DE3522995A1

DE3522995A1 - Wind power plant

Info

Publication number: DE3522995A1
Application number: DE19853522995
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Wendel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-01-08

Abstract

Wind power plants having a plurality of airfoils which are arranged in parallel one above the other and are guided periodically from the ground by a mechanism, preferably thrust cranks, in such a way that they deliver to the power-harnessing equipment at the ground an output extracted from the air flow, make use in an advantageous way of the aerodynamic lift force of the wind with high efficiency. It is possible in this way to render wind power useful in a cost-effective and reliable fashion even on a large scale and in conjunction with great heights. The operation of the wind power plant is not negatively influenced in this case by high wind speeds. The individual airfoils 3, 4 are guided in such a way that they render wind power useful both on the ascending stroke and on the descending stroke. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie strömender Luft in Rotationsenergie mit vom Wind beeinflußbar und sich in den Wind jeweils stellend ausgebildeten Flügeln, einem Triebwerk und einer damit verbundenen Energiegewinnungseinrichtung.The invention relates to a device for conversion the kinetic energy of flowing air in rotational energy with being influenced by the wind and getting into the wind each acting trained wings, an engine and one associated energy production facility.

Derartige Vorrichtungen dienen dazu, einen möglichst hohen Anteil der kinetischen Windenergie für den Menschen durch Gewinnung von Rotationsenergie nutzbar zu machen. Dabei sind derartige Vorrichtungen so ausgebildet, daß sie einen möglichst großen Windbereich erfassen, d.h. eine möglichst große Luftmasse abbremsen. Heute sind in der Praxis fast ausschließlich Propelleranlagen im Einsatz, die eine in Windrichtung liegende Achse aufweisen (J.P. Molly 1978 "Windenergie in Theorie und Praxis" T.F. Müller- Verlag). Darüber hinaus sind Vorrichtungen bekannt, die mit quer zur Windrichtung liegende Achse arbeiten (DE-OS 24 05 767, DE-OS 30 23 547, DE-OS 25 39 058, DE-OS 29 31 983 DE-OS 26 00 627, DE-OS 26 38 007, DE-OS 30 44 155, DE-OS 29 01 820, DE-OS 32 09 769). Diese arbeiten vorwiegend nach dem Widerstandsprinzip (Winddruck gegen einen Wider stand), welches zu einem auch theoretisch kleineren Wirkungs grad führt als das Auftriebsprinzip. Propelleranlagen haben den Nachteil, daß die Drehachse in großer Höhe angeordnet werden muß, was zwangsweise einen sehr hohen Turm erfordert. Nachteilig ist darüber hinaus, daß der Turm als solcher den Propellern Wind wegnimmt und damit die Eigenschwingungen der Propellerflügel unterstützt. Nachteilig ist weiter, daß die Propellerflügel nur einseitig an der Nabe befestigt werden können, so daß bei großen Biegebeanspruchungen eine Bruchgefahr auftritt. Nicht zu letzt aus diesem Grunde ist die Großwindanlage "Growian" nunmehr zum Abriß freigegeben worden. Schließlich ist von Nachteil, daß derartige Propelleranlagen nur im Auslege punkt, d.h. bei einer bestimmten Windgeschwindigkeit mit gutem Wirkungsgrad arbeiten. Bei abweichenden Windgeschwin digkeiten fällt der Wirkungsgrad stark ab. Will man die Flügel einstellbar machen, so ist dazu ein erheblicher Verstellmechanismus notwendig.Devices of this type are used, if possible high proportion of kinetic wind energy for humans harnessed by generating rotational energy. Such devices are designed so that they cover the largest possible wind range, i.e. a brake the largest possible air mass. Today are in the Practice almost exclusively propeller systems in use, which have an axis in the wind direction (J.P. Molly 1978 "Wind energy in theory and practice" T.F. Miller- Publishing company). In addition, devices are known which work with an axis transverse to the wind direction (DE-OS 24 05 767, DE-OS 30 23 547, DE-OS 25 39 058, DE-OS 29 31 983 DE-OS 26 00 627, DE-OS 26 38 007, DE-OS 30 44 155, DE-OS 29 01 820, DE-OS 32 09 769). These mainly work according to the resistance principle (wind pressure against a counter stood), which leads to a theoretically smaller effect degrees leads as the principle of buoyancy. Propeller systems have the disadvantage that the axis of rotation must be arranged at great heights, which is a must requires very high tower. Another disadvantage is that the tower as such takes the wind away from the propellers and so that the natural vibrations of the propeller blades are supported. Another disadvantage is that the propeller blades only on one side can be attached to the hub, so that with large Bending stresses a risk of breakage occurs. Not too last for this reason is the "Growian" large wind turbine has now been released for demolition. Finally is from Disadvantage that such propeller systems are only designed point, i.e. at a certain wind speed with work with good efficiency. If the wind speed deviates efficiency drops sharply. Do you want that To make wings adjustable, this is a considerable one Adjustment mechanism necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine groß flächige, gute Wirkungsgrade ergebende und im Aufbau den jeweiligen Gegebenheiten gut anpaßbare Windenergiean lage zu schaffen.The invention has for its object a large flat, good efficiency and construction Wind energy that can be easily adapted to the respective conditions able to create.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flügel als Tragflügel ausgebildet sind, die beidseitig mit einem parallel verlaufende Verbindungsstangen aufweisen den und als Triebwerk dienenden Führungsgestänge zwangsge führt und die mit der Energiegewinnungsanlage die Hubbe wegung der Tragflügel in Drehenergie umsetzend verbunden sind, wobei die Energiegewinnungsanlage mit den Drehachsen auf dem Erdboden positioniert ist.The object is achieved in that the wings are designed as hydrofoils on both sides have with a parallel connecting rods the guide linkage, which serves as the engine, is forced leads and the Hubbe with the energy recovery system wing movement converted into turning energy are, the energy production system with the axes of rotation is positioned on the ground.

Eine derartige Vorrichtung nutzt durch die Ausbildung der Tragflügel die Auftriebskraft des Windes, was zu wesent lich besseren Wirkungsgraden führt als beim Widerstandsprin zip. Weiter ist die Stabilität der Tragflügel damit ver bessert, weil sie an beiden Enden durch das Führungsgestänge gehalten und gesichert sind. Durch entsprechende Steuerung ist sichergestellt, daß die Tragflügel jeweils so gestellt sind, daß sie die Auftriebskraft des Windes sowohl beim Aufwärtsbewegen wie beim Abwärtsbewegen ausnutzen und damit diese Energie über das Triebwerk bzw. das Führungsgestänge zur Energiegewinnungsanlage übertragen, wo die Auf- und Abwärtsbewegung in Drehenergie umgesetzt wird. Da die Ener giegewinnungsanlage dem Boden zugeordnet ist und zwar mit ihren Drehachsen, ist eine derartige Vorrichtung durch eine einfache Konstruktion gekennzeichnet und dabei insbe sondere dadurch, daß im eigentlichen Sinn nur die Tragflügel oberhalb des Erdbodens und damit der Windenergie ausgesetzt angebracht werden müssen. Die so wesentlich vereinfachte Konstruktion zeichnet sich weiter dadurch aus, daß große Windflächen relativ preiswert ausgenutzt werden können.Such a device uses by training the wing the lift of the wind, which is too essential leads to better efficiencies than with the resistance sprin zip. Furthermore, the stability of the wing is ver improves because they are on both ends through the guide linkage are held and secured. By appropriate control it is ensured that the wings are placed in this way are that they are the buoyancy of the wind at both Use upward movement as with downward movement and thus this energy via the engine or the guide linkage transferred to the energy recovery system, where the opening and Downward movement is converted into rotational energy. Because the Ener Giegewinnungsanlage is assigned to the soil with their axes of rotation, is such a device a simple construction marked and esp special in that in the true sense only the wings above ground and thus exposed to wind energy must be attached. The so much simplified Construction is further characterized by the fact that large Wind areas can be used relatively inexpensively.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß der Tragflügel flächig ausgebildet und über vier an den Eckpunkten angeordneten Verbindungs stangen geführt ist. Ein derartiger flächiger Tragflügel bildet somit praktisch eine Art großflächiges Segel, das durch geeignete Führungseinrichtungen jeweils so gestellt wird, daß die Auftriebskraft des Windes es hochtreibt bzw. nach unten drückt. Schon diese Erläuterung zeigt, daß groß flächige Tragflügel verwendet werden können, die somit eine hohe Energieausbeute zulassen.After an expedient training of the invention provided that the wing is flat and via four connections arranged at the corner points rods is guided. Such a flat wing practically forms a kind of large-scale sail that provided by appropriate management facilities is that the buoyancy of the wind drives it up or pushes down. This explanation alone shows that great two-dimensional hydrofoils can thus be used allow a high energy yield.

Um einen derartigen Tragflügel sicher zu führen und die Energieausbeute zu vergleichmäßigen, ist vorgesehen, daß die Verbindungsstangen über vier Schubkurbeln das Triebwerk bildend mit der Energiegewinnungseinrichtung verbunden sind. Damit ist es möglich, eine derartige Vor richtung auch bei hohen Windgeschwindigkeiten einsetzen zu können, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Vorrichtung beeinflußt bzw. zerstört wird. Die Schubkurbeln liegen in einer horizontalen Ebene auf den Eckpunkten eines Recht ecks. Die vorderen, dem Wind zugerichteten und die hinteren beiden Paare haben jeweils die gleiche Drehachse. Diese beiden Drehachsen sind parallel und liegen in einer hori zontalen Ebene, wobei die Gewichtskräfte der Flügel etwas ausgeglichen werden können, indem die hintere Achse etwas tiefer angeordnet ist. Die vorderen und die hinteren beiden Schubkurbeln haben jeweils die gleiche Phasenlage (Kurbelstellung). Die hinteren Schubkurbeln sind mit einem Winkel gegenüber den vorderen Kurbeln gegen die ge meinsame Drehrichtung aller vier Kurbeln zurückversetzt. To safely guide such a wing and It is intended to even out the energy yield, that the connecting rods via four push handles Powerplant forming with the energy recovery device are connected. This makes it possible to do such a front Use direction even at high wind speeds to be able to without the risk that the device is influenced or destroyed. The push handles are in place in a horizontal plane on the corner points of a right corners. The front, the wind-facing and the rear both pairs have the same axis of rotation. These both axes of rotation are parallel and lie in a hori zontal level, the weight of the wings somewhat can be compensated by the rear axle something is arranged lower. The front and the rear two Push cranks have the same phase position (Crank position). The rear push handles are with an angle to the front cranks against the ge set the common direction of rotation of all four cranks.

Alle vier Kurbeln haben die gleiche Drehzahl.All four cranks have the same speed.

Der Nachlaufwinkel wird so gewählt, daß die Flügel beim Hochlaufen der Kurbeln einen solchen relativen Anstell winkel zum Wind haben, daß die an den Flügeln erzeugten Auftriebskräfte die Schubkurbeln hochziehen. Beim Ab wärtshub der Schubkurbeln ergibt sich der gleiche Ablauf in umgekehrter Richtung, es sei denn, daß die hintere Dreh achse etwas tiefer liegt. In diesem Fall werden die die Kurbeln nach oben ziehenden Kräfte insgesamt etwas größer sein, als die abwärtsdrückenden Kräfte, so daß sich ein gewisser Ausgleich für die Gewichtskräfte der Flügel ergibt, der zu einem gleichmäßigeren Umlauf der Schubkurbeln führt. Optimierungsversuche haben ergeben, daß mit unter schiedlich gewählten Werten für die Länge des Verbindungs gestänges, der Schubkurbeln und der Tragflügel und der Drehzahl der Wirkungsgrad noch zu erhöhen ist, indem der Kurbelradius der hinteren Schubkurbeln größer gewählt ist, als der Kurbelradius der vorderen Schubkurbeln.The caster angle is chosen so that the wing such a relative position when the cranks start up have angles to the wind that the generated on the wings Lifting forces pull the thrust cranks up. At the Ab upward stroke of the thrust crank results in the same process in the opposite direction unless the rear turn axis is slightly lower. In this case, they will be the Cranks upward pulling forces somewhat larger overall be as the downward forces, so that a provides some compensation for the weight of the wings, which leads to a more even rotation of the thrust cranks leads. Attempts at optimization have shown that with under differently chosen values for the length of the connection linkage, the crank handles and the wing and the Speed the efficiency can still be increased by the Crank radius of the rear thrust crank is chosen larger, than the crank radius of the front thrust cranks.

Die Versuche haben weiter gezeigt, daß die Änderungen des Wirkungsgrades bei Abweichungen von der Auslegewindge schwindigkeit im Vergleich zu Propelleranlagen klein sind und die Vorrichtung auch ohne Verstellmechanismus in einem großen Windgeschwindigkeitsbereich wirtschaftlich arbeiten kann. Trotzdem ist es von Vorteil, wenn eine Wirkungsgrad verbesserung durch Anpassung an unterschiedliche Windge schwindigkeiten vorgegeben ist. Daher ist vorgesehen, daß Windgeschwindigkeitsmesser und Rechner vorgesehen sind, über die durch Verstellung der Schubkurbeln, der Pleuel verbindungen, der Tragflügel und des Winkels Anpassungen automatisch den ermittelten Werten entsprechend vorgenommen werden können. Zur Vergleichmäßigung sind hierzu Schwung räder vorgesehen, die als Schwungzahnräder ausgebildet sind, so daß sie gleichzeitig eine feste Drehverbindung der vorderen und hinteren Schubkurbeln mit gewährlei sten.The experiments have further shown that the changes the efficiency in the event of deviations from the design thread speed are small compared to propeller systems and the device in one without adjustment mechanism work economically in a large wind speed range can. Even so, it is beneficial if there is an efficiency improvement by adapting to different windge speed is specified. It is therefore intended that Wind speedometer and calculator are provided about that by adjusting the crank, the connecting rod connections, the wing and the angle adjustments automatically performed according to the determined values can be. There is momentum for this purpose wheels provided, which are designed as flywheels are, so that they are a fixed slewing ring at the same time the front and rear slider cranks with guarantee most.

Selbstverständlich ist die gesamte Vorrichtung so angeordnet, daß sie einen Komplex bildet, der jeweils in den Wind gedreht werden kann bzw. sich automatisch in den Wind dreht.Of course, the entire device is like this arranged to form a complex, each in the wind can be turned or automatically in the Wind turns.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß alle schweren und zusammengehörenden Teile, wie die Schubkurbelgetriebe, die Übersetzungsgetriebe, Generatoren, Schaltzentralen und Verstellmechanismen sich am Boden be finden und in einem Komplex zusammengefügt werden können. Zur Windenergieabnahme ragen aus diesem Komplex nur die Führungsschienen, das Führungsgestänge und die Tragflügel hervor. Bedingt hierdurch und durch die besondere Ausbildung der Tragflügel ist die Bestreichung und damit die Nutzung großer Windflächen insbesondere in Aufwärtsrichtung relativ preisgünstig zu erzielen. Da die Tragflügel im Gegensatz zum Propellerkraftwerk an beiden Enden gehalten werden, sind diese erheblich weniger belastet und können daher preiswerter gebaut werden und trotzdem höchsten Windge schwindigkeiten standhalten. Bei genügend großer Auslegung der Generatoren können selbst bei Stürmen noch optimale Energiemengen gewonnen werden. Muß die Vorrichtung einmal stillgelegt werden, so ist dies ohne weiteres möglich und zwar durch Abbremsen der Vorrichtung und Stillsetzen in einer Flügeltotlage, in der die Tragflügel weder eine Auf noch eine Abtriebskraft erzeugen. Da sehr viele Tragflügel übereinandergelegt werden können und diese über die gesamte Breite konstanten, unverdrehten Querschnitt haben, lassen sich diese äußerst preisgünstig in Serie herstellen. Dem kommt noch entgegen, daß die Tragflügel im Aufbau sehr einfach sind. Bedingt durch den einfachen Aufbau ist es möglich, die Tragflügel flexibel auszubilden, so daß sie sich der jeweiligen Richtung des eintretenden Windes günstig anpassend Auftriebskräfte erzeugen. Schließlich reagiert der Wirkungsgrad deutlich weniger auf Windgeschwin digkeitsänderungen bei konstanter Drehzahl und konstantem Nachlaufwinkel als bei Propelleranlagen, so daß eine gleich mäßigere Erzeugung von Drehenergie möglich ist.The invention is characterized in particular by that all heavy and related parts, such as the Slider crank gear, the transmission gear, generators, Control centers and adjustment mechanisms are on the ground find and can be put together in a complex. This complex is only used for wind energy reduction Guide rails, the guide linkage and the wings forth. Due to this and the special training the wing is the brushing and thus the use large wind areas especially in the upward direction to achieve inexpensively. As opposed to the hydrofoils to the propeller power plant are held at both ends, they are significantly less polluted and can therefore be built cheaper and still have the highest wind to withstand speed. With a sufficiently large design of the generators can still be optimal even during storms Amounts of energy can be obtained. Must use the device once be shut down, this is easily possible and by braking the device and stopping in a wing dead position in which the wings are neither open generate another downforce. Because a lot of wings can be superimposed and this over the entire Let width have constant, untwisted cross section they can be mass-produced extremely inexpensively. The still accommodates that the wing is under construction are very simple. Is due to the simple structure it is possible to flexibly design the wings so that the direction of the incoming wind generate favorable buoyant forces. In the end the efficiency reacts significantly less to wind speeds changes in speed at constant speed and constant Caster angle than in propeller systems, so that one is the same more moderate generation of turning energy is possible.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the invention standes from the following description the associated drawing, in which a preferred embodiment Example with the necessary details and Items is shown. Show it:

Fig. 1 eine Windenergieanlage schematisch darge stellt in Seitenansicht, Fig. 1 shows a wind energy plant schematically Darge represents in side view,

Fig. 2 eine Windenergieanlage in Vorkopfansicht und als Flügelturm ausgebildet,Formed Fig. 2 shows a wind power plant in Vorkopfansicht and as a wing tower,

Fig. 3 einen einzelnen Tragflügel einer Wind energieanlage in Seitenansicht, Fig. 3 shows a single airfoil of a wind turbine in side view,

Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 3 in Draufsicht, Fig. 4 shows the device of FIG. 3 in plan view,

Fig. 5 einen Tragflügel in Seitenansicht bei mittig auftretendem Wind, Fig. 5 is a wing in a side view at the center occurring wind,

Fig. 6 den in Fig. 5 dargestellten Tragflügel bei Auftriebskräfte erzeugendem Wind und Fig. 6 shows the wing shown in Fig. 5 at wind generating lift forces and

Fig. 7 den Tragflügel nach Fig. 5 und Fig. 6 im Schnitt. Fig. 7 shows the wing of Fig. 5 and Fig. 6 in section.

Eine Windenergieanlage 1 in Form eines Flügelturmes 2 zeigt die Fig. 1, wobei hier in vertikaler Richtung eine ganze Anzahl gleich ausgebildeter Tragflügel 3, 4 im Abstand zueinander angeordnet sind. Diese Tragflügel 3, 4 sind über ein Führungsgestänge 5, das parallel zueinander ver laufende Verbindungsstangen 6, 7 aufweist, miteinander verbunden, so daß der weiter oben erwähnte Flügelturm 2 entsteht. A wind energy plant 1 in the form of a wing tower 2, FIG. 1, here being arranged in the vertical direction is a whole number equal trained wing 3, 4 at a distance from each other. These wings 3 , 4 are connected to each other via a guide linkage 5 , which has parallel connecting rods 6 , 7 , so that the wing tower 2 mentioned above is formed.

Die Tragflügel 3, 4 mit dem Führungsgestänge 5 sind dabei so geführt, daß sie jeweils nur eine Auf- und Abwärts bewegung vollziehen können. Hierzu sind den Vorderseiten der Tragflügel 3, 4 in Führungsschienen 8 geführte Führungs elemente 9 zugeordnet.The wings 3 , 4 with the guide linkage 5 are guided so that they can only perform an up and down movement. For this purpose, the front sides of the wings 3 , 4 in guide rails 8 guided guide elements 9 are assigned.

Über das Führungsgestänge 5 mit seinen Verbindungs stangen 6, 7 und Pleuelverbindungen 15 sind die einzelnen Tragflügel 3, 4 bei ihrer Auf- und Abwärtsbewegung mit der Energiegewinnungsanlage 10 verbunden, die am Erdboden angeordnet ist. Hier sind Schubkurbeln 13, 14 vorge sehen, die mit der Pleuelverbindung 15 in Wirkverbindung stehen und um die Drehachsen 11, 12 drehend positioniert sind. Auf diese Art und Weise wird die Auf- und Abwärtsbe wegung, die von den Tragflügeln 3, 4 erzeugt ist, in Drehbe wegung bzw. Drehenergie umgewandelt. Wie Fig. 1 verdeut licht, sind die einzelnen Tragflügel 3, 4 jeweils vollstän dig gleich ausgebildet, wobei ihre Vorderseiten 18 und Rückseiten 19 die Verbindungsstellen mit den Verbindungs stangen 6, 7 überragen .About the guide rod 5 with its connecting rods 6 , 7 and connecting rod connections 15 , the individual wings 3 , 4 are connected in their up and down movement with the energy recovery system 10 , which is arranged on the ground. Here thrust cranks 13 , 14 are easily seen, which are in operative connection with the connecting rod connection 15 and are positioned so as to rotate about the axes of rotation 11 , 12 . In this way, the upward and downward movement, which is generated by the wings 3 , 4 , is converted into rotational movement or rotational energy. As shown in FIG. 1 verdeut light, the individual wing 3, 4 respectively completeness, dig of the same design, with their front sides 18 and rear sides 19 bars the connecting points with the connection 6, 7 protrude.

Sowohl die Pleuelverbindungen 15 wie die Schubkurbeln 13, 14 können in der Länge verstellbar sein. Darüber hinaus kann der Winkel 20 , um den die hintere Schubkurbel 14 hinter der vorderen Schubkurbel 13 versetzt umläuft, ebenfalls verändert werden. Die entsprechenden Einrichtungen sind hier im Detail nicht dargestellt.Both the connecting rod connections 15 and the push cranks 13 , 14 can be adjustable in length. In addition, the angle 20 through which the rear thrust crank 14 rotates offset behind the front thrust crank 13 can also be changed. The corresponding facilities are not shown in detail here.

Den Schubkurbeln 13, 25 und/oder den Schubkurbeln 14, 26 sind Schwungzahnräder 22, 23 mit einem in beiden kämmenden Zahnrad 24 zugeordnet, wie Fig. 2 zusätzlich zeigt. In der Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Windenergie anlage 1 wiedergegeben, wobei deutlich wird, daß die Füh rungsschiene 8 nur für die vorderen Verbindungsstangen 6 bzw. die diesen zugeordneten Führungselemente 9 dienen. Die rückwärtige Verbindungsstange 7 dagegen ist nicht ge sondert geführt, wobei durch die Verbindung aller Teile miteinander sichergestellt ist, daß auch sie praktisch nur parallel zur vorderen Verbindungsstange 6 sich auf- und abbewegen kann.The thrust cranks 13 , 25 and / or the thrust cranks 14 , 26 are assigned flywheels 22 , 23 with a gear 24 meshing in both, as FIG. 2 additionally shows. In Fig. 2 is a front view of the wind turbine 1 is shown , it being clear that the Füh guide rail 8 only for the front connecting rods 6 and the associated guide elements 9 are used. The rear connecting rod 7, on the other hand, is not guided separately, whereby the connection of all parts with one another ensures that they can practically only move up and down parallel to the front connecting rod 6 .

Beim Aufwärtsbewegen der Tragflügel 3, 4 nehmen diese die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein, d.h. die Vorder seiten 18 stehen höher als die Hinterseiten. Dadurch er zeugt der Wind an den Tragflügeln 3, 4 eine Auftriebs kraft. Dadurch werden die Schubkurbeln 13, 14 über die Pleuelverbindung 15 mit hochgenommen, wobei die vordere Schubkurbel 13 um den Winkel 20 den oberen Totpunkt eher durchläuft, als die hintere Schubkurbel. Mit dem Durchlaufen des oberen Totpunktes werden die Vorder seiten 18 der einzelnen Tragflügel 3, 4 nach unten gezogen, während die Hinterseiten 19 noch weiter nach oben gedrückt werden. Dadurch kann nun der Wind an den oberen Tragflächen 28 der Tragflügel 3, 4 eine Abtriebskraft erzeugen und diese nach unten drücken. Die Fig. 5, 6 und 7 verdeutlichen dabei, daß aufgrund der flexiblen Ausbildung der Tragflügel 3, 4 der Wind entsprechend in die Tragflügel vorteilhaft eingreifen kann.When the wings 3 , 4 move upwards, they assume the position shown in FIG. 1, ie the front sides 18 are higher than the rear sides. As a result, he generates the wind on the wings 3 , 4 a buoyancy force. As a result, the thrust cranks 13 , 14 are also taken up via the connecting rod connection 15 , the front thrust crank 13 passing through top dead center at an angle 20 rather than the rear thrust crank. With the passage of the top dead center, the front sides 18 of the individual wings 3 , 4 are pulled down, while the rear sides 19 are pressed further up. As a result, the wind can now generate an output force on the upper wings 28 of the wings 3, 4 and push them downward. The Fig. 5, 6 and 7 illustrate the process that due to the flexible design of the wing 3, 4 of the wind can engage corresponding advantageous in the wings.

Erreicht die vordere Schubkurbel 13 den unteren Totpunkt, so wird nach dessen Durchlaufen die Vorderseite 18 der Tragflügel 3, 4 wieder nach oben gedrückt, während über die hintere Schubkurbel 14 und die Pleuelverbin dung 15 die Hinterseite 19 der Tragflügel 3, 4 weiter nach unten gezogen wird. Dadurch stellt sich wieder die in Fig. 1 wiedergegebene Position ein, so daß der Wind wieder die untere Tragfläche 29 der Tragflügel 3, 4 beeinflußt und diese nach oben schiebt bzw. zieht.Reaches the front thrust crank 13 the bottom dead center, after passing through it, the front 18 of the wings 3 , 4 is pushed up again, while the rear 19 of the wings 3 , 4 is pulled downward further via the rear thrust crank 14 and the connecting rod connection 15 becomes. As a result, the position shown in FIG. 1 is restored, so that the wind again influences the lower wing 29 of the wings 3 , 4 and pushes or pulls them upward.

Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Tragflügel 3 in Einzel darstellung, über die Pleuelverbindung 15 mit den vorderen und hinteren Schubkurbeln 13, 14 verbunden. Fig. 4 verdeutlicht dabei die in Form eines Rechtecks angeordneten vier Schubkurbeln 13, 14, 25, 26. Jeweils die Schub kurbeln 13, 25 und 14, 26 sind über die Drehachsen 11, 12 miteinander verbunden. Nur die vorderen Schubkurbeln 13, 25 bzw. die diesem zugeordneten Pleuelverbindungen 15 bzw. Verbindungsstangen 6 sind über die hier darge stellten Führungsschienen 8 und Führungselemente 9 zusätz lich zwangsgeführt. FIGS. 3 and 4 show illustration of a wing 3 in individual, via the rod connection 15 with the front and rear push cranks 13, 14. Fig. 4 illustrates this case arranged in the form of a rectangle four thrusters cranks 13, 14, 25, 26. Each thrust crank 13 , 25 and 14 , 26 are connected to each other via the axes of rotation 11 , 12 . Only the front thrust cranks 13 , 25 or the connecting rod connections 15 or connecting rods 6 assigned to them are additionally positively guided via the guide rails 8 and guide elements 9 shown here.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen einen Tragflügel 3 bzw. 4 in Seitenansicht bzw. Fig. 7 im Schnitt. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Tragflügel ist eine Position eingenommen, die der Ruhestellung entspricht, da ein Auftrieb oder Ab trieb nicht erzeugt wird, weil der Wind wie durch den Fall angezeigt, genau mittig der Vorderseite 18 auf den Trag flügel 3 auftrifft.The Fig. 5, 6 and 7 show a wing 3 and 4, respectively in side view and FIG. 7, in section. In the hydrofoil shown in Fig. 5, a position is taken, which corresponds to the rest position, since a buoyancy or down drive is not generated because the wind as indicated by the case, exactly in the middle of the front 18 on the wing 3 strikes.

Bei der Darstellung nach Fig. 6 wird ein Auftrieb erzeugt, weil aufgrund der Stellung des Tragflügels 4 der Wind auf die untere Tragfläche 29 des Tragflügels 4 ein wirken kann. Da der Mittelteil der Tragflügel 3 bzw. 4 flexibel ausgebildet ist, geben sowohl die obere Tragfläche 28 wie die untere Tragfläche 29 nach bzw. verformen sich entsprechend, so daß eine günstige Ausnutzung der Windener gie gegeben ist.In the illustration of FIG. 6, a buoyancy is generated because the wind can act on the lower supporting surface 29 of the wing 4, a result of the position of the wing 4. Since the middle part of the wings 3 and 4 is flexible, both the upper wing 28 and the lower wing 29 give way or deform accordingly, so that a favorable utilization of the wind energy is given.

Fig. 7 zeigt den Tragflügel 3 bzw. 4 im Schnitt, wobei der Aufbau eines solchen Tragflügels sichtbar wird. An der Vorderseite ist ein ellipsenförmig ausgebildetes Trag rohr 30 vorgesehen und an der Hinterseite 19 ein Formkörper 31, der nach hinten spitz ausläuft. Über das Tragrohr 30 und den Formkörper 31 ist eine Segeltuch-Bespannung 32 aufgebracht, die dem Tragflügel 3 bzw. 4 die gewünschte Flexibilität gibt. Da die Segeltuch-Bespannung 32 durch ein endloses Zusammenfügen um das Tragrohr 30 und den Form körper 31 gespannt ist, benötigt der Tragflügel an sich keine weitere Verstrebung, da der Tragflügel an den beiden Längsseiten durch die Verbindungsstangen 6 bzw. 7 bzw. die Führungsschiene 8 und die Führungselemente 9 gehalten ist. Es ist aber sinnvoll , den Formkörper 31 und das Tragrohr 30 durch Quergestänge miteinander zu verbinden, um eine stramme Spannung des Segeltuches zu erreichen. Insge samt ergibt sich so eine sehr leichte Konstruktion für die Tragflügel 3, 4, die der Wirkung der Windenergieanlage weiter entgegenkommt. Fig. 7 shows the wing 3 or 4 in section, the structure of such a wing is visible. On the front, an elliptical support tube 30 is provided and on the rear 19 a molded body 31 which tapers to the rear. A canvas covering 32 is applied over the support tube 30 and the molded body 31 and gives the wings 3 and 4 the desired flexibility. Since the canvas covering 32 is stretched by an endless assembly around the support tube 30 and the molded body 31 , the wing itself does not require any further bracing, since the wing on the two longitudinal sides through the connecting rods 6 and 7 or the guide rail 8th and the guide elements 9 is held. However, it makes sense to connect the shaped body 31 and the support tube 30 to one another by means of cross rods in order to achieve a tight tension of the canvas. Overall, this results in a very light construction for the wings 3 , 4 , which further accommodates the effect of the wind turbine.

Auch ein im Prinzip der Darstellung nach Fig. 5 ent sprechend ausgebildeter Flügel erfüllt die gestellte Auf gabe.Also in the principle of the illustration of FIG. 5 accordingly trained wing fulfills the task at hand.

Claims

1. Device for converting the kinetic energy of flowing air into rotational energy with the influence of the wind bar and standing in the wind trained wings, an engine and an associated Energiegewin tion device, characterized in that the wings are designed as wings ( 3 , 4 ) , the rods on both sides with a parallel connecting rod ( 6 , 7 ) and serving as an engine guide linkage ( 5 ) positively guided and with the energy recovery system ( 10 ) converting the lifting movement of the wings into rotational energy, the energy recovery system with the axes of rotation ( 11 , 12 ) is positioned on the ground.

2. Device according to claim 1, characterized in that the wing ( 3 , 4 ) is flat and is guided by four connecting rods ( 6 , 7 ) arranged at the corner points.

3. Apparatus according to claim 1 and claim 2, characterized in that the connecting rods ( 6 , 7 ) via four thrust cranks ( 13 , 14 , 25 , 26 ) forming the engine with the ener giegewinnungseinrichtung ( 10 ) are connected.

4. Apparatus according to claim 1 to claim 3, characterized in that the connecting rods ( 15 ) and front connec tion rods ( 6 ) with the front ( 18 ) of the wings ( 3 , 4 ) connected to the crank handles ( 13 , 25 ) with respect to the rear ( 19 ) connected slider cranks ( 14 , 26 ) by an adjustable angle ( 20 ) ver are arranged rotating.

5. Apparatus according to claim 3 or claim 4, characterized in that the sliding cranks ( 13 , 14 , 25 , 26 ) are torsionally rigid connected to each other.

6. The device according to claim 1, claim 3 or claim 4, characterized in that the front and rear thrust cranks ( 13 , 25 ; 14 , 26 ) are each formed with the same crank position and having the same connecting rod connections ( 15 ) and the same crank lengths and run at the same speed.

7. Apparatus according to claim 1 and claim 3, characterized in that the crank radius of the rear thrust cranks ( 14 , 26 ) larger than that of the front thrust cranks ( 13 , 25 ) and that the four connecting rod connections ( 15 ) are of equal length.

8. The device according to claim 1, characterized in that in addition to the wings ( 3 , 4 ) connecting Füh approximately linkage ( 5 ) the front sides ( 18 ) associated Füh approximately elements ( 9 ) receiving, vertical guide rails ( 8 ) are provided.

9. The device according to claim 1, characterized in that the wings ( 3 , 4 ) or their wings ( 28 , 29 ) are flexible.

10. The device according to claim 9, characterized in that the wings ( 3 , 4 ) have a front oval-shaped support tube ( 30 ) and a rear, tapered molded body ( 31 ) by an endless assembled sail cloth covering ( 32nd ), these are surrounded by a tight fit.

11. The device according to claim 9, characterized in that the wings ( 3 , 4 ) have the same cross-section across the entire width.

12. The apparatus according to claim 9, characterized in that the wings ( 3 , 4 ) with the front and / or the rear ( 18 , 19 ) on the guide linkage ( 5 ) or the guide rails ( 8 ) are formed above.

13. The apparatus according to claim 1, characterized in that a plurality of wings ( 3 , 4 ) are arranged one above the other and connected by the guide linkage ( 5 ).

14. The apparatus of claim 1 and claim 13, characterized in that a plurality of mutually vertically assigned and a wing tower ( 2 ) forming wings ( 3 , 4 ) with horizontally assigned wings or appropriately arranged wing tower are cooperatively connected.

15. The apparatus according to claim 1, characterized in that the wing wings ( 3 , 4 ) formed by a plurality of mutually vertically associated support towers ( 2 ) with a substructure is rotatably formed as a floating complex.

16. The apparatus according to claim 1, characterized in that wind speedometers and a computer are provided, and that the thrust cranks ( 13 , 14 , 25 , 26 ), the connecting rod connections ( 15 ), the wings ( 3 , 4 ) in length individually or jointly and additionally the angle ( 20 ) is designed to be adjustable by the computer.

17. The apparatus according to claim 1, characterized in that the front and rear thrust cranks ( 13 , 14 , 25 , 26 ) flywheels ( 22 , 23 ) are associated, which are coupled to each other via a smaller gear ( 24 ).

18. The apparatus according to claim 1, characterized in that the wings ( 3 , 4 ) the distance of the axes of rotation ( 11 , 12 ) of the thrust cranks ( 13 , 25 ; 14 , 26 ) are designed to be long or somewhat longer.