NL1029060C2 - Windmolen. - Google Patents

Description

P27763NL00/ME

Korte aanduiding: Windmolen.

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een windmolen, omvattende een met een bodem te verbinden opstaande toren, en ten minste een rotor die in een met de toren verbonden draagconstructie is ondersteund, waarbij de draagconstructie een zwaartepunt heeft en beweegbaar is ten opzichte van de toren. De windmolen kan op het 10 vasteland geplaatst zijn, maar kan ook op en/of in een onderwaterbodem zijn geplaatst, of op een in een watermassa drijvende, verankerde constructie zijn geplaatst. Elke rotor omvat bij voorkeur een stel, d.w.z. ten minste twee, zich in hoofdzaak radiaal vanuit een naaf uitstrekkende wieken, maar kan ook een 15 andere windvangende opstelling omvatten die een luchtstroming in een rotorbeweging kan omzetten.

Windmolens worden heden ten dage in hoofdzaak ingezet voor de opwekking van elektrische energie. Daarbij draagt een toren gewoonlijk één stel wieken dat is gekoppeld met een elektrische 20 generator. In de ontwikkeling van dergelijke windmolens wordt ernaar gestreefd, het maximaal op te wekken elektrische vermogen te verhogen door enerzijds bijvoorbeeld de diameter van de wieken, en daarmee de hoogte van de toren, te vergroten teneinde het windvangend oppervlak van de windmolen te vergroten. Anderzijds 25 wordt overwogen de wieken verder van het grond- of wateroppervlak te plaatsen om te vermijden dat deze in een turbulent windgebied met relatief lage gemiddelde windsnelheden bewegen, en om te bereiken dat deze in een windgebied bewegen met relatief hoge windsnelheden en lagere turbulenties. Voor dergelijke hoog te plaatsen wieken 30 dient de toren uiteraard hoog te zijn.

In deze ontwikkeling loopt men echter tegen grenzen van materiaalbelastingen aan, die het gevolg zijn van de vereiste grote afmetingen van onderdelen van de windmolen. Teneinde wiekmateriaalbelastingen te verlagen heeft men derhalve reeds 35 overwogen om de windmolen te voorzien van meerdere stellen wieken van kleinere afmetingen. Dit biedt echter geen soelaas bij het ontwerpen van een economische toren van zeer grote hoogte, aangezien moony 2 een dergelijke toren zal blootstaan aan zeer aanzienlijke torsie- en buigkrachten die door de wieken via de draagconstructie op de toren zullen worden overgedragen.

De uitvinding beoogt een oplossing voor dit probleem te 5 verschaffen in de vorm van een windmolen van de bovengenoemde soort, die daardoor is gekenmerkt, dat de verbinding tussen de draagconstructie en de toren een bollager omvat, waarbij het zwaartepunt van de draagconstructie zich lager dan het bollager bevindt. Het bollager staat in principe een vrije rotatie van de 10 draagconstructie en een kanteling van de draagconstructie over een beperkte hoek toe. De toepassing van het bollager zorgt ervoor, dat de draagconstructie van de windmolen de positie en/of oriëntatie kan innemen, die daarvoor door de heersende windrichting wordt bepaald. Er kan worden afgezien van een traditionele krui-inrichting.

15 De toepassing van een bollager leidt ertoe, dat althans een gedeelte van de door de wind of andere invloeden op de ten minste ene rotor van de draagconstructie uitgeoefende krachten, in het bijzonder torsiekrachten, niet worden overgedragen op de toren. De toren kan als gevolg hiervan lichter worden uitgevoerd dan .20 constructies volgens de stand van de techniek, of kan bijvoorbeeld hoger worden uitgevoerd zonder de noodzaak van het toepassen van een extreem sterke constructie voor de toren. Daarnaast staat de toepassing van een bollager uitvoeringen van draagconstructies toe die zonder bollager veel moeilijker, of in het geheel niet te 25 realiseren zijn.

In een uitvoeringsvorm omvat het bollager een convex deel en een concaaf deel, welke delen ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn, waarbij ten minste een van genoemde delen aan de naar het andere deel toegekeerde zijde is voorzien van een laag van een 30 lagerbekledingsmateriaal, dat althans in een vooraf bepaald drukgebied gunstige smerende eigenschappen bezit, zoals een thermohardend of een polymeer lagerbekledingsmateriaal. In de beoogde windmolenconstructies zal de tussen het convexe deel en het concave deel heersende druk dermate hoog zijn, dat het beoogde 35 lagerbekledingsmateriaal althans lokaal in hoofdzaak vloeibaar wordt, of althans gaat vloeien, zodat het bollager met een relatief geringe wrijving kan functioneren.

1029060 3

In een uitvoeringsvorm omvat ten minste een van het convexe deel en het concave deel een aantal lagerblokken welke tezamen althans een gedeelte van het convexe resp. concave deel van het bollager vormen. Het bollager, dat aanzienlijke afmetingen kan 5 hebben, kan aldus in kleinere onderdelen worden vervaardigd, welke goed hanteerbaar, transporteerbaar, monteerbaar en/of demonteerbaar zijn, hetgeen de installatie en het onderhoud van het bollager vergemakkelijken en de kosten daarvan beperkt.

In een uitvoeringsvorm omvat de draagconstructie ten minste een 10 balanceerinrichting voor het verplaatsen van een zwaartepunt van althans een deel van de draagconstructie. Met de balanceerinrichting kunnen krachten die de draagconstructie uit een vooraf bepaalde uitgangspositie en/of uitgangsoriëntatie brengen, statisch en dynamisch worden tegengewerkt of gecompenseerd, zodat de 15 draagconstructie van de windmolen steeds optimaal ten opzichte van de heersende windrichting gericht kan zijn.

In een uitvoeringsvorm omvat de balanceerinrichting ten minste een massa, die met verplaatsingsmiddelen verplaatsbaar is. Hierbij kan sprake zijn van een massa in de vorm van een vloeistof, waarvan 20 althans een gedeelte bijvoorbeeld van een eerste houder naar een tweede houder wordt gepompt. In plaats van een vloeistof kan natuurlijk ook een mengsel van een vloeistof en een vaste stof, bijvoorbeeld in korrelige vorm, worden toegepast. De massa kan ook geheel uit vaste stof bestaan, waarbij de verplaatsingsmiddelen 25 bijvoorbeeld een of meer actuatoren, zoals een motor of een vijzel kunnen omvatten. De motor en de vijzel kunnen van de elektrische, pneumatische of hydraulische soort zijn.

In een uitvoeringsvorm omvat de balanceerinrichting een massadrager die met de draagconstructie is verbonden, en waarbij de 30 verplaatsingsmiddelen zijn ingericht voor het verplaatsen van de massa ten opzichte van de massadrager. In een uitvoeringsvorm kan de massadrager in hoofdzaak ringvormig zijn. Een verticale as door het centrum van de massadrager kan door een centrum van het bollager gaan. De massadrager kan zich in hoofdzaak in horizontale richting 35 uitstrekken. De massadrager kan bijvoorbeeld twee massa's omvatten, welke in een uitgangspositie diametraal tegenover elkaar liggen, maar overigens onafhankelijk van elkaar door de 1029060 4 verplaatsingsmiddelen verplaatsbaar zijn. Met een dergelijke balanceerinrichting kan in principe een kantelkracht op de draagconstructie worden uitgeoefend in een willekeurige richting.

In een uitvoeringsvorm is de draagconstructie voorzien van ten 5 minste een jetinrichting die is ingericht om gas en/of vloeistof uit te stoten in een vooraf bepaalde richting. De jetinrichting is op een vooraf bepaalde plaats aan de draagconstructie bevestigd, en is ingericht om een of meer stromen gas en/of vloeistof, elk met een bepaalde tijdsduur, uit te stoten. Genoemde vooraf bepaalde richting 10 kan zowel in een horizontale richting zijn, als naar boven of beneden, of in een tussengelegen richting. Gas en/of vloeistof kunnen afkomstig zijn uit een houder die al dan niet onder druk staat. Daarbij kan het uitstoten van gas en/of vloeistof als gevolg van de druk in de houder plaatsvinden, maar het uitstoten van gas 15 en/of vloeistof kan ook met behulp van een met de houder in verbinding staande turbine, pomp of dergelijke plaatsvinden.

In een uitvoeringsvorm kan de jetinrichting ten minste twee, onafhankelijk van elkaar te besturen functies hebben. In een eerste functie is een stroom gas en/of vloeistof in een in hoofdzaak 20 horizontaal vlak gericht teneinde door middel van daarmee opgewekte (stuwdruk)krachten de hoekstand van de draagconstructie ten opzichte van een in hoofdzaak verticale as door het centrum van het bollager te beïnvloeden. In een tweede functie worden door middel van de door de jetinrichting opgewekte (stuwdruk)krachten slingerbewegingen en 25 andere verstoringen (bijvoorbeeld veroorzaakt door de wind) van de gewenste positie van met name de draagconstructie tegengegaan, d.w.z. gedempt, verminderd of gecompenseerd. De slingerbewegingen en andere verstoringen kunnen bijvoorbeeld ontstaan door eigenfrequenties en instabiliteit van componenten, en worden 30 tegengegaan door op gekozen momenten en op gekozen plaatsen van de draagconstructie een of meer stromen gas en/of vloeistof in een gekozen richting uit te stoten.

In een uitvoeringsvorm kan de draagconstructie zijn voorzien van ten minste een verstelbare flap, welke op zichzelf of in 35 combinatie met de jetinrichting kan functioneren voor het door de wind opwekken van een kracht om de stand van de draagconstructie te beïnvloeden. Door de positie van de ten minste ene flap geschikt te 10 2 9 0 60 5 kiezen kunnen krachten in zowel een horizontale richting, een verticale richting, alsmede een combinatie daarvan, worden opgewekt. Met de ten minste ene verstelbare flap, waarop de wind krachten uitoefent, kunnen slingerbewegingen en andere verstoringen van de 5 gewenste positie van met name de draagconstructie worden tegengegaan.

In een uitvoeringsvorm is voorzien in meetmiddelen voor het bepalen van een positie en/of oriëntatie van althans een deel van de draagconstructie en het afgeven van een meetsignaal dat 10 representatief is voor genoemde positie en/of oriëntatie, en is voorts voorzien in met de meetinrichting gekoppelde besturingsmiddelen voor het besturen van de balanceerinrichting en/of een of meer van de jetinrichtingen en/of een of meer van de verstelbare flappen in reactie op het meetsignaal. Aldus kan een 15 automatisch werkende windmolen worden verkregen, die in een vooraf bepaalde mate door de besturingsmiddelen wordt gepositioneerd en/of georiënteerd en/of gestabiliseerd, desgewenst ten opzichte van, en rekening houdend met de heersende wind c.q. windrichting.

In een uitvoeringsvorm omvat de draagconstructie ten minste een 20 arm, welke direct of indirect daarmee verbonden ten minste eén rotor draagt, en welke via ten minste een scharnier met een overig gedeelte van de draagconstructie is verbonden. De toepassing van genoemde arm leidt tot een vermindering van torsiekrachten in de draagconstructie. Evenals het bollager kan het scharnier tussen de 25 ten opzichte van elkaar bewegende delen daarvan zijn voorzien van een laag thermohardend of polymeer materiaal. Het scharnier kan zodanig worden ontworpen, dat het thermohardende of polymere materiaal althans lokaal gaat vloeien. Hiermee kan invreten van de bewegende delen worden voorkomen, althans worden verminderd. Het 30 scharnier kan een aantal lagerblokken omvatten die tezamen (de delen van) het scharnier vormen. Het scharnier, dat aanzienlijke afmetingen kan hebben, kan aldus in kleinere onderdelen worden vervaardigd, welke goed hanteerbaar, transporteerbaar, monteerbaar en/of demonteerbaar zijn, hetgeen de installatie en het onderhoud 35 van het scharnier vergemakkelijken en de kosten daarvan beperkt.

In een uitvoeringsvorm is de arm bestemd om in hoofdzaak in een verticaal vlak te scharnieren. Teneinde te voorkomen dat de arm in 1029060 6 bedrijf een te grote kanteling ten opzichte van het scharnier uitvoert, is de windmolen in een uitvoeringsvorm zodanig uitgevoerd, dat de arm zich zowel onder als boven het scharnier uitstrekt, en zowel boven als onder het scharnier ten minste een rotor draagt. De 5 arm kan zijn voorzien van een balanceerinrichting die de stand van de 'arm regelt, waarbij de balanceerinrichting bijvoorbeeld onder het scharnier is aangebracht. Het scharnier biedt de mogelijkheid om de arm zodanig te kantelen dat een daarmee verbonden rotor in hoofdzaak uit de wind wordt gedraaid (met andere woorden: dat een draaias van 10 de rotor in hoofdzaak loodrecht op de windrichting wordt gericht).

Een dergelijke mogelijkheid is ook voordelig bij montage, onderhoud en demontage van de draagconstructie en/of de rotor. Voorts kan de arm zijn uitgerust met een jetinrichting zoals elders hierin is beschreven.

15 In een uitvoeringsvorm is de rotor door middel van ten minste een poot met de draagconstructie verbonden. In een uitvoeringsvorm is de poot aan de stroomafwaartse zijde (gezien in de windrichting) van de rotor onder een scherpe hoek met een rotatieas van de rotor geplaatst. Dergelijke schuin naar voren in de windrichting 20 geplaatste poten zorgen ervoor dat er, aanvangend vanuit het centrum van elke rotor, een vrije ruimte is tussen de wieken van de rotor en de een of meer poten, welke vrije ruimte toeneemt naarmate de afstand vanaf het centrum van de rotor groter wordt. Hierdoor zullen de wieken van de rotor tijdens de rotatie daarvan weinig invloed 25 ondervinden van het verschil in windsnelheid dat ter plaatse van de een of meer poten bestaat, wat de stabiliteit van de draagconstructie vergroot en de belasting van de rotor vermindert.

Achter de wieken (gezien in de windrichting) is voldoende ruimte beschikbaar om de wieken te laten doorbuigen, bijvoorbeeld bij het 30 optreden van een windvlaag. Aldus kunnen de wieken buigzaam en licht zijn. De poten, die bijvoorbeeld als vakwerk of als gesloten profiel kunnen worden uitgevoerd, kunnen relatief licht zijn.

In een uitvoeringsvorm is de ten minste ene poot aan een van de rotor afgekeerd einde daarvan via een scharnier met een overig 35 gedeelte van de draagconstructie verbonden. Een dergelijke scharnierfunctie biedt met name de mogelijkheid om de rotor te verplaatsen ten opzichte van de draagconstructie, in het bijzonder 1029060 ____ 7 in of tegen de windrichting. In een uitvoeringsvorm maakt de ten minste ene poot deel uit van een pantograafconstructie (die ten minste twee poten omvat), waarmee een oriëntatie van een met de poten verbonden rotor in verschillende scharnierstanden van de poten 5 behouden kan blijven, d.w.z. de rotor kan steeds optimaal in de wind gepositioneerd blijven. In een verdere uitvoeringsvorm is de ten minste ene poot gekoppeld met een verend element dat anderzijds is gekoppeld met het overige gedeelte van de draagconstructie, ter bepaling van een hoekpositie van de poot ten opzichte van het 10 overige gedeelte van de draagconstructie. Het verende element kan een scharnieren van de poot toestaan bij variërende windkracht, waarbij plotselinge windkrachtveranderingen in mindere mate tot plotselinge belastingsveranderingen op de draagconstructie leiden.

Met name kunnen windvlagen aldus doeltreffend worden opgevangen.

15 In een uitvoeringsvorm is de draagconstructie in hoofdzaak symmetrisch ten opzichte van een verticaal vlak door een centrum van het bollager, hetgeen de positie en/of oriëntatie van de draagconstructie bij wisselende windomstandigheden zoveel mogelijk stabiliseert.

20 De draagconstructie kan met de bovenbeschreven maatregelen in een in hoofdzaak optimale positie ten opzichte van de windrichting worden georiënteerd, waarmee tevens de met de draagconstructie verbonden rotoren een in hoofdzaak optimale positie zullen innamen, aangezien de verschillen in windrichting in het gebied van de 25 werkzame oppervlakte van de draagconstructie gering zullen zijn.

Hierdoor is een krui-inrichting voor elke rotor onnodig.

In een uitvoeringsvorm is de windmolen volgens de uitvinding ; voorzien van ten minste een tweede draagconstructie welke ten minste een rotor ondersteunt, waarbij de tweede draagconstructie rond de i 30 toren roteerbaar is gelagerd. De tweede draagconstructie, die aldus een verticaal gerichte rotatie-as heeft, kan onafhankelijk van de eerste gepositioneerd worden.

In een uitvoeringsvorm omvat de toren van de windmolen een aantal opstaande kolommen, zoals buizen of profielen. Aldus ontstaat 35 een slanke en sterke constructie, die gemakkelijk gemonteerd, onderhouden, en gedemonteerd kan worden. Een dergelijke torenconstructie is ook in esthetisch opzicht aantrekkelijk.

1029060 8

In een uitvoeringsvorm draagt de draagconstructie meerdere rotoren, waarbij elke rotor met een generator is gekoppeld. Hierdoor blijven de afmetingen en gewichten van de verschillende onderdelen van de windmolen beheersbaar.

5 In het navolgende wordt de uitvinding nader toegelicht aan de hand van de aangehechte tekening, waarin bij wijze van niet-beperkend voorbeeld een uitvoeringsvorm is weergegeven in een aantal figuren, waarbij: fig. 1 een schematisch vooraanzicht toont van een 10 uitvoeringsvorm van de windmolen volgens de uitvinding; fig. 2 een aanzicht van een deel van de windmolen van fig. 1 toont, in een vlak dat in fig. 1 met II, III is aangeduid; fig. 3 een detail van fig. 2 op vergrote schaal toont; fig. 4 een detail van fig. 1 op vergrote schaal, gedeeltelijk 15 in dwarsdoorsnede, toont; fig. 5 een zijaanzicht van een balanceerinrichting volgens fig.

1 op schematische wijze toont; fig. 6 schematisch een zijaanzicht van een jetinrichting van de windmolen volgens de uitvinding weergeeft, gedeeltelijk in 20 doorsnede; fig. 7 een detail van de windmolen volgens fig. 1 op vergrote schaal toont; fig. 8 een dwarsdoorsnede volgens een in fig. 7 aangeduid vlak VIII op vergrote schaal toont; 25 fig. 9 een detail van fig. 7 op vergrote schaal, gedeeltelijk in langsdoorsnede, toont; fig. 10 in perspectivisch aanzicht een alternatieve uitvoeringsvorm van een windmolen volgens de uitvinding toont; fig. 11 de windmolen volgens fig. 10 in een andere 30 bedrijfstoestand toont; fig. 11a een aanzicht in perspectief toont van een scharnierconstructie als detail Xla van fig. 11; fig. 11b een aanzicht in perspectief toont van de scharnierconstructie volgens fig. 11a en een verdere 35 scharnierconstructie als detail Xlb van fig. 10; fig. 12 een zijaanzicht van een pantograafconstructie ter ondersteuning van een rotor toont; 102 9 0 60 9 fig. 13 een vooraanzicht van de pantograafconstructie volgens fig. 12 toont; en fig. 14 een schematisch perspectivisch aanzicht van een windmolen toont.

5 In de verschillende figuren duiden gelijke verwijzingscijfers gelijke onderdelen of onderdelen met een gelijke functie aan.

Fig. 1, 2, 3 en 7 tonen een windmolen 2 met een toren 4 en een draagconstructie 6 met in totaal negenenzestig rotoren 8, die elk drie wieken 10 omvatten. In andere uitvoeringsvormen kan een 10 windmolen volgens de uitvinding meer of minder rotoren 8 omvatten, tot eên minimum van één, en kan elke rotor 8 meer of minder wieken 10 omvatten, met een minimum van twee.

De toren 4 omvat in de getoonde uitvoeringsvorm zes funderingsblokken 12, die rusten op een bodem 14 onder een 15 watermassa 16. De funderingsblokken 12 zijn vanaf de bovenzijde voorzien op de hoekpunten van een regelmatige zeshoek geplaatst. Vanaf de funderingsblokken 12 strekken zich zes kolommen 18 in verticale richting uit, welke kolommen 18 aan hun bovenste uiteinden onderling zijn verbonden door middel van een in hoofdzaak toelopende 20 vakwerkconstructie. De kolommen 18 kunnen ook verder op niet nader getoonde wijze onderling verbonden zijn ter verhoging van de stevigheid en stijfheid van de toren 4.

De draagconstructie 6 omvat een centrale vakwerkconstructie 20, van waaruit rich een vast daarmee verbonden centrale arm 22 opwaarts 25 uitstrekt. Voorts strekken zich vanuit de centrale vakwerkconstructie 20 in zijwaartse richting twee vast met de centrale vakwerkconstructie 20 verbonden dwarsarmen 24 uit. Met elke dwarsarm 24 zijn scharnierbaar rond assen 26 draagarmen 28a, 28b resp. 28c, 28d gekoppeld. Zowel de centrale arm 22 als de draagarmen 30 28a-28d kunnen een vakwerkconstructie of dergelijke omvatten, die slechts gedeeltelijk in fig. 1, 3 en 7 is getoond. De scharnierverbinding tussen de dwarsarmen 24 en de draagarmen 28a-28d zal hierna aan de hand van fig. 7-9 nog nader worden toegelicht.

De draagarm 28a resp. 28d draagt in totaal vier rotoren 8 die 35 door middel van een dwars vanaf de draagarm 28a resp. 28d uitstekende steunarm 30 direct met de draagarm 28a resp. 28d zijn verbonden. De overige rotoren 8 van de draagarm 28a resp. 28d zijn 1029060 i 10 via de steunarm 30 verbonden met in hoofdzaak V-vormige steunconstructies 32. De overige rotoren 8 van de windmolen zijn op soortgelijke wijze met de draagarmen 28b en 28c en de centrale arm 22 verbonden.

5 De centrale vakwerkconstructie 20 rust op het bovenste gedeelte van de toren 4 via een bollager 34, dat hierna in meer detail aan de hand van fig. 3 en 4 zal worden besproken.

Met de centrale vakwerkconstructie 20 is een ringvormige massadrager 36 verbonden, welke een centrale balanceerinrichting 10 vormt voor het verplaatsen van een zwaartepunt van de draagconstructie 6 door een of meer massa's ten opzichte van de massadrager 36 te verplaatsen met behulp van geschikte verplaatsingsmiddelen. In dit verband kan een massa een vloeibaar materiaal of een vast materiaal zijn, of een mengsel daarvan.

15 Verplaatsingsmiddelen kunnen een pomp of bijvoorbeeld een motor of een vijzel omvatten, welke van de elektrische, pneumatische of hydraulische soort kunnen zijn. Elke draagarm 28a-28d is aan het onderste uiteinde daarvan voorzien van een balanceerinrichting 38 welke hierna aan de hand van fig. 5 qua opbouw en werking nader zal 20 worden toegelicht.

Fig. 4 toont de opbouw van het bollager 34 in meer detail. Een centraal lichaam 40 steunt op een convex deel 42 van het bollager 34, welk convex deel 42 op zijn beurt steunt op een concaaf deel 44. Het convexe deel 42 omvat een aantal, in het getoonde voorbeeld 25 zeven, lagerblokken 46. Een van de convexe en concave delen 42, 44 is aan de naar het andere deel toegekeerde zijde voorzien van een laag van een thermohardend of polymeer materiaal. Zoals blijkt uit fig. 4, kan de draagconstructie 6 over een geringe hoek kantelen ten opzichte van de toren 4.

30 Fig. 5 toont de balanceerinrichting 38 in meer detail. De balanceerinrichting 38 omvat een eerste vloeistofhouder 48 en een tweede vloeistofhouder 50, welke onderling verbonden zijn door een leiding 52. De leiding 52 is door middel van steunen 54 met een van de draagarmen 28a-28d verbonden. De langsrichting van de leiding 52 35 staat in hoofdzaak loodrecht op de langsrichting van de as 26 van de bijbehorende draagarm 28a-28d. Zoals schematisch is aangegeven, kan door het via een kanaal 56 in de eerste vloeistofhouder 48 brengen 10 2 9 0 60 11 van een gas althans een gedeelte van zich in de eerste vloeistofhouder 48 bevindende vloeistof via de buis 52 worden getransporteerd naar de tweede vloeistofhouder 50, in het bijzonder indien sprake is van een kanteling van de draagarm 28a-28d rond de 5 as 26 in een bepaalde richting. Ook het tweede vloeistofreservoir 50 kan zijn voorzien van een luchttoevoerkanaal, bij voorkeur steeds in combinatie met een (niet nader getoond) overdrukventiel. In plaats van de toevoer van lucht aan de eerste vloeistofhouder 48 en de tweede vloeistofhouder 50 kan in de leiding 52 ook een pomp zijn 10 opgenomen waarmee vloeistof van de eerste vloeistofhouder 48 naar de tweede vloeistofhouder 50 en vice versa gepompt kan worden.

Fig. 6 toont een gedeelte van een draagarm 28a-28d of centrale arm 22 of dwarsarm 24. Op de arm is een wind- en/of positiesensor 60 aangebracht ter bepaling van de windrichting en/of windsnelheid ten 15 opzichte van de betreffende arm en/of de positie van de arm. Tevens is op de arm een persluchtreservoir 62 aangebracht met een persluchttoevoerleiding 64 en een persluchtafvoerleiding 66, die aan het van het persluchtreservoir 62 afgekeerde uiteinde is voorzien van een jetinrichting 68 die op niet nader getoonde wijze draaibaar 20 is rondom een as 70, en is voorzien van een blaasmondstuk 72 voor het in een vooraf bepaalde richting uitstoten van een stroom perslucht. Dit genereert een kracht op de met de jetinrichting 68 gekoppelde arm, welke kracht tegengesteld is gericht aan de richting van de uitgestoten perslucht. Aldus kan de betreffende arm 25 gepositioneerd en/of georiënteerd worden. De richting van het blaasmondstuk 72 van de jetinrichting 68 kan geschikt gekozen worden na meting van de armpositie en/of -oriëntatie en/of de windrichting en/of windkracht met behulp van de sensor 60. Uiteraard kan een meetsignaal afkomstig van de sensor 60 ook worden gebruikt voor het 30 door middel van een besturingsinrichting op een geschikte wijze bedienen van de hiervoor besproken balanceerinrichtingen 36, 38.

Fig. 8 en 9 illustreren de scharnierende verbinding tussen de dwarsarm 24 en een van de draagarmen 28a-28d, in het bijzonder de draagarm 28d in meer detail. De scharnieras 26 is aan de uiteinden 35 daarvan bevestigd in de dwarsarm 24, en de draagarm 28d is nabij de uiteinden van de as 26 op niet in detail getoonde wijze gelagerd op de as 26, zodat een kanteling van de draagarm 28d in de met de 102 90 60 12 dubbele pijl 80 aangeduide richtingen over een hoek mogelijk is. Een dergelijke kanteling, indien deze ongewenst is, kan tegengewerkt worden door een geschikte bediening van de balanceerinrichting 38 aan het onderste uiteinde van de draagarm 28d. De lagering van de as 5 26 kan zijn uitgevoerd met een laag thermohardend of polymeer materiaal tussen onderling bewegende delen. Tevens kan de lagering meerdere lagerblokken omvatten.

Fig. 10 toont een toren 4a welke een aantal opstaande kolommen 18 omvat die onderling zijn verbonden met verbindingselementen 18a, 10 18b en verbindingsstukken 18c, 18d. De toren 4a draagt via een niet nader getoond bollager 34a een draagconstructie met dwarsarmen 24a, 24b die op hun beurt draagarmen 28e, 28f, 28g en 28h dragen. Aan de vrije uiteinden van de draagarmen 28e-28h zijn rotoren 8a bevestigd.

Zoals. fig. 11 illustreert, zijn de draagarmen 28e, 28f en 28g, 15 28h door middel van een scharnier verbonden, met de dwarsarmen 24a resp. 24b, zodanig dat de draagarmen 28e-28h in een verticaal vlak over een hoek van in hoofdzaak 90 graden scharnierbaar zijn. Wieken 10a van de rotoren 8a kunnen aldus in hoofdzaak uit de wind worden gebracht wanneer de windsnelheid te hoog zou zijn voor een veilig ! 20 bedrijf, of ter voorkoming van schade aan de wieken 10a. Tevens kan de in fig. 11 getoonde positie van de rotoren 8a die zijn verbonden met de draagarmen 28e-28h voordelig zijn bij montage, onderhoud of demontage van de windmolen of een onderdeel daarvan. Er dient te worden opgemerkt, dat de wieken 10a volgens fig. 11 omhoog gekeerd 25 zijn, maar dat het ook denkbaar is dat zij omlaag gekeerd zijn (d.w.z. dat de draagarmen 28e-28h over 180 graden zijn gescharhierd ten opzichte van de in fig. 11 getoonde positie).

Fig. 11a en 11b tonen nadere details van de dwarsarmen 24a, 24b, draagarmen 28e-28h en verbindingen daartussen. Zoals fig. 11a 30 en 11b tonen, is een vrij uiteinde van dwarsarm 24a via een in hoofdzaak rond een horizontale as 100 in de richtingen van dubbele pijl 101 draaibare scharnierverbinding verbonden met een draagframe 102, dat op zijn beurt door middel van rond horizontale assen 104, 106 in de richtingen van dubbele pijlen 105, 107 draaibare 35 scharnierverbindingen is verbonden met de draagarmen 28e resp. 28f.

Elke draagarm 28e, 28f omvat een in hoofdzaak driehoekig verbindingsstuk 108 en drie vanuit hoekpunten van het tO ? o o fin 13 verbindingsstuk 108 uitgaande stangen 110. Daarbij is een hoekpunt | 112 van elk verbindingsstuk 108 via een niet nader getoonde verend element 114 afgesteund op het draagframe 102. Het scharnier waarvan de as 100 deel uitmaakt kan op niet nader getoonde wijze worden 5 geblokkeerd in de standen die in fig. 11a en 11b zijn weergegeven. Tevens kan in de mogelijkheid zijn voorzien, het scharnier waarvan de as 100 deel uitmaakt met behulp van een actuator te verdraaien.

Fig. 11b toont voorts een rond een verticale as (met een streep-punt lijn aangeduid) in de richtingen van dubbele pijl 116 10 scharnierbare verbinding tussen delen van de dwarsarm 24a, waarbij de delen ten opzichte van elkaar zijn.afgesteund via niet nader getoonde verende elementen 118, die zich in hoofdzaak in de langsr'ichting van de dwarsarm 24a uitstrekken op afstand van de scharnieras.

15 De verende elementen 114, 118 kunnen mechanische veren, zoals schroefveren, omvatten, maar ook pneumatische, hydraulische of elektrische veren, eventueel gecombineerd met schokdempers.

De scharnierende verbindingen tussen de delen van de dwarsarm ,24a en tussen het draagframe 102 en de draagarmen 28e, 28f zorgen er 20 in samenwerking met de verende elementen 114, 118 voor, dat de draagconstructie van de windmolen plotselinge windbelastingen, in het bijzonder op de rotoren 8a, geleidelijk kan opvangen, waardoor de draagconstructie minder zwaar belast wordt.

In aanvulling op de hierboven toegelichte uitvoeringsvormen kan 25 zijn voorzien in een scharnierende verbinding tussen delen van een dwarsarm 24a, 24b, waarbij een zwenking van een buitenliggendé (d.w.z. van het bollager afgekeerd) deel van de dwarsarm 24a, 24b in een verticaal vlak mogelijk is, rond een zich dwars op de langsrichting van de dwarsarm in een horizontaal vlak uitstrekkende 30 scharnieras in de richtingen van dubbele pijl 119 (fig. 11). De toe te passen scharnierconstructie kan soortgelijk zijn aan een van die welke in fig. 11b zijn getoond.

Fig. 12 en 13 tonen een dwarsarm 24b, waaraan een rond een as 100 scharnierbaar draagframe 102 is gekoppeld. Een draagarm 28i 35 omvat vier stangen 120, die elk aan een einde daarvan rond een horizontale as 122 in de richtingen van dubbele pijl 124 in een verticaal vlak scharnierbaar zijn verbonden met het draagframe 102.

1029060 14

Aan een tegenoverliggend einde zijn de stangen 120 elk rond een horizontale as 126 in de richtingen van de dubbele pijl 128 in een verticaal vlak scharnierbaar verbonden met een drager 130 van de rotor 8a. De stangen 120 vormen aldus een pantograafconstructie 5 waardoor de oriëntatie van de rotor 8a gelijk blijft bij een scharnieren van de draagarm 28i. Het samenstel van de stangen 120 is via een verend element 132 afgesteund op het draagframe 102. Evenals de hiervoor aan de hand van fig. 11, 11a en 11b besproken scharnierende verbindingen zorgen ook de scharnierende verbindingen 10 tussen het draagframe 102 en de drager 130 volgens fig. 12 en 13 ervoor dat de draagconstructie van de windmolen plotselinge windbelastingen kan opvangen ter vermindering van de dynamische belasting op de draagconstructie. Bij de constructie van fig. 12 en 13 blijft bij een scharnieren de oriëntatie van de rotor 8a echter 15 behouden; de rotor 8a voert uitsluitend een translatie uit. Er zij nog opgemerkt dat een pantograafconstructie ook met een ander aantal stangen 120 denkbaar is, dat groter of gelijk is aan twee.

Fig. 14 toont een toren 140 van een windmolen, waarop op niet in detail getoonde wijze een ringvormige drager 142 draaibaar rond 20 een opstaande as ten opzichte van de toren 140; is gelagerd; De ringvormige drager 142 draagt dwarsarmen 144, draagarmen 146 en rotoren 148. De rotoren 148 kunnen zich onafhankelijk van een via een bollager met de toren 140 gekoppelde draagconstructie richten naar de heersende wind.

25 Er kan zijn voorzien in op niet. nader getoonde wijze verstelbare, zoals rond een as scharnierbare flappen 150, waarvan het windvangend oppervlak gevarieerd kan worden voor een variatie van de positie van de drager 142. Ook de via een bollager met een toren gekoppelde draagconstructie kan op geschikte plaatsen, bij 30 voorkeur op een zo groot mogelijke afstand van het centrum van de toren, zijn voorzien van dergelijke flappen, die zowel rond een verticale als een horizontale as, of een willekeurig anderszins gerichte as kantelbaar zijn.

Zoals fig. 14 verder toont, kan de windmolen aan de top van de 35 toren 140 in plaats van een bollager een kranslager 152 dragen, waaraan een draagconstructie voor rotoren 154 is bevestigd. Het kranslager 152 laat een rotatie van de draagconstructie rond een 102 9 0 60 .

15 verticale as toe. Alle hiervoor beschreven en in fig. 1-14 getoonde uitvoeringsvormen van de toren en de draagconstructie kunnen ook in combinatie met een kranslager 152 in plaats van een bollager worden toegepast.

5 | j 10 2 9 0 60

Claims (30)

1. Windmolen, omvattende een met een bodem te verbinden opstaande toren, en ten minste een rotor die in een met de toren verbonden 5 draagconstructie is ondersteund, waarbij de draagconstructie een zwaartepunt heeft en beweegbaar is ten opzichte van de toren, met het kenmerk, dat de verbinding tussen de draagconstructie en de toren een bollager omvat, waarbij het zwaartepunt van de draagconstructie zich lager dan het bollager bevindt.

2. Windmolen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het bollager een convex deel en een concaaf deel omvat, welke delen ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn, waarbij ten minste een van genoemde delen aan de naar het andere deel toegekeerde zijde is voorzien van een laag van een lagerbekledingsmateriaal, dat althans 15 in een vooraf bepaald drukgebied vloeit.

3. Windmolen volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het lagerbekledingsmateriaal een thermohardend materiaal is.

4. Windmolen volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het lagerbekledingsmateriaal een polymeer materiaal is.

5. Windmolen volgens een van de conclusies 2-4, met het kenmerk, dat ten minste een van genoemde delen een aantal lagerblokken omvat welke tezamen althans een gedeelte van het deel vormen.

6. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de draagconstructie ten minste een balanceerinrichting 25 voor het verplaatsen van een zwaartepunt van althans een deel van de i draagconstructie omvat.

7. Windmolen volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de balanceerinrichting ten minste een massa omvat, die met verplaatsingsmiddelen verplaatsbaar is.

8. Windmolen volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de ten minste ene massa een vloeistof, een vaste stof, of een mengsel daarvan omvat.

9. Windmolen volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de balanceerinrichting een eerste houder en een tweede houder omvat, 35 waarbij de verplaatsingsmiddelen zijn ingericht voor het tussen de eerste houder en de tweede houder verplaatsen van althans een gedeelte van de ten minste ene massa. 1029060

10. Windmolen volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de verplaatsingsmiddelen een pomp omvatten, welke pomp is verbonden met de eerste en de tweede houder voor het tussen de eerste houder en de tweede houder heen en weer pompen van een vloeistof.

11. Windmolen volgens een van de conclusies 7-10, met het kenmerk, dat de balanceerinrichting een massadrager omvat die met de draagconstructie is verbonden, en waarbij de verplaatsingsmiddelen zijn ingericht voor het verplaatsen van de massa ten opzichte van de massadrager.

12. Windmolen volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de massadrager in hoofdzaak ringvormig is.

13. Windmolen volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat een verticale as door een centrum van de massadrager door een centrum van het bollager gaat.

14. Windmolen volgens conclusie 11, 12 of 13, met het kenmerk, dat de massadrager zich in hoofdzaak in horizontale richting uitstrekt.

15. Windmolen volgens een van de conclusies 6-14, met het kenmerk, dat is voorzien in meetmiddelen voor het bepalen van een positie en/of oriëntatie van althans een deel van de draagconstructie en het 20 afgeven van een meetsignaal dat representatief is voor genoemde positie en/of oriëntatie, en dat voorts is voorzien in met de meetinrichting gekoppelde besturingsmiddelen voor het besturen van de balanceerinrichting in reactie op het meetsignaal.

16. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, mat het 25 kenmerk, dat de draagconstructie is voorzien van ten minste een jetinrichting die is ingericht om een stroom gas en/of vloeistof uit te stoten in een vooraf bepaalde richting.

17. Windmolen volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat is voorzien in meetmiddelen voor het bepalen van een positie en/of 30 oriëntatie van althans een deel van de draagconstructie en het afgeven van een meetsignaal dat representatief is voor genoemde positie en/of oriëntatie, en dat voorts is voorzien in met de meetinrichting gekoppelde besturingsmiddelen voor het besturen van de jetinrichting in reactie op het meetsignaal.

18. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de draagconstructie is voorzien van ten minste een verstelbare flap. 10 2 9 0 60

19. Windmolen volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat is voorzien in meetmiddelen voor het bepalen van een positie en/of oriëntatie van althans een deel van de draagconstructie en het afgeven van een meetsignaal dat representatief is voor genoemde 5 positie en/of oriëntatie, en dat voorts is voorzien in met de meetinrichting gekoppelde besturingsmiddelen voor het besturen van de verstelling van de ten minste ene flap in reactie op het meetsignaal.

20. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het 10. kenmerk, dat de draagconstructie ten minste een arm omvat, welke ten minste eén rotor draagt, welke via ten minste een scharnier met een overig gedeelte van de draagconstructie is verbonden.

21. Windmolen volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de arm is bestemd om in hoofdzaak in een verticaal vlak te scharnieren, 15 waarbij de arm zich zowel onder als boven het scharnier uitstrekt, en zowel boven als onder het scharnier ten minste een rotor draagt.

22. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rotor door middel van ten minste een poot met de draagconstructie is verbonden.

23. Windmolen volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de poot aan de stroomafwaartse zijde van de rotor is geplaatst onder een scherpe hoek met een rotatie-as van de rotor.

24. Windmolen volgens conclusie 22 of 23, met het kenmerk, dat de ten minste ene poot aan een van de rotor afgekeerd einde daarvan via 25 een scharnier met een overig gedeelte van de draagconstructie is verbonden.

25. Windmolen volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat de ten minste ene poot deel uitmaakt van een pantograafconstructie, waarbij de ten minste ene poot aan een uiteinde daarvan via een scharnier is 30 verbonden met een overig gedeelte van de draagconstructie, en aan een tegenoverliggend uiteinde daarvan via een scharnier is verbonden met de rotor.

26. Windmolen volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat de ten minste ene poot is gekoppeld met een verend element dat anderzijds 35 is gekoppeld met een overig gedeelte van de draagconstructie, ter bepaling van een hoekpositie van de poot ten opzichte van het overige gedeelte van de draagconstructie. 10 2 9 0 60

27. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de draagconstructie in hoofdzaak symmetrisch is ten opzichte van een verticaal vlak door een centrum van het bollager.

28. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het 5 kenmerk, dat is voorzien in ten minste een tweede draagconstructie welke ten minste een rotor ondersteunt, waarbij de tweede draagconstructie rond de toren roteerbaar is gelagerd.

29. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de toren een aantal opstaande kolommen omvat.

30. Windmolen volgens een van de voorgaande conclusies, met het | kenmerk, dat elke rotor met een generator is gekoppeld. 1029060