DE729096C - Sturmgesichertes Windkraftwerk - Google Patents

Sturmgesichertes Windkraftwerk

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DE729096C
DE729096C DET55862D DET0055862D DE729096C DE 729096 C DE729096 C DE 729096C DE T55862 D DET55862 D DE T55862D DE T0055862 D DET0055862 D DE T0055862D DE 729096 C DE729096 C DE 729096C
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DE
Germany
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mast
wings
power plant
wing
wind power
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Expired
Application number
DET55862D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Wilhelm Teubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WILHELM TEUBERT DR ING
Original Assignee
WILHELM TEUBERT DR ING
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0244Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for braking
    • F03D7/0252Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for braking with aerodynamic drag devices on the blades
    • 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
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Description

  • Sturmgesichertes Windkraftwerk Unter den vielerlei Schwierigkeiten, die sich beim Bau eines Windkraftwerkes ergeben und zu deren Überwindung bereits eine große Anzahl von Vorschlägen gemacht *orden sind, steht die Frage der Sturmsicherheit an erster Stelle. Beispielsweise sind die Verstellbarkeit der Flügel in ihrer Längsachse und zur Durchführung dieser Maßnahme eine Reihe von verschiedenen Konstruktionen vorgeschlagen worden, die darauf abzielen, das Durch= gehen des Windrades zu verhindern, den nicht aasnutzbaren Wind durchzulassen und die Angriffsfläche der Flügel durch Influchtstellen (Segelstellung) bei Sturm möglichst zu verkleinern. In dieser Richtung gehend und um die mit der. Flügelverstellung verbundenen kostspieligen verwickelten und darum immer auch Havariegefahr ausgesetzten Vorrichtungen zu vermeiden, geht die vorliegende Erfindung darauf aus, das Windrad völlig vor Sturmgefahr zu schützen, ohne die Flügel um ihre Längsachse verstellen zu müssen, was namentlich bei großen Flügeln auf Schwierigkeiten stößt.
  • Das sicherste Mittel, die Flügel des Windrades dem schädlichen Einfluß des Sturmes zu entziehen und damit übergroße Beanspruchungen der Flügelruten auszuschalten, ist, die Flügel bei Sturm in den Windschatten des Turmes zu bringen. Dabei wird auch der Turm selbst bei Sturm wesentlich entlastet, weil das über seine Spitze hinausragende Windrad dem Winddruck entzogen ist. Infolgedessen wird erfindungsgemäß ein sturmgesichertes Windkraftwerk mit einem Einzelrad, das an der Spitze eines mastähnlichen Gerüstes in Leeanordnung aufgehängt ist, derart ausgebildet, daß zur Sicherung gegen Überbeanspruchung der Flügelruten und des Mastes bei Sturm die Flügel in den Windschatten des Mastes einstellbar sind.
  • Um diesen Zweck zu erreichen, wird bei Windrädern mit mehreren Flügeln vorteilhaft die Lagerung der in der Windradnabe eingespannten Flügel so eingerichtet, daß beispielsweise bei drei Flügeln zwei von ihnen in der Ebene des Windrades um die waagerechte Achse des Windrades drehbar sind, so daß sie, während der eine Flügel senkrecht nach unten zeigt, an diesen mit herangeklappt werden. Bei Sturmgefahr hängen demnach alle Flügel nach unten und sind in dieser Lage durch den Windschatten des Mastes geschützt. Es werden .also alle drei Flügel ganz oder wenigstens annähernd durch den schützenden Turm vor dem Winde bei Leeanordnung in Deckung, bei Luvanordnung in die Schutzzone des .am Mast gestauten Windes gebracht.
  • Bei einem Windrad mit nur zwei sich gegenüberstehenden Flügeln kann erfindungsgemäß auch so vorgegangen werden, daß die Nabe selbst um etwa eine Flügellänge senkrecht nach unten verschoben wird, bis beide Flügel im Windschatten des Mastes liegen. Das läßt sich beispielsweise dadurch ermöglichen, daß an einer schwenkbaren Haube des Windkraftwerkes eine senkrecht nach unten führende, gegebenenfalls an dem Schwenkgerüst abgesteifte Trägerkonstruktion angebracht ist, an der die von der Arbeitswelle abgekuppelte Windradnabe -gewissermaßen wie auf einer Gleitbahn herunterg efiert wird, und zwar so weit, bis die Spitze des oberen Flügels .angenähert mit dem Dach der Maschinenkammer bündig liegt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Flügel sich in der heruntergelassenen Lage, auch bei einem Wechsel der Windrichtung, ständig genau im Windschatten des Turmes befinden. Eine teilweise Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aber auch schon, wenn nur der eine Flügel in den Windschatten gebracht und in dieser Lage am Mast festgehalten wird und nur der andere senkrecht nach obenstehende Flügel dem Winddruck ausgesetzt bleibt. Dieses Festhalten erfolgt am einfachsten dadurch, da:ß vom :Mast her eine Gabel heraufgeklappt wird, die an einer um den Mast herumgelegten kreisförmigen Schiene gleiten kann und im Bedarfsfall an die Stelle gerückt wird, wo der Flügel jeweils hängt. Die Lagerung der Gabel auf der Schiene erfolgt so, daß die Gabel gegebenenfalls auf einem kleinen Wagen mitwandert, wenn die Haube des Windkraftwerkes bei Änderung der Windrichtung während des Sturmes um die Mastachse schwenkt.
  • Es ist zwar bereits ein Windmotor bekanntder nach Art eines Waagebalkens schwenkbar gelagert ist, um eine leichte Montage oder Demontage des Rades zu ermöglichen. Mit einer derartigen Kippvorrichtung können aber bei den Abmessungen neuzeitlicher Windkraftwerke die Flügel eines Windrades nicht aus dem Wind und in den Windschatten des Mastes gebracht «-erden. Dazu bedarf es besonderer Einrichtungen, wie sie durch die vorliegende Erfindung in Vorschlag gebracht «erden.
  • In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung .an zwei schematischen Ausführungsbeispielen andeutungsweise veranschaulicht. Abb. i zeigt die Seitenansicht eines erfindungsgemäß .ausgebildeten Windkraftwerkes mit absenkbarer Nabe, während Abb.2 eine Vorderansicht mit zueinander drehbar angeordneten Flügeln wiedergibt.
  • auf einem mastähnlichen, turmartigen Gerüst i befindet sich eine Haube 2, die mit einem Drehteil 3 auf der Spitze des :Mastes i derart schwenkbar gelagert ist, daß sie der jeweiligen Windrichtung folgen kann. Auf der Leeseite der Haube 2 ist eine Nabe 4. angeordnet, die Flügel s trägt und mit diesen das Windrad bildet, das sich mit der Haube 2 selbsttätig nach der Windrichtung einstellt. Um bei zweiflügliger Ausbildung des Windrades nicht nur den unteren, sondern beide Flügel in den Windschatten des Mastes bringen zu können, damit der Wind den oberhalb der Maschinenhaube stehenden Flügel nicht erfassen kann, wird die Nabe .4 mit den beiden Flügeln an einer an der schwenkbaren Haube 2 angebrachten Trägerkonstruktion i o nach Abkuppeln von der Windradarbeitswelle so weit heruntergefiert, bis die obere Flügelspitze :angenähert mit dem Dach der in der Haube 2 untergebrachten Maschinenkammer bündig liegt (vgl. strichpunktiert gezeichnete Stellung 4" in Abb. i).
  • Bei drei oder mehr Flügeln werden diese zweckmäßig in der Windradnabe drehbar gelagert, so daß sie seitlich um die waagerechte Achse des Windrades gegeneinandergeklappt werden können. Bei drei Flügeln (Abt. 2)' ist ein fester Flügel 5 vorhanden, während zwei bewegliche Flügel 5i, und 5, vorgesehen sind. Das Heranklappen ist mit einfachsten Mitteln ausführbar und entspricht etwa in seiner Auswirkung dem Segelbergen auf einem Segelschiff. Zu diesem Zweck wird einer der Klappflügel, z. B. 51" nach unten festgestellt, während der feste Flügel s und 1 der aridere klappbare, 5" nach oben steigen. Ist der erste klappbare Flügel 5r, durch Entfernen der Bolzen, die im allgemeinen die Rute 12 an zwei sich gegenüberliegenden Punkten der Nabenwand halten, von der labe 1 gelöst, so wird die Nabe 4. um i 2o' zurückgedreht, bis auch der erste Flügel s tt-ieder nach unten zeigt und sich nunmehr neben den abgeklappten Flügel 5b legt. Dann wird die Nabe :l um weitere 120° gedreht, wobei, 1 der feste Flügel s den an ihn herangeklappten Flügel 5b mit nach oben nimmt, so daß beide Flügel nebeneinander schräg aufwärts weisen, während der andere Klappflüge15, senkrecht nach unten hängt. Der Flüge15, wird in gleicher Weise wie der .erste, 5b, von der Nabe .l gelöst. Unter dem Gewicht des festen Flügels 5 und des herangeklappten Flügels 5b wird die Nabe q. -,wieder um i 2o° zurückgedreht, so daß jetzt alle .drei Flügel senkrecht nach unten hängen und durch den Turm vor dem Sturm geschützt sind.
  • Die Wiederinbetriebsetzung geht folgendermaßen vor sich: die Windradwelle i i wird weitergedreht, bis der feste Flügel s 12o° nach oben zeigt. Dann werden die Bolzen des nach unten hängenden klappbaren Flügels wieder in die beiden Lagerstellen der N.ab.enwand eingesetzt. Darauf wird das Windrad um i2o° zurückgedreht, bis der feste Flügel und der andere Klappflügel nach unten zeigen und schließlich noch um i 2o' weiter gedreht, bis der feste Flügel und der bereits wieder angeschraubte Klappflügel in ihrer richtigen Stellung nach oben zeigen, während der letzte Klappflügel nunmehr nach unten hängt, wo dessen Verbindungsbolzen ebenfalls ohne weitere Mühe eingesetzt werden können.
  • Zum Drehen der Windradwelle i i kann man eine besondere Einrichtung vorsehen, die motorisch oder von Hand an der Welle, z. B. mittels Schneckenrad, angreift. Diese Vorrichtung ist zweckmäßig mit einer weiteren Einrichtung zum Ankurbeln des Windrades verbunden. Es empfiehlt sich ferner, am Mast etwa in der Höhe des Flügelspitzendrehkreiseseine Kreisschiene vorzusehen, auf der eine Gabel in einem Wagen umläuft. Diese Gabel kann dazu benutzt werden, ierforderlichenfalls über das nach unten hängende Ende des Flügels 5 geklappt zu werden und auf diese Weise das Windrad festzuhalten. .

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Sturmgesichertes Windkraftwerk mit einem Einzelrad in Leeaufhängung an der Spitze eines mastähnlichen Gerüstes, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung gegen Überbeanspruchung der Flügelruten und des Mastes bei Sturm die Flügel in den Windschatten des Mastes einstellbar sind.
  2. 2. Windkraftwerk nach Anspruch i mit zwei Flügeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe in der Ebene des Windrades zusammen mit den senkrecht stehenden Flügeln um etwa eine Flügellänge absenkbar ist, bis beide Flügel im Windschatten des Mastes liegen.
  3. 3. Windkraftwerk nach Anspruch i mit mehreren, vorzugsweise drei Flügeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel derart in der Ebene des Windrades um die waagerechte Achse des Windrades drehbar sind, daß sie bei Sturmgefahr sämtlich nach unten hängen und in dieser Lage durch den Windschatten des Mastes geschützt sind. q.. Windkraftwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Sturmstellung nach unten hängenden Flügel durch eine am Mast befestigte, auf einer Kreisschiene mitwandernde Gabel gehalten werden.
DET55862D 1941-07-02 1941-07-02 Sturmgesichertes Windkraftwerk Expired DE729096C (de)

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DET55862D DE729096C (de) 1941-07-02 1941-07-02 Sturmgesichertes Windkraftwerk

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DET55862D DE729096C (de) 1941-07-02 1941-07-02 Sturmgesichertes Windkraftwerk

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DE729096C true DE729096C (de) 1942-12-09

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DET55862D Expired DE729096C (de) 1941-07-02 1941-07-02 Sturmgesichertes Windkraftwerk

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DE (1) DE729096C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994025752A1 (de) * 1993-05-05 1994-11-10 Autoflug Energietechnik Gmbh + Co. Windkraftanlage mit blitzschutz
EP0709571A3 (de) * 1994-10-25 1996-12-11 Autoflug Energietech Gmbh Für eine lastarme Parkstellung eingerichtete Windkraftanlage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994025752A1 (de) * 1993-05-05 1994-11-10 Autoflug Energietechnik Gmbh + Co. Windkraftanlage mit blitzschutz
EP0709571A3 (de) * 1994-10-25 1996-12-11 Autoflug Energietech Gmbh Für eine lastarme Parkstellung eingerichtete Windkraftanlage

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