DE3742738A1 - Vorrichtung und verfahren zur ausnutzung von windenergie als windpaddelpumpe - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur ausnutzung von windenergie als windpaddelpumpeInfo
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- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D5/00—Other wind motors
- F03D5/06—Other wind motors the wind-engaging parts swinging to-and-fro and not rotating
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Description
Die Erfindung betrifft eine Windpaddelpumpe zur Ausnutzung
der Windenergie. Die Anwendbarkeit erstreckt sich auf indus
trielle, gemeinnützige wie auch private Zwecke.
Der Zweck der Erfindung: Die Ausnutzung der umweltfreundlichen
Windenergie mittels der gesamten Winddruckfläche, sowie die
Speicherung der genutzten Energie.
Es ist bekannt, daß zur Ausnutzung der Winde Windturbinen,
Windmühlen oder Segel eingesetzt werden.
Bei Windturbinen wird in erster Linie die Windgeschwindigkeit
genutzt, aufgrund der kleinen Windangriffsflächen ist die Aus
nutzung der Druckenergie jedoch gering.
Bei Segeln ist die Nutzung des Flächendruckes zwar groß, bleibt
aber allgemein nur dem Antrieb von Schiffen und Fahrzeugen
vorbehalten.
In beiden Fällen wird jedoch eine Speicherung der Energie nicht
erreicht, das heißt, wenn der Wind ausbleibt ist auch die Ener
gieleistung erschöpft.
Weiterhin ist bekannt, daß Windkräfte mittels Windwiderstands
körper eingefangen und letztere durch gesteuerte Klappen bewegt
werden. Diese Bewegung wird dann über Gestänge auf Hydraulik
zylinder übertragen und kann von da einem Verbraucher zur Spei
cherung zugeführt werden (F03D5/06 P 32 23 177).
Hier ist die Winddruckausnutzung jedoch nur von der Klappen
größe und deren Öffnungsdauer abhängig, während der größere
Windwiderstandskörper eine fast ständige Auslenkung des Ge
stänges bewirkt, die sich dann nicht mehr in Bewegungsenergie
umsetzen läßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung des
Winddruckes eine Leistung zu erbringen die potentielle Energie
speichert und auf deren Speicher man im Bedarfsfall jederzeit
zurückgreifen kann. Darüber hinaus soll die Erfindung bei allen
Windstärken funktionstüchtig sein und eine einfache sowie zer
störungsunanfällige Konstruktion aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein an einem Mast in
stalliertes, drehbares Paddel gelöst. Dabei wirkt der Mast als
Pumpenschwengel. Die Hebelkraft wirkt auf Hydraulikzylinder,
die wechselwirkend Flüssigkeit (Wasser) ansaugen und pumpen.
Aufgrund des durch die Hebelwirkung entstehenden hohen Druckes
kann die Flüssigkeit in einen Speicher gepumpt, oder einem
Verbraucher zugeführt werden.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere
darin, daß durch das Drehen des Paddels um 90 Grad der Luft
widerstandswert von Cw 1,3 auf etwa Cw 0,1 abfällt. Dadurch
entsteht bei laufender Drehung eine hohe Pumpfrequenz, da bei
Abfall des Luftwiderstandes eine entsprechend ausgelegte Feder
die Rückstellung des Hebels besorgt und durch den gekoppelten
2. Hydraulikzylinder auch beim Rückhub eine Förderleistung
erbracht wird.
Die auf eine geodätische Höhe (H geo.) gebrachte Flüssigkeit
kann von da beispielsweise wieder herabfallend in Strömungs
maschinen und Generatoren in Elektrizität umgewandelt werden.
Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt eines Windpaddels mit
Drehantrieb mittels Windschalenkreuzrotor, den im un
teren Teil angeordneten Kolbenpumpen mit einseitiger
Federrückstellung, sowie angedeuteten Speicherbecken,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Windpaddels im senk
rechtem Querschnitt (größerer Windwiderstandswert) mit
anderer Pumpzylinder- und Motoranordnung.
Bei allen Ausführungsformen ist das Windpaddel (1) am oberen
Teil des als Mast ausgebildeten Hebels (2) zentrisch gelagert
wie in Fig. 1 dargestellt, mittels Planetengetriebe (3), dessen
Antriebsleistung von einem windgetriebenen Schalenkreuzrotor (4)
zentrisch eingeleitet wird. Die Drehung kann aber auch wie in
Fig. 2 dargestellt, mittels einem mit Fremdenenergie gespeisten,
gesteuerten Regelmotor ausgeführt werden.
Gerät das Paddel (1) mit seiner Breitseite in den Wind, so wird
der Hebel (2) um den Drehpunkt (5) geschwenkt. Die am Hebel be
festigte Pleuelstange (6) überträgt die durch die Hebelwirkung
verstärkte Kraft auf den Kolben (7), dieser wirkt auf die Feder (8),
die je nach Windkraft stärker oder schwächer gespannt wird und
drückt gleichzeitig die im Zylinder (9) befindliche Flüssigkeit
über das Auslaßventil (10) in die Steigeleitung (11) zum Speicher
oder Verbraucher. Gleichzeitig bewegt sich der im Zylinder (12)
befindliche Kolben (13), der mit einer Pleuelstange ebenfalls mit
dem Hebel (2) verbunden ist und im Zylinder wird über das Einlaß
ventil (14) Flüssigkeit angesaugt. Indem sich nun das Windpaddel
weiterdreht, gerät es mit seiner Schmalseite in den Wind, so daß
die Windkraft erheblich nachläßt. Der Hebel wird nun von der ge
spannten Feder (8) wieder gegen die Windrichtung gedrückt und der
Kolben (7) im Zylinder (9) saugt über das Einlaßventil (15) wieder
Flüssigkeit an, während gleichzeitig die im Zylinder (12) befind
liche Flüssigkeit über das Auslaßventil (16) in die Steigelei
tung gedrückt wird. Durch weiteres Drehen des Windpaddels kommt
die Breitseite wieder in den Wind und der Pumpvorgang wieder
holt sich und sofort.
Claims (8)
1. Vorrichtung und Verfahren zur Ausnutzung von Windenergie
mittels deren Übertragung über ein Hydrauliksystem zu den
Energieverbrauchern und dortiger Anwendung, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein zentrisch um seine senkrechte Achse
drehbar gelagerte Paddel (1) am oberen Teil eines als
Hebel (2) ausgebildeten Mast befestigt ist und anfallende
Windkraft mittels Hebelübersetzung auf den Hydraulikzylin
der (9) überträgt und über die Steigeleitung (11) an den
Verbraucher weiterleitet.
2. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Windkraft zum Teil in der Feder (8)
gespeichert wird, so daß sich beim Drehen des Windpaddels
mit der Schmalseite in die Windrichtung, der Hebel mit
dem Paddel sich gegen die Windrichtung bewegt und dabei
auf den Hydraulikzylinder (12) wirkt, von da sie über die
Steigeleitung an den Verbraucher weitergeleitet wird.
3. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehung des Windpaddels über ein
Getriebe (3) erfolgt, dessen Antriebsleistung von einem
windgetriebenen Rotor (4) eingeleitet wird.
4. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehung des Windpaddels mittels
eines regelbaren Getriebemotores (17) mit Fremdenergie
leistung ausgeführt wird, um eine den Windverhältnissen
entsprechend optimale Anpassung zu erreichen.
5. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Steuerung des Mediumstromes
benötigten Ventile (10/14/15 u. 16) steuerbar sind.
6. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Ventile zur Steuerung des
Mediumstromes als Kugelrückschlagventile ausgebildet sein
können.
7. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung des Hydrau
likteiles oberhalb, unterhalb oder auch seitlich des
Hebeldrehpunktes (5) sein kann. Im letzterem Fall muß der
Hebel als Winkelhebel ausgebildet sein.
8. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die normalerweise flache
Paddelform im oberen und unterem Teil auch konkav (Fig. 2)
ausgebildet sein kann, wodurch ein größerer Luftwider
stand erreichbar wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873742738 DE3742738A1 (de) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Vorrichtung und verfahren zur ausnutzung von windenergie als windpaddelpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873742738 DE3742738A1 (de) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Vorrichtung und verfahren zur ausnutzung von windenergie als windpaddelpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3742738A1 true DE3742738A1 (de) | 1989-07-06 |
Family
ID=6342793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873742738 Ceased DE3742738A1 (de) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Vorrichtung und verfahren zur ausnutzung von windenergie als windpaddelpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3742738A1 (de) |
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