DE8304792U1 - Windkraftwerk - Google Patents

Description

Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf ein Windkraft werk mit einem zur Anpassung an die Windrichtung drehverstellbaren Unterbau, auf welchem mindestens ein mit einem Abtrieb gekuppelter Windrotor angeordnet ist.

Dem Gebrauchsmuster liegt die Aufgabe zugrunde, ein Windkraftwerk dieser Gattung zu schaffen, das einen grundsätzlich einfachen Aufbau aufweist, zugleich at^r einen besonders hohen Ausnutzungsgrad der \\_Lndkraft bei schwacher und mittlerer Windstärke sowie eine starke Herabsetzbarkeit der Belastung bei grösserer Windstärke ermöglicht.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemass dadurch gelöst, dass der Windrotor mehrere auf einer gemeinsamen Welle befestigte Schaufelgrupper. aufweist, und dass Windlenkflächen mit einer in der Nachbarschaft des Schaufelräderumfangs achsparallel zu dem Windrotor verlaufenden geraden Kante vorgesehen sind, welche den zuströmenden Wind auffangen, die Windströmung beschleunigen und sie den zu beaufschlagenden Schaufeln auf einer Seite der Rotorwelle zuführen und die jeweils auf der anderen Seite der Rotorwelle befindlichen Schaufeln gegen den Zustrom des Windes abschirmen. Die an der Grenze zwischen den erwähnten beiden Abschnitten vorgesehene gerade Kante kann auch abgerundet sein. Jede der auf einer gemeinsamen Welle befestigten Schaufelgruppen kann beispielsweise vier in einem Winkelabstand von 90° an-

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reordnete Schaufeln umfassen. Jeweils zwei benachbarte Schaufelgruppen könne:; um einen halben Winkelabstand der Schaufeln zueinander versetzt sein, Dadurch lässt sich eine Vergleichmässigung der Umlaufgeschwindigkeit Öes Windrotors erreichen. Die Schaufeln können gekrümmt

I' gestaltet und aus Metall oder aus Kunststoff herge

stellt sein. Um die einzelnen Schaufelgruppen oder -räder in sich zu versteifen, empfiehlt es sich, dass

flie Schaufelenden jeder Schaufelgruppe gegeneinander durch nach Art von Bogensehnen des Schaufelrades angeordnete Verbindungsglieder in Form von Stäben oder biegsamen Strängen verspannt sind. Die Windlenkflächen

\ können mindestens zum Teil aus Segeltuch bestehen. Sie

können in ähnlicher Weise wie Segel zwischen Stangen

t oder Stäben, die gegebenenfalls eine Art Rahmen bilden

j können, mehr oder weniger straff ausgespannt sein.

Aus Segeltuch bestehende Windlenkflächen können reffbar sein, indem sie mit Ringen zwischen parallelen Haltestäben geführt sind, so dass sie nach einer Seite zusammengeschoben werden können. Dadurch lässt sich eine beträchtliche Entlastung bei sehr starkem Wind erreichen.

Im folgenden ist die Neuerung anhand der Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele gezeigt sind, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die schematische Seitenansicht eines Windrotors gemäss der Neuerung,

Fig. 2 bis % die Seitenansicht, Vorderansicht, Schnitt III-1II und Grundriiädarslullung des Prinzips einer Au^fUhrungr-form eines Windkraftwerks der Erfindung m.i'-einem waagerecht angeordneten Windrotor und

F i g. 5 und 6 die perspektivische Ansicht und die Grundrißdarstellung des Prinzips einer weiteren Ausführungsform.

Als besugszeichen sind in allen Figuren für übereinstimmende Teile die gleichen Zifx^rn benutzt.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer bevorzugten in..:führungsform des Windrotors 1. Auf einer gemeinsamen Welle 2 sind in diesem Fall fünf Schaufelgruppen oder Schaufelräder 3, 4 , 5, 6, 7 befestigt. Jede Schaufelgr^.ppe umfasst vier in einem Winkelabstand von 90° angeordnete Schaufeln 6. Jeweils zwei benachbarte Schaufelgruppen sind auf der Welle 2 um einen halber. Winkelabstand der einseinen Schaufeln 6 zueinander versetzt angeordnet.

Die beiden in den Figuren 2 bis h bzw. 5 und 6 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele des Windkraftwerks gemäss der Neuerung haben je einen zur Anpassung an die Windrichtung drehverstellbaren Unterbau 10, bestehend aus einer auf dem Boden ruhenden Grundplatte 11 und einem darüber angeordneten, die aktiven Teile des Windkraftwerks tragenden urehsockel 12, der auf in Kreisschienen od.dgl. geführten Rollen, Kugeln oder anderen Wälzkörpern 13 gelagert ist.

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Bei dem ersten in Fig. 2, 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Windrotor 1 waagerecht angeordnet. Im Interesse der Übersichtlichkeit der Zeichnung sind in Fig. 2 nur die Schaufeln 6 der vordersten Schaufelgruppe des Windrotors dargestellt. Der Windrotor ist zwischen Windlenkflächen 20, 21, 20', 21¹ angeordnet. Durch die Windlenkflächen 20, 20' wird der in Pfeilrichtung (Fig. 4) zuströmende Wind aufgefangen, die Windströmung beschleunigt und den Schaufeln 6 auf der oberen Hälfte des Windrotor-s 1 zugeführt. Die auf der unteren l.älfte des Rotors 1 befindlichen Schaufeln werden gegen den Zustrom des Windes durch eine Rampe ^ abgeschirmt, die eine achsparallel zu dem Windrotor verlaufende gerade Kante 23 aufweist. Die Rampe 22 kann verstellbar sein wie durch die gestrichelte Linie 22' angedeutet, um sie den Windverhältnissen anzupassen. Der Windrotor 1 ist auf Konsolen 2k, 24' gelagert. In Fig. 3, die eine Schnittansicht mit Blickrichtung auf die Schnittebene III-II1 von Fig. 2 zeigt, sind die Windfängerflächen 20, 20' strichpunktiert angedeutet. Die Windfänger bzw. -lenkflächen sind im wesentlichen senkrecht stehend auf dem Drehsockel 12 angeordnet. In Fig. 4 ist der Drehsockel als abgebrochener Ausschnitt angedeutet.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 sind zwei mit senkrechter Achse nebeneinander stehend angeordnete Windrotoren 1, 1' vorgesehen.

Die Windötrömungsrichtung ist in Fig. 6 durch Pfeile angedeutet. Auf der Zuströmseite der Windrotoren I₃ I¹ sind unter einem Winkel symmetrisch zu der durch eine strichpunktierte Linie 30 angedeuteten senkrechten Mittenebene des zuströmenden Windes im wesentlichen senkrecht auf der Sockelplatte 12 Windfängerflächen 31, 31' angeordnet, die an je einer senkrechten Kante 32, 32' in der Nachbarschaft des Umfanges je eines der Windrotoren 1, 1' in einen gekrümmten, einen Teil des Umfangs eines der beiden Windrotoren mit geringem Abstand umschliessenden Schirmflächenabschnittt 33, 33' übergehen. Zwischen den beiden Windfängerflächen 31, 31' sind ausserdem unter einem Winkel symmetrisch zur senkrechten Mittenebene 30 zusätzliche V/indleitebene ~$k, 3*J' angeordnet. Ferner sind auf der Abströmseite der beiden Windrotoren symmetrisch zu der senkrechten Mittenebene 30 im Grundriß V-förmig angeordnete Abwindlenkflächen 35, 35' vorgesehen.

Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 5 der eine Windrotor 1' sowie die Windlenkflachen 31', 33', 3^' fortgelassen und nur durch ihre Fußpunkte bzw. Fußlinien angedeutet. Möglichkeiten zur weiteren Ausgestaltung wie beispielsweise eine die oberen Enc η der Windrotorwellen und der Windlenkflächen lagernde und versteifende Deckwar.d sind ebenfalls nicht mit dargestellt, desgleichen nicht die Verspannun~s- oder Verbindungsglieder zwischen den Schaufelenden jed°r

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■ Schaufelgruppe. Ebenso ist in den Darstellungen der

Abtrieb des bzw. der Windrotoren, der auf verschiedene ff Weise ausgebildet sein kann, nicht mit dargestellt.

■; Ein der Neuerung entsprechendes Windkraftwerk er-

''■■: möglicht einen hohen Ausnutzungsgrad der in der Wind-

:.- strömung enthaltenen Energie durch Konzentration der

Strömung auf den jeweils aktiven Teil der Windrotoren. Die Anordnung der Windlenkflächen gestattet aber auch, insbesondere bei Ausbildung als Segeltuchflächen, bei hoher Windstärke eine Entlastung durch Reffen des Segeltuchs, beispielsweise durch Zurückschieben von das Tuch haltenden auf waagerechten Stäben geführten Ringen. Ein der Neuei mg entsprechendes Windkraftwerk eignet sich nicht nur zur Aufstellung auf festem Boden, sondern auch zur Verwendung auf Fahrzeugen, beispielsweise auf Schiffen.

Eine wichtige Möglichkeit zur weiteren Ausgestaltung der Neuerung besteht darin, dass die Schaufelblätter in einem Abstand von der sie tragenden Windrotorwelle angeordnet und mit dieser durch Tragstäbe verbunden sind.

Claims (10)

DIPL.-ING. J. RICHTER .;!..:!. \,'.:.. -P Ά T-E N T A N W A L T E DIPL.-ING. F. WIERDERMANN ZUSEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL. REPRESENTATIVES BEFCRE EPO ■ MANDATAIRES AGREES PRES LOEB 2OOO HAMBURG 36 S- ■■■> .-_■.-->-' NEUER WALL IO ■g- (O 4O) 34OO 45/34 OO 56 TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG TELEX 2163 551 INTU D UNSER ZE.CHEN,Ou* F.LE S. 8 3 O 5 ^ Wdffi/ΐθ Anmelder: Dipl.-Ing. Franz Seelow, Samlandweg 86, 2000 Hamburg 62 Windkraftwerk SchutzanSprüche:

1. Windkraftwerk mit einem zur Anpassung an die Windrieht ing drehverstelübaren jnterbau, auf welchem mindestens ein mit einem Abtrieb gekuppelter Windrotor a. ι eordnet ist, dadurch gekennzeichnet. ::iss der Windrotor mehrere auf einer gemeinsamen Welle befestigte Cchauf^!gruppen aufweist, und dass Windlenkflächen mit einer in der Nachbarschaft des Schaufelräderumfangs a'-' isparai IeI zu dem Windrotor verlaufenden geraden Kante vorres^nen sind, v.'elche den zuströmenden Wind :_'i f.rangen, die Wind;" trömung beschj ι .igen und .'ic den zu b-_-au f schlarendeh Schaufeln au!' einer T.fit.e der Roter-

welle zuführen und die jeweils auf der anderen Seite der Rotorwelle befindlichen Schaufeln gegen den Zustrom des Windes abschirmen.

2. Windkraftwerk nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Schaufelgruppen um einen halben Winkelabstand der Schaufeln zueinander versetzt sind.

3. Windkraftwerk nach Anspruch 1 oder- 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufelgruppe vier in einem Winkelabstand von 90° angeordnete Schaufeln umfasst.

Ii. Windkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelenden jeder Schaufelgruppe gegeneinander durch nach Art von Bogensehnen des Schaufelrades angeordnete Verbindungsglieder verspannt sind.

5. Windkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis ¹I₃ dadurch gekennzeichnet, dass die Windlenkflächen mindestens zum Teil aus Segeltuch bestehen und reffbar zwischen Haltestäben angebracht sind.

6. WindkrafIwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen waagerecht 1 ' · r;und angeordneten Windrotor mit einer vorgelagerten, nach Areiner Rampe ansteigenden und in einer zum Rotor achsparallelen Kante endigenden Windlenkfläche zwischen zwei im wesentlichen senkrechten, unter einem Winkel symmetrisch zur Windrichtung verlaufenden Windfängerflächen.

7. Windkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet durch zwei mit senkrechter Achse neber einanderstehend angeordnete Windrotoren für gegenläufige Drehrichtung, auf deren Zuströmseite unter einen Winkel symmetrisch zur senkrechten Mittenebene des
zuströmenden Windes im wesentlichen senkrechte Windfängerflachen paarweise angeordnet sind, die an je
einei senkrechten Kante in der Nachbarschaft des Umfanges je eines der Windrotoren in einen gekrümmten, einen Teil des Umfangs eines der beiden Windrotoren
mit geringem Abstand umschliessenden Schirmflächenabschnitt übergeht.

8. Windkraftwerk nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen den beiden Windfängerflächen unter einem Winkel symmetrisch zur senkrechten Mitte ebene des zuströmenden Windes zusätzliche Windleitwände angeordnet sind.

9. Windkraftwerk nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass auf der Abströmseite der beiden Windrotoren symmetrisch zu der senkrechten Mittenebene
im Grundriß V-föriüig angeordnete Abwindlenkflächen
vorgesehen sind.

10. Windkraftwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass di Schaufelblätter in einem Abstand von der sie tragenden Windrotorwelle angeordnet und mit dieser durch
Tragstäbe verbunden sind.