bis 4 leicht abgewandelten Flügeln in Draufsicht gezeigt ist. Die Flügel 1, die um die Umlaufachse 3 rotieren, sind dabei winkelig mit zwei Winkelabschnitten 21 ausgebildet, wobei der Winkel im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den beiden Winkelabschnitten 21 900 beträgt. Diese Flügel 1 sind dabei über eine Kreuzkonstruktion 23 an der zentral angeordneten Umlaufachse 3 befestigt. Die Lamellen bzw. Lamellenabschnitte 9 sind dabei jeweils auf der Innenseite der Winkelabschnitte 21 in der gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bis 4 beschriebenen Art und Weise befestigt.
  • Im folgenden wird nun auf die Funktionsweise der Windkraftmaschine eingegangen, wobei die Funktionsweise zunächst mit nicht abgewinkelten ebenen Flügeln 1 anhand von Figur 6 erläutert wird, die dort lediglich strichliert eingezeichnet sind. Bei der gegebenen Windrichtung gemäß des Pfeiles 25 in Figur 6 werden dabei an dem Flügel la die Lamellen 9, die auf der Wind zugewandten Seite an der Gitterkonstruktion 7 beweglich angebracht sind, geschlossen gehalten, so daß die volle Windkraft auf den Flügel la drückt und diesen in die nächste Stellung Ib antreibt, in der der ebene Flügel 1 nunmehr quer zur Windrichtung steht und im wesentlichen keinen Luftwiderstand bietet. Bei Weiterdrehung in die Stellung lc bläst der Wind durch die Gitterkonstruktion hindurch. Die Lamellen können sich nun nicht gegen das Gitter anlegen, sondern werden vom Wind frei weggeblasen, wie dies in einer schematischen Darstellung in Figur 5 gezeigt ist. In dieser Stellung weist also jeder Flügel praktisch keinen Luftwiderstand auf, so daß unabhängig von jeder Windrichtung eine optimale Kraftausnützung möglich ist.
  • Nunmehr wird Bezug genommen auf das in Figur 6 ebenfalls gezeigte Ausführungsbeispiel einer Windkraftmaschine mit abgewinkelten Flügeln 1. Auch bei dieser Ausführungsform werden in der Flügelstellung la die Lamellen 9 vom Wind völlig an die Gitterkonstruktion 7 angedrückt und geschlossen gehalten, so daß die Windkraft optimal auf den Flügel 1 übertragen wird. In der unteren Flügelstellung lb bläst nun der Wind von der Innenseite des Rotors her gesehen durch die Gitterkonstruktion 7 des oberen Winkelabschnittes 21a hindurch, so daß die dahinter befindlichen Lamellen 9 ebenfalls angehoben werden. Da an dem zweiten Winkelabschnitt 21b die Lamellen 9 ebenfalls auf der Innenseite befestigt sind, schließt nunmehr der durch die erste Winkelkonstruktion 21a hindurch blasende Wind die Lamellen 9 am zweiten Winkelabschnitt 21b, so daß der Wind in Pfeilrichtung abgelenkt wird. Durch diese Flügelkonstruktion wird also auch in der Stellung 1b eine zusätzliche Kraft in Rotationsrichtung im Uhrzeigersinn erzeugt.
  • In der Flügelstellung lc werden durch den Wind ebenfalls die Lamellen 9 in annähernd Horizontallage hochgeblasen, so daß sich ein minimaler Windwiderstand ergibt. In der Flügelstellung 1d tritt nunmehr der umgekehrte Effekt zur Flügelstellung lb auf, wobei im obenliegenden ersten Winkelabschnitt 21a die dahinter befindlichen Lamellen durch den durch die Gitterkonstruktion 7 hindurch blasenden Wind ebenfalls aufgestellt werden. An dem innenliegenden Winkelabschnitt 21b werden die Wind zugewandt liegenden Lamellen 9 an die Gitterkonstruktion 7 herangedrückt und so geschlossen, so daß der Wind entgegengesetzt zur Flügelstellung 1b im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Pfeilrichtung 29 nach links abgelenkt wird, wodurch ebenfalls eine zusätzliche Drehkraft in Rotationsrichtung erzeugt wird.
  • Durch diese Konstruktion der winkeligen Ausgestaltung der Flügel 1 wird somit eine gegenüber herkömmlichen Windkraftmaschinen ein deutlich verbesserter Wirkungsgrad erzielt.
  • Als günstig erweist sich bei dieser Konstruktion ebenfalls, daß die Windkraftmaschine bereits bei geringsten langsamen Winden funktionsfähig ist. Bei leichtem Wind nämlich, bei dem die Lamellen noch nicht angehoben werden können, bei denen aber die an dem horizontalen Stabelement 15 aufgehängten Lamellen 9 aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft herabhängen, wirkt der Rotor wie ein halbkugelförmiger Windmesser.
  • Der Wind gleitet entsprechend der Pfeilrichtung 31 bei noch geschlossenen Lamellen 9 seitlich ab, so daß der Luftwiderstand in der Stellung lc geringer ist als in der Flügelstellung la. Die Rotation des Rotors setzt deshalb schon bei geringsten Windgeschwindigkeiten ein, wobei sich dann aber in der Flügelstellung ic die relative Geschwindigkeit zwischen der Drehgeschwindigkeit des Rotors und der Windgeschwindigkeit durch die zugrundeliegende Addition der beiden Geschwindigkeiten erhöht, so daß sich dann die Lamellen 9 öffnen können und die Rotation der Windkraftmaschine sicher erfolgt.
  • Wesentlich bei dieser winkeligen Konstruktion der Flügel aber auch bei der planen Ausbildung der Flügel 1 ist die Verwendung von leichten und elastischen Lamellen. Bei den Rotoren besteht nämlich das Hauptproblem darin, daß bei gegebenen Windgeschwindigkeiten die Rotationsgeschwindigkeit bei den Flügeln nach außen hin zunimmt, so das dann unkontrollierte Kräfte entstehen können. So sind die Druckkräfte an den einzelnen Flügeln zur Umlaufachse 3 hin bei gegebener Windstärke und Windgeschwindigkeit größer, wobei nach außen hin bei höherer Umlaufgeschwindigkeit der Flügeln 1 insbesondere in der Flügelstellung la die Situa- tion auftreten kann, daß die Außenumfangsdrehgeschwindigkeit des Flügels größer als die Windgeschwindigkeit ist.
  • Dies hat zur Folge, daß die Flügel bei Windbeaufschlagung bei geschlossenen Lamellen zumindest in dem der Umlaufachse 3 näherliegenden Bereich in Drehrichtung beaufschlagt werden, während am Außenbereich eines jeden Flügels 1 eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft auf den Flügel einwirkt. Bei Verwendung aber von elastischen Lamellen wird sichergestellt, daß beispielsweise bei gegebener Windrichtung die Lamellen auf der Innenseite einer Hälfte des Winkelrahmens geschlossen sind, während sie nach außen hin geöffnet werden, da sich die Lamellen nur an den Stellen schließen, wo der Antriebsdruck ausreicht. Mit anderen Worten paßt sich der Rotor deshalb der größten erreichbaren Geschwindigkeit automatisch in allen Luftzonen an, wobei die Lamellen immer dann und dort geöffnet werden, wo die Rotationsgeschwindigkeit des Flügels 1 größer ist als die Windgeschwindigkeit. Dort wo also der Wind langsamer weht, wird dieser durch den Flügel 1 "überholt".
  • Der Wind kann an diesen Stellen durch die Lamellen hindurchtreten.
  • Sollte der Wind beispielsweise in Bodennähe in abweichender Richtung zu einer höheren Lage wehen, so spielt dies ebenfalls keine Rolle, weil der Bodenwind sowie der weiter oben in anderer Richtung wehende Wind zum Antrieb herangezogen werden können. Ist der Wind beispielsweise in Bodennähe langsamer, so wird er "überholt", wobei sich an den entsprechenden Stellen des Flügels 1 die Lamellen wieder öffnen.
  • Aufgrund dieser automatischen Steuerung können also Windböen, die der Rotation entgegenwirken, auf kleine Fläche mitten im Windflügel durch diesen hindurchtreten.
  • Nach Beendigung des Luftstoßes schließen sich die Lamellen an den betreffenden Stellen wieder und tragen zum weiteren Antrieb bei.
  • Auch Luftwirbel und Böen, die von normalen Windturbinen nicht genutzt werden können und im Gegensatz dazu sogar für die Rotoren und insbesondere für die Lagerung schädlich wirken, können bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Windkraftmaschine zur Erzeugung einer erhöhten Leistung herangezogen werden.
  • Der Vollständigkeit halber soll bezüglich der erläuterten Ausführungsbeispiele noch angemerkt werden, daß abweichend von der planen und winkeligen Konstruktion gemäß Figur 6 die Flügel auch mehrfach abgewinkelt oder beispielsweise in Draufsicht bogenförmig oder halbkreisbogenförmig ausgebildet sein können, wobei nur darauf geachtet werden muß, daß die Lamellen an den unterschiedlichen Abschnitten auch unterschiedlich öffnen und schließen können, was beispielsweise durch Verwendung mehrerer unabhängig nebeneinander angeordneter Lamellenabschnitte auch sichergestellt werden kann. Die Lamellen können dabei annähernd die Größe eines Gitterrasters haben, können aber auch mehrere Gitterlöcher überdecken, wobei sichergestellt sein muß, daß die Lamellen nicht durch das Gitter hindurch zur gegenüberliegenden Seite einer Flügelfläche hin geöffnet werden können.
  • Wie aus Figur 5 hervorgeht, können weiterhin in Höhe der Befestigung einer jeden Lamelle zusätzliches kurzes Leitblech; bzw. ein entsprechender Leitanschlag 33 angebracht sein, wodurch sichergestellt wird, daß die Lamellen im Wind nicht flattern können, sondern an diesem Leitanschlag ruhig zur Anlage kommen, wenn der Wind durch das Gitter hindurchbläst und die Lamellen anhebt.
  • Im folgenden wird noch auf ein Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 7 bis 10 Bezug genommen, in denen eine Großanlage der Windkraftmaschine gezeigt ist. Die Flügel 1 sind dort jeweils auf einem Art Flügelwagen 33 befestigt, die längs einer geschlossenen Führungsbahn 37 umlaufen können. Die Flügelwagen 35 sind hintereinander jeweils am benachbarten Flügelwagen angekoppelt. Aus den Figuren geht dabei hervor, daß die Flügel 1 wie in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 winkelig ausgebildet sind, wobei der wesentliche Unterschied darin besteht, daß die Flügel 1 nicht an einer zentralen Drehachse 3 aufgehängt sind. In dem Ausführungsbeispiel besteht die Führungsbahn 37 aus einer runden Einschienenbahn 39, die beispielsweise auf A-förmigen Masten 41 montiert ist.
  • Diese Einbahnschienen können beispielsweise bei einem Durchmesser von 100 m bis hin zu mehreren Kilometern aufweisen.
  • Die Form kann natürlich beliebig, beispielsweise auch oval oder länglich ausgebildet sein. Aufgrund des Flügelsystems ist der Antrieb immer sichergestellt, da entsprechend der Funktionsbeschreibung nach Figur 6 die einzelnen Lamellen 9 entsprechend der Windrichtung im gewünschten Sinne angehoben und geschlossen werden. Bei definierter kreisrunder Bahn können die einzelnen Flügelwagen starr aneinander befestigt oder aber, insbesondere bei anderen Rundformen der Führungsbahn gelenkig aneinander angekoppelt sein.
  • Die Flügelwagen 35 können verhältnismäß leichte Fahrgestelle aufweisen, weil eine Verstrebung der Wagen und eine Verspannung mit Seilen, wie durch die Bezugszeichen 43 angedeutet, ohne weiteres möglich ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt dabei ein Flügelwagen 35 jeweils an der Führungsbahn 37 seitlich paarweise angebrachte Seitenführungsrollen 45 und zumindest eine senkrechte Lastrolle 47.
  • Durch die Aufstellung der Führungsbahn auf Masten 41 wird zudem. sichergestellt, daß bei Betreiben einer derartigen Anlage beispielsweise die landwirtschaftliche Produktion nicht gestört wird. Natürlich kann die Großanlage auch auf dem Boden betrieben werden, wobei beispielsweise ganz einfach Eisenbahnschienen mit Eisenbahnwagons insbesondere auf stillgelegten Strecken ausgenützt werden könnten. Die Größe der Bespannung bzw. der Rahmen kann pro Windflügel dabei bis mehrere 100 qm betragen.
  • Aus dem beschriebenen Gesamtzusammenhang wird deutlich, daß die Windkraftanlage für die Lamellen keine Fremdsteuerung mehr benötigt, weil in Abhängigkeit der unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten die Lamellen immer im gewünschten Sinne geöffnet und geschlossen werden. Insoweit wirken also die Lamellen wie Ventile, wobei die beschriebene Windkraftmaschine bereits auf wesentlich geringere Windkräfte als herkömmliche Windrotoren anspricht.
  • Um das Leistungsvermögen einer derartigen Windkraftmaschine zu erläutern, soll abschließend noch darauf hingewiesen werden, daß bei der entsprechend groß ausgelegten Anlage ohne Schwierigkeiten einige tausend PS-Leistung erzielt werden kann. Die Leistungsabnahme kann dabei bei der zuletzt beschriebenen Anordnung mit der Führungsbahn durch entsprechende auf den Flügelwagen 35 angeordneten Generatoren erfolgen.
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Claims (13)

  1. Windkraftmaschine Ansprüche: 1. Windkraftmaschine mit umlaufenden Flügel, deren Flächen in Umlaufrichtung in Abhängigkeit von der Windrichtung mittels einer Verschlußeinrichtung geöffnet und geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung aus mehreren leichtgewichtigen und vorzugsweise elastisch oder teilelastisch ausgebildeten und an einem Flügelrahmen (5) und/oder einer daran befestigten Gitterkonstruktion (7) um eine Verschwenkachse (Stabelement 15) in nur einer Seitenrichtung zum Flügel (1) beweglich aufgehängten Lamellen (9) besteht.
  2. 2. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (9) bzw. die horizontal angeordneten Lamellenbahnen (9) von der Umlaufachse (3) von innen nach außen entsprechend den Wind- und Rotationskräften unterschiedlich verstellbar sind und damit die Fläche der Flügel (1) unterschiedlich schließbar ist.
  3. 3. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (9) als von innen nach außen durchgängige elastische Lamellenbahnen ausgebildet sind.
  4. 4. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (9) mittels Ösen oder Taschen (13) an der Gitterkonstruktion (7) aufgehängt sind.
  5. 5. Windkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ösen oder Taschen (13) an den Lamellen (9) jeweils durch die Gitterkonstruktion (7) von einer Seite zur anderen hindurchgreifen und auf der Rückseite derselben durch ein durch die Ösen oder Taschen (13) eingeschobenes Verriegelungselement (Stabelement 15) gesichert sind.
  6. 6. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (1) quer zur Umlaufbahn betrachtet winkelig und/oder bogenförmig ausgebildet sind, wobei die Lamellen auf der so gebildeten und aufeinander zuliegenden Innenseiten der Flügel (1) angeordnet sind.
  7. 7. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelig und/oder bogenförmig geformten Flügel (1) quer zur Rotationsrichtung betrachtet im Umlaufsinne konvex ausgebildet sind.
  8. 8. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (1) zwei Winkelabschnitte (21a; 21b) umfassen.
  9. 9. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (1) dreieckförmig oder trapezförmig ausgebildet sind.
  10. 10. Windkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den beiden Winkelabschnitten (21a; 21b) 30 bis 600, vorzugsweise 45" beträgt.
  11. 11. Windkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (1) auf Flügelwagen (35) angeordnet sind, die aneinander gekoppelt sind und auf einer geschlossenen Führungsbahn (37) umlaufen.
  12. 12. Windkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (37) aus einer Einschienenbahn (39) besteht.
  13. 13. Windkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (37) auf gegenüber dem Boden erhöht angeordneten Masten (41) vorgesehen ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3900319A1 (de) * 1989-01-07 1990-07-19 Guenter Freudenau Stroemungskraftmaschinen mit verstellbarem profilgebenden gitter
DE10301922B3 (de) * 2003-01-17 2004-09-09 Koelsch, Michael, Dipl.-Ing. Arch. Windkraftanlage mit vertikaler Rotorachse
WO2013000127A1 (zh) * 2011-06-29 2013-01-03 Liao Fu-Chang 扇叶装置

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Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee