DE656194C

DE656194C - Wind power machine carried by kites to make use of altitude winds

Info

Publication number: DE656194C
Application number: DEG90315D
Authority: DE
Original assignee: ALOYS VAN GRIES DR ING
Current assignee: ALOYS VAN GRIES DR ING
Priority date: 1935-04-26
Filing date: 1935-04-26
Publication date: 1938-01-31

Description

Durch Drachen getragene Windkraftmaschine zur Nutzbarmachung von Höhenwinden Es ist bereits vorgeschlagen worden, Windkraftmaschinen gemeinsam mit von ihnen angetriebenen Dynamos auf Fesselballonen oder Drachen anzuordnen, um die Höhenwinde nutzbar zu machen. Die Anwendbarkeit und Leistung dieser Einrichtung ist jedoch gering, weil die Hubkraft beschränkt ist und durch das Gewicht der Maschinen und des Halteseiles begrenzt wird. Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß als Mittel zum Heben und Hochhalten der Windkraftmaschine die an sich bekannten Drachengespanne verwendet werden. Diese lassen die Hubkraft praktisch unbegrenzt steigern, weil beliebig viele Drachen gekuppelt werden können und weil jeder Drachen nur jenes Stück des Halteseiles, das ihn mit dem nächsttieferen Drachen verbindet, zu tragen hat. Daraus ergibt sich auch, daß die Stärke des Halteseiles, insbesondere gegen das obere Ende zu, gering sein kann, während es bei Einzeldrachen wegen seines großen Eigengewichtes am oberen Ende am stärksten bemessen sein muß. Weiter folgt daraus, daß jeder Drachen des Gespannes, da seine Hubkraft das Gewicht des ihm zugehörigen Seilstückes übersteigt, die Gesamthubkraft vermehrt. Auf diese Weise ist es möglich, mit der Windkraftmaschine große Lasten (Windrad und Dynamos) in große Höhen zu bringen und hierdurch die stärkeren und gleichmäßigeren Höhenwinde auszunutzen. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.Wind power machine carried by kites to make use of high-altitude winds It has already been proposed to share wind power machines with them powered dynamos on tethered balloons or kites to avoid the high-altitude winds to make usable. However, the applicability and performance of this facility is low because the lifting force is limited and because of the weight of the machines and of the tether is limited. These disadvantages are thereby made according to the invention overcome that as a means of lifting and holding up the wind power machine known dragons are used. These leave the lifting force practical Increase unlimited, because any number of kites can be coupled and because every kite only that piece of the tether that connects him to the next lower kite connects, has to carry. This also means that the strength of the tether, especially towards the upper end, can be low, while it can be with single kites because of its great weight, it must be the largest at the upper end. It also follows that every kite in the team, as its lifting force, the weight of the piece of rope belonging to it, increases the total lifting force. To this Way it is possible to use the wind power machine to handle large loads (wind turbine and dynamos) to bring them to great heights and thereby the stronger and more uniform high-altitude winds to take advantage of. In the drawing, the subject matter of the invention is in one embodiment shown.

Abb. i und 2 zeigen zwei Ausführungsformen der Drachengespanne, und die Abb.3 und q. zeigen eine Steuerung in zwei Stellungen.Fig. I and 2 show two embodiments of the dragons, and Fig.3 and q. show a control in two positions.

Gemäß Abb. i wird das Gespann durch Drachen i, 2, 3, ¢, 5 gebildet, die durch ein Seil 6 mit dem Erdboden verbunden sind. Auf dem Drachen i ist ein Windrad 7 angeordnet, das eine Dynamomaschine 8 antreibt. Zweckmäßig wird das Halteseil 6 gleichzeitig als Kabel zur Ableitung der vom Dynamo erzeugten Elektrizität ausgebildet, so daß .ein besonderes Seil erspart wird. Die vom Windrad geleistete Arbeit kann auch unmittelbar mittels des Halteseiles zur Erde geleitet werden.According to Fig. I, the team is formed by kites i, 2, 3, ¢, 5, which are connected to the ground by a rope 6. On the kite i is a Wind turbine 7 is arranged, which drives a dynamo 8. The tether is useful 6 at the same time designed as a cable for discharging the electricity generated by the dynamo, so that .a special rope is saved. The work done by the wind turbine can can also be routed directly to earth by means of the tether.

Wie Abb.2 zeigt, ist es nicht notwendig, das Windrad auf dem untersten Drachen anzuordnen. Wenn es zwecks Erreichung günstiger Luftströmungen in größerer Höhe gebracht werden soll, werden auch unterhalb des das Windrad 7 tragenden Drachens 9 ein oder mehrere Drachen i o, i i vorgesehen, die den Zweck haben, das Gewicht des unteren Seilstückes zu tragen.As Figure 2 shows, it is not necessary to have the wind turbine on the lowest Arrange kites. If it is in order to achieve more favorable air currents in larger Is to be brought height, are also below the kite carrying the wind turbine 7 9 one or more kites i o, i i provided, which have the purpose of the weight of the lower part of the rope.

Abb.2 zeigt ferner, daß zwei Drachengespanne 12, 13 oder deren mehrere vereinigt verwendet werden können. Hierdurch wird einerseits die Möglichkeit geboten, eine Steigerung der Hubkraft zu erzielen, ohne daß die obersten Drachen in übergroße Höhe gelangen. Andererseits wird eine höhere Sicherheit erreicht, wenn Drachengespanne, die für große Steighöhen gebaut sind, mit solchen für große Hubkraft gemeinsam zur Verwendung kommen, da sich die Gesamtanlage hierdurch leicht den wechselnden Windverhältnissen anpassen kann.Fig.2 also shows that two kites 12, 13 or more can be used together. On the one hand, this offers the possibility of increasing the lifting force without the top kite getting too high. On the other hand, a higher level of safety is achieved if kite teams that are built for high climbing heights are used together with those for high lifting power, since the entire system can thereby easily adapt to the changing wind conditions.

Es liegt im Wesen der Erfindung, daß die Anzahl der zu einem Gespann vereinigten Drachen größer als die Anzahl der W indkraftmaschinen ist. Trotzdem müssen letztere aber nicht, so wie in den Abb. i und z dargestellt ist, auf eine einzige Maschine beschränkt sein.It is in the essence of the invention that the number of to a team united kites is greater than the number of wind power machines. Nevertheless However, the latter need not, as shown in Figs. i and z, on one only machine restricted.

Um die Zugkraft im Sei16 auch dann mindestens annähernd gleichbleibend zu halten, wenn die Windstärke bedeutende Schwankungen zeigt, und um das Reißen des Seiles beim Auftreten heftiger Windstöße zu verhindern, ist eine selbsttätige Steuerung vorgesehen, welche bewirkt, daß bei Sturm die Luftströmung unter dem Drachen hinweggleitet. Die Steuerung kann beispielsweise in der Weise ausgebildet sein, daß in das Halteseil 6 (Abb.3) ein elastisches Zwischenstück 1 4. eingeschaltet ist. An das Hinterende des Drachens schließt sich eine Dämpfungsfläche 15, an die ein Höhensteuer 16 angelenkt ist. Mit diesem ist ein doppelarmiger Hebel 17 verbunden, der durch Drahtzüge 18 mit einem zweiten am Drachen gelagerten Doppelhebel 19 verbunden ist; dieser ist mit einem Arm 2o versehen, an den ein mit dem Seil 6 unterhalb des elastischen Zwischenstückes 14 befestigtes Gestänge 2 1 angreift. Beim Auftreten heftiger Windstöße wächst der Seilzug, wodurch das Zwischenstück 1.1 gedehnt wird. Hierdurch verstellt das Gestänge 2o, wie Abb. q. zeigt, die Hebel 19, 17 und damit auch das Steuer 16, so daß dessen Anstellwinkel verkleinert wird. Dies bewirkt auch eine Verkleinerung des Neigungswinkels der Drachentragfläche, wodurch sich der Seilzug sogleich verringert.In order to keep the tensile force in the Sei16 at least approximately constant even when the wind strength shows significant fluctuations, and to prevent the rope from breaking when violent gusts of wind occur, an automatic control is provided, which causes the air flow under the kite in a storm slides away. The control can for example be designed in such a way that an elastic intermediate piece 1 4 is switched on in the tether 6 (Fig.3). At the rear end of the kite there is a damping surface 15 to which a height control 16 is hinged. With this, a double-armed lever 17 is connected, which is connected by wire coatings 18 with a second mounted on the dragon double lever 1 9; this is provided with an arm 2o on which a linkage 2 1 attached to the rope 6 below the elastic intermediate piece 14 engages. When strong gusts of wind occur, the cable pull increases, whereby the intermediate piece 1.1 is stretched. This adjusts the linkage 2o, as shown in Fig. Q. shows the lever 1 9, 17 and thus also the control 16, so that its angle of attack is reduced. This also has the effect of reducing the angle of inclination of the kite wing, which at the same time reduces the cable pull.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Wind power plant to make use of high-altitude winds, whose wind power machine is held up by kites tied to the ground, characterized by the use of dragons. z. Wind turbine after Claim i, characterized in that the tether (6) is used directly for power transmission or, if the conversion of wind energy into: electric on the kite team itself takes place, is designed as a cable for deriving the electrical current. 3. Wind power plant according to claim i, characterized in that the kite team is formed from kites for great heights and from those for great lifting power. q .. Wind power plant according to claim i, characterized in that the kite on Rear end: have a fixed damping surface (15) on which an adjustable height control (16) is arranged.