WO2011100953A2 - Strömungs-kraftanlage - Google Patents

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WO2011100953A2
WO2011100953A2 PCT/DE2011/000134 DE2011000134W WO2011100953A2 WO 2011100953 A2 WO2011100953 A2 WO 2011100953A2 DE 2011000134 W DE2011000134 W DE 2011000134W WO 2011100953 A2 WO2011100953 A2 WO 2011100953A2
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the present invention relates to a device for converting the kineti-see energy of a flowing gaseous or liquid medium in kinetic rotational energy with the features specified in the preamble of claim 1.
  • Wind power plants are known from the prior art for power generation, which convert the kinetic energy of the wind into electrical energy by means of a multi-bladed wind turbine and feed it into the power grid.
  • the wind flow acts on rotor blades, wherein the rotor carrying the rotor blades is set in a rotary motion.
  • the rotor then passes the rotational energy to a generator, which converts it into electrical power.
  • the known wind turbine wind turbines are also disadvantageous because they allow the use of kinetic energy only a single flowing medium, namely the wind.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device for converting the kinetic energy of flowing media into kinetic rotational energy, whose noise development during operation is very low, whose production and operating costs and maintenance costs are low, the efficiency of which is very high, which does not require a shutdown even in the case of a storm, but can be used to generate electricity, which is completely harmless under nature conservation and environmental aspects and does not recognize the problem of chopping shredded birds, which, even when anchored to the seabed, does not result in the emission of vibrations which adversely affect the orientation of marine participants, which is suitable for converting the kinetic energy of several types of flowing media , which does not cause any concerns under the aspects of landscape planning and aesthetics, and which does not know the problem of a flickering shadow cast by rotating rotor blades.
  • FIG. 1 shows a schematic front view of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium into kinetic rotational energy of a rotatable body;
  • Figure 2 is a schematic plan view of a cross-section of a rotatable body of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium into kinetic rotational energy of a rotatable body along the line AA in Figure 1 at high flow rate of the flowing medium, the widths of the respective Flaps of a wing slightly larger than the distance between the respective axis of rotation receiving imaginary concentric, external axis of rotation circle on the one hand and the adjacent thereto, inner imaginary rotation axis circle on the other and the axis of rotation of the rotatable body is tubular to abut the free ends of the flaps of the innermost imaginary axis of rotation circle in each flow-pressurized state;
  • Figure 3 is a schematic plan view of a cross section of a rotatable body of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium into kinetic rotational energy of a rotatable body along the line AA in Figure
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a cross-section of a rotatable body of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium in kinetic rotational energy of a rotatable body along the line AA in Figure 1 at low flow rate of the flowing medium, wherein the widths the respective flaps of a wing slightly larger than the distance between the respective axis of rotation receiving imaginary concentric, external rotation axis circle on the one hand and the adjacent thereto, inner imaginary rotation axis circle on the other hand, various stop elements for the unfolded and souschwwenen flaps along a through the respective Wings imaginary line are provided and the axis of rotation of the rotatable body is formed in a tubular shape to the concerns of the free ends of the flaps of the innermost imaginary rotary axes Kre ises in each flow-loaded state;
  • FIG. 5 shows a schematic front view of a flow guide of a device for bundling and aligning the flowing medium, this flow
  • Figure 6 is a schematic plan view of a cross-section of a rotatable body of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium into kinetic rotational energy of a rotatable body along the line AA in Figure 1, wherein the rotatable body upstream of a laterally pivotable device upstream of the bundling of the flow and orientation of the bundled flow;
  • Figure 7 is a schematic plan view of a cross section of a rotatable body of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium into kinetic rotational energy of a rotatable body along the line AA in Figure 1, wherein the rotatable body upstream of a fixed or sideways pivotable device for bundling the flow and orientation of the bundled flow is connected upstream and the rotatable body - to avoid a braking resistance by outwardly unfolded, swung through flaps of the outermost imaginary axis of rotation circle
  • FIG. 8 shows a schematic plan view of a cross section of a rotatable body of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium into kinetic rotational energy of a rotatable body, wherein the rotation axis is formed in several parts in the form of two axes of rotation (31, 35) , which are spaced apart from each other and aligned parallel to each other and from a carrier (4) formed in the form of an endless belt (37), wherein on the carrier belt two or more flap rotation axes are provided - when viewed from the side - at right angles to the running direction of the carrier belt, on each of which a flap is pivotally mounted, wherein compliance with the maximum Aufschwenkwinkels between the top of the carrier tape and the respective flap is ensured by one or more - with respect to the direction of travel of the carrier tape - behind the belonging to the respective flap pivot on or on the carrier band on the one hand and with the respective flap on the other hand in communication associated pivoting movement-
  • Figure 9 is a schematic plan view of a cross-section of a rotatable body of a device according to the invention for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium into kinetic rotational energy of a rotatable body, wherein the axis of rotation is formed in several parts in the form of two axes of rotation (31, 35) which are spaced apart from one another and are aligned parallel to one another and are comprised by a carrier (4) in the form of an endless belt (37), wherein on the carrier belt two or more flap rotation axes are aligned in a right-angled orientation are provided to the direction of the carrier tape, to each of which a flap is pivotally mounted, the maintenance of the maximum Aufschwenkwinkels between the top of the carrier tape and the respective flap is ensured by one or more - with respect to the direction of travel of the carrier Bandes - just ahead the pivot axis of the respective flap on or on or in the top of the carrier tape provided Schwenkiolos- limiting wedges (
  • the flowing medium (1) may be a gaseous flowing medium such as air, wind or steam.
  • the medium (1) may be a liquid flowing medium such as water from a river, water from a reservoir, water from a water supply system, wave-swept fresh or salt water, or tidal water.
  • the rotation axis (2) may be formed, for example in the form of a single axis of rotation.
  • the rotation axis (2) may alternatively be designed in the form of two rotational axes (31, 35) spaced apart from one another and parallel to one another.
  • the orientation of the one-piece or multi-part (31, 35) rotation axis (2) may be, for example, substantially horizontal or vertical or oblique, depending on the location and purpose.
  • the rotatable body (3) may comprise one or two or more spaced, plate-shaped or disc-shaped or plate-shaped or arm-shaped or spoke-wheel-shaped carriers (4).
  • two or more wings (15) are provided on the supports (4) or between the supports (4).
  • each wing (15) may comprise one or more combinations of an axis of rotation (6) and a flap (5) mounted pivotably thereto.
  • the axes of rotation (6) of the vanes (15) are oriented at right angles or parallel to the wing-side (32) of the respective carrier (4).
  • the axes of rotation (6) of the wings (15) may be arranged on the carrier (s) (4) such that the flaps (5) of each pivot (6) during their return (33) - Flow (1) of the liquid or gaseous medium and as a result of the rotation due to the rotation of the carrier (4) and due to the centrifugal force caused by the rotation of the carrier (4) and with little resistance to the flow (1 ) - to blow around its axis of rotation (6) around.
  • the axes of rotation (6) of the wings (15) may be arranged on the support (s) (4) such that the free end (9) of each flap (5) of an axis of rotation (6) at least during a part of the working run (34).
  • the carrier (4) For the transmission of the respective flap (5) during the working drive (34) trapped kinetic energy of the flowing medium (1) on the carrier or carriers (4) - with the carrier (4) indirectly, via one or more provided thereon or attached stop members (1 1) or axes of rotation (6) or swivel movement limiting lines (38) or swivel movement limiting wedges (39), or directly in adhesion and / or positive engagement occurs.
  • one or more stop elements (11) for limiting the respective flap pivoting area about its axis of rotation (6) can thus be provided for each pivotable flap (5) - in the case of a flow loading of the flap (5). during their working travel (34) - be provided to increase the flow resistance of the respective flap (5) and thus to improve the efficiency of the device (1).
  • the longitudinal axes (13) of the vanes (15) - when viewed through a longitudinal section through the rotatable body (3) - can be oriented at right angles to the carrier (s) (4).
  • an angle ⁇ is included, for example 90 ° or 45 ° or 30 ° or 15 ° or 7, May be 5 °.
  • each wing (15) may comprise two or three or four or five or six or more flaps (5), each of which is fully or partially rotatable about an axis of rotation (6) with the support (s) (4).
  • the axes of rotation (6) can be aligned parallel or obliquely to the axis of rotation (2).
  • the storage locations of the axes of rotation (6) of a wing (15) on the carrier or carriers (4) on an imaginary line (16) - in plan view of a cross section through the rotatable body (3) - lie, which straight or curved one or more times.
  • the axes of rotation (6) of the flaps (5) of the wings (15) - in plan view of a cross section through a rotatable body (3) - in the form of imaginary concentric circles (7) on the one or more supports (4) arranged the rotation axis (2) around.
  • the radial distance (10) between an inner imaginary concentric circle (7) and an externally adjacent concentric imaginary circle (7) is just shorter than the width (8) of the flaps (5) of the outer concentric imaginary circle (7). 7).
  • - in a plan view of the cross section through a wing (15) an indirect or immediate support of the free end (9) of an outer flap (5) on the axis of rotation (6) of the inward, in the direction of the axis of rotation ( 2) lying adjacent flap (5), be brought about.
  • the radial distance (10) between an inner imaginary concentric circle (7) and the imaginary concentric circle (7) lying adjacent to the outside increases as the distance (17) between two located on the outwardly adjacent imaginary circle (7) located adjacent storage locations of axes of rotation (6) of the flaps (5).
  • one or more stop elements (11) per flap (5) in the region of the imaginary wing line (16) which can be painted by the respective flap (5) - or in the vicinity thereof - in the direction of the axis of rotation (2). be provided.
  • these stop elements (11) may additionally or alternatively be provided in or on extensions of the imaginary lines (16) which are intended in the direction of the axis of rotation (2) and / or opposite thereto.
  • each outer flap (5) on one or more stop elements (11) can be brought about, said stop elements (11) with respect to the storage location of the axis of rotation (6) of this flap (5) offset in the direction of the axis of rotation (2).
  • the width (8) of the flaps (5) mounted pivotably on a certain imaginary concentric circle (7) by means of pivot axes (6) may be shorter than the distance (17) between adjacent bearing locations of axes of rotation (6) of the same imaginary concentric circle (7). be.
  • the width (8) of the flaps (5) of each wing (15) may be, for example, in the range of 3.0 cm to 10.0 m, and the length (18) of the flaps (5) of each wing (15) may be in the range of, for example 15.0 cm to 50.0 m and the diameter of the axis of rotation (2), for example, in the range of 1, 0 cm to 15.0 m, lie.
  • the free ends (9) of the flaps (5) folded outwards and swung outwards during the entire working travel (34) - or during a part of the work travel (34) - can then each open one or more stop elements (11) - secured against an ineffective fürwehen - support.
  • the diameter and the shape of the axis of rotation (2) can be selected such that the free ends (9) of each flap (5) of the rotational axis-nearest imaginary concentric circle (7) are sealed in the flow-pressurized state rest against the axis of rotation (2).
  • the rotatable body (3) can be at least partially outside of a - for example - almost adjacent casing (12) - to reduce the flow resistance during rotation of the rotatable body (3) by opened flaps (5 ) after their swinging (19) - be enclosed.
  • the length of the casing (12) can correspond wholly or partly to the length (18) of the flaps (5).
  • the sheath (12) may be formed, for example, in the form of one or more open or closed rings or bands or hoops or braces.
  • the sheath (12) fulfills the object that a swinging (19) and outward pivoting of the outer flaps (5) of the outermost imaginary swivel circle (7) at high speed of the flowing medium (1) certainly avoidable or at least during the return journey (33) is terminable.
  • the sheath (12) may be attached to the device (20) directly or indirectly and reversibly or irreversibly.
  • this device (20) about the axis of rotation (2) or parallel thereto - in the plan view of a cross section of the rotatable body (3) - laterally just outside the base of the rotatable body (3) extending axis of rotation be adjustable by means of a flow vane and / or be pivotable by motor.
  • one or more flow guide surfaces (21) of the device (20) for bundling and aligning the flow (1) can each be arranged about an axis of rotation (26) aligned parallel to the rotation axis (2), preferably against a yielding resistance. be pivotable such that between the flow guide (21) and the direction (27) from which the flow of the medium (1) flows, an angle ⁇ is included, which at lower flow velocity of the medium (1) on both sides in the range of + / - 15 ° to +/- 60 ° and at high flow velocity of the medium (1) on both sides in the range of +/- 61 ° to +/- 120 °.
  • the axis of rotation (2) may be designed in several parts in the form of two axes of rotation (31, 35).
  • these two axes of rotation (31, 35) can be spaced from one another by a distance (36) which is in the range of 5.0 cm and 15.0 m.
  • the two, optionally present rotary axes (31, 35) are aligned parallel to each other.
  • these two axes of rotation (31, 35), for example, by a formed in the form of an endless belt (37) carrier (4).
  • two or more axes of rotation (6) are provided in a direction at right angles to the running direction of the band (37). see, in each case a flap (5) can be mounted pivotally on each axis of rotation (6).
  • the maximum Aufschwenkwinkel ( ⁇ ) between the top of the carrier tape (37) and the respective flap (5) in the range of 45 ° to 100 °.
  • a device (20) for bundling the flow of the medium (1) and for aligning the bundled flow (1) is provided be.
  • this device (20) comprises one or more flow guide surfaces (21) which guide the flow of the medium (1) completely or partially to one side (22) and / or to a lateral edge region of the rotatable body (3) and there in the form of a gap (23), slot, hole or longitudinal hole in the direction of the rotatable body (3) release.
  • the width (24) of the gap (23) is variable as a function of the flow velocity of the medium (1). Alternatively, it may be fixed.
  • the means (20) for concentrating and aligning the flow (1) may be directly or indirectly with the storage location of the axis of rotation (2) of the rotatable body (3) - for aligning the device (20) in the direction from which the flow (1) flows - can be pivoted (25) in connection.
  • These flow surfaces may be, for example, wind vanes or weather vanes.
  • FIG. 5 shows that one or more flow guide surfaces (21) of the device (20) for bundling and aligning the flow of the medium (1) each have one or more slot-shaped, slot-shaped, longitudinal-hole-shaped, hole-shaped, oval or polygonal air passage openings (28).
  • the flow guide surfaces (21) can each extend one or more upstream upstream of the air passage openings (28), downstream of the front surface of the flow guide surface (21) has continuously upwardly rising, ramp-shaped flow guides (29).
  • each flow guide surface (21) of the device (20) for bundling and aligning the flow of the medium (1) along one or more folding axes (30) aligned parallel to the axis of rotation (26) of the flow guide surface (21) a reversibly yielding resistance or a spring force reversibly in the flow direction of the medium (1) be foldable or bendable in order to reduce the effective attack surface of the respective flow guide surface (21) for a flow (1) with excessive speed.
  • each stop element (11) and / or each axis of rotation (6) of a flap (5) and / or each pivoting movement limiting line (38) and / or each pivoting movement limiting wedge (39) - with regard to the Noise when stopping the associated flap (5) - noise-damped with the associated support (4, 37) are in communication and / or be fully or partially designed to absorb energy or sound absorbing.
  • the kinetic rotational energy of the rotating body (3) of the rotation axis (2) and / or of the rotating body (3) and / or of the axes of rotation (6) directly or indirectly - for example, in the direction of a generator for generating electricity - be deductible or deductible.
  • one or more brakes or centrifugal brakes can be directly or indirectly brought into communication with the rotatable body (3), which in the event of exceeding a maximum permissible flow velocity of the medium (1) brakes on the rotatable body (if necessary). 3) act.
  • a device for converting the kinetic energy of a flowing gaseous or liquid medium (1) into rotational kinetic energy of a rotatable body (3) is provided.
  • a significant advantage of the device according to the invention over the known from the prior art wind turbine wind turbines is that the noise during operation of the device according to the invention is extremely low.
  • the significantly smaller overall height and the lower mechanical load is a further advantage of the device according to the invention over known Windrad wind turbines in remarkably low manufacturing and operating costs and in a particularly low maintenance.
  • the large number of flaps (5) per wing (15) and the arrangement of the wings (15) lead to a higher efficiency of the device according to the invention, especially in comparison to the low efficiencies of known wind turbine wind turbines.
  • the fact that it does not have to be switched off in the case of storm or flow (1) at high flow velocity due to the aerodynamic design according to the invention is of particular advantage - like the known wind turbine winking systems - and then no longer for power generation is usable. Rather, with the device according to the invention via a generator connected directly or indirectly thereto, power generation is possible without any problems, even with a particularly high flow velocity of the medium (1). Due to its compact design and extremely low noise emissions, the device according to the invention is furthermore harmless under nature protection and environmental aspects.
  • the device according to the invention does not know the problem of "bird herniation", which is dreaded in the wind turbine of the prior art moreover, that in its anchoring in the seabed - among other things, because of the compared to known wind turbine wind turbines significantly lower moving masses - no disturbing transmission of vibrations to the surrounding water takes place, making it to the - in the wind turbine wind turbines of the prior Technique - dreaded impairment of the orientation ability of sea creatures and fish could come.
  • a particular advantage of the device according to the invention is further to be seen in the fact that they not only - as the known wind turbine wind turbines - the use of kinetic energy only a single flowing medium, namely the wind allowed.
  • the device according to the invention can also be used to utilize the kinetic energy of another flowing medium (1), namely water, in a vertical or horizontal orientation.
  • the device according to the invention is also advantageous from an aesthetic and landscaping point of view.
  • the device according to the invention over the known wind turbine wind turbines also advantageous because they - the dreaded in known wind turbine wind turbines - problem of a disturbingly acting, flickering shadow of the rotating rotor blades - due to the renunciation of these - does not know.

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Abstract

Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums (1) in kinetische Rotationsenergie eines um eine Rotationsachse (2) rotierbaren Körpers (3), bei welcher die Rotationsachse (2) in Form einer einzelnen Drehachse oder in Form von zwei voneinander beabstandeten und zueinander parallelen Drehachsen (31, 35) ausgebildet ist und der rotierbare Körper (3) einen oder mehrere endlosbandförmige oder einen oder mehrere voneinander beabstandete Träger (4) umfasst, auf denen oder zwischen denen zwei oder mehrere Flügel (15) vorgesehen sind, wobei jeder Flügel (15) eine oder mehrere Kombinationen aus einer Drehachse (6) und einer daran schwenkbar angebrachten Klappe (5) umfasst, wobei die Drehachsen (6) der Flügel (15) rechtwinkelig oder parallel zu der flügelwärtigen Seite (32) des oder der jeweiligen Träger (4) ausgerichtet sind, wobei die Drehachsen (6) der Flügel (15) derart auf dem oder den Trägern (4) angeordnet sind, dass die Klappen (5) jeder Drehachse (6) während ihrer Rückfahrt (33) um ihre Drehachse (6) herum auswehen und dass das freie Ende (9) jeder Klappe (5) einer Drehachse (6) zumindest während eines Teiles der Arbeitsfahrt (34) mit dem Träger (4) mittelbar oder unmittelbar in Kraftschluss und/oder Formschluss tritt, so dass der rotierbare Körper (3) im Falle einer auf ihn einwirkenden Strömung (1) um die einteilige (2) oder mehrteilige (31, 35) Rotationsachse dreht.

Description

Strömungs-Kraftanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung der kineti- sehen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kinetische Rotationsenergie mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Aus dem Stand der Technik sind Windkraftanlagen zur Stromerzeugung be- kannt, welche mittels eines mehrflügeligen Windrades die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie umwandeln und diese in das Stromnetz einspeisen.
Bei diesen bekannten Windkraftanlagen wirkt die Windströmung auf Rotor- blätter ein, wobei der die Rotorblätter tragende Rotor in eine Drehbewegung versetzt wird. Der Rotor gibt dann die Rotationsenergie an einen Generator weiter, welcher diese in elektrischen Strom umwandelt.
Diese aus dem Stand der Technik bekannten Windrad-Windkraftanlagen sind in vielerlei Hinsicht nachteilig.
Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Windrad-Windkraftanlagen besteht in der in besonderem Maße ausgeprägten, störenden Geräuschentwicklung während der Rotation der Rotorblätter.
Ein weiterer erheblicher Nachteil dieser bekannten Windrad-Windkraftanlagen ist in deren hohen Herstellungs- und Betriebskosten sowie in dem dort sehr hohen Wartungsaufwand zu sehen. Die bekannten Windrad-Windkraftanlagen sind darüber hinaus wegen ihres geringen Wirkungsgrades nachteilig. Bei Sturm erfordern die bekannten Windrad-Windkraftanlagen in der Regel eine vollständige Abschaltung, so dass dann nachteiliger Weise keinerlei Nutzung zur Stromerzeugung mehr möglich ist. Ferner ist die bekannte Windrad-Windkraftanlage auch unter Naturschutz- und Umweltaspekten schon aufgrund ihrer Funktion als„Vogel häcksler" äußerst nachteilig.
Werden die bekannten Windrad-Windkraftanlagen im Meeresboden verankert, findet regelmäßig eine Übertragung von störenden Rotor-Vibrationen auf das umgebende Wasser statt, wodurch es zu der gefürchteten Beeinträchtigung des Orientierungsvermögens von Meeresbewohnern und Fischen kommt.
Die bekannten Windrad-Windkraftanlagen sind auch deswegen nachteilig, weil sie die Ausnutzung der kinetischen Energie lediglich eines einzigen strömenden Mediums, nämlich des Windes, gestatten.
Schließlich sind die bekannten Windrad-Windkraftanlagen wegen ihrer ausgeprägten Bauhöhe und ihres großen Rotorblattdurchmessers auch unter ästhe- tischen und landschaftsplanerischen Gesichtspunkten äußerst nachteilig.
Auch der flackernde Schattenwurf der umlaufenden Rotorblätter wirkt im Falle der bekannten Windrad-Windkraftanlagen beunruhigend und ist daher äußerst nachteilig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie von strömenden Medien in kinetische Rotationsenergie, deren Geräuschentwicklung auch während des Betriebes sehr gering ist, deren Herstellungs- und Betriebskosten sowie War- tungsaufwand gering sind, deren Wirkungsgrad sehr hoch ist, welche selbst bei Sturm keine Abschaltung erfordert, sondern selbst dann zur Stromerzeugung nutzbar ist, welche unter Naturschutz- und Umweltaspekten völlig unbedenklich ist und das Problem der häckslerartigen Zerstückelung von Vögeln nicht kennt, welche selbst bei Verankerung auf dem Meeresgrund nicht zu Emission von Schwingungen führt, welche das Orientierungsvermögen von Meeresbewoh- nern nachteilig beeinflussen, welche zur Umwandlung der kinetischen Energie von mehreren Arten von strömenden Medien geeignet ist, welche unter land- schaftsplanerischen und ästhetischen Gesichtspunkten keine Bedenken veranlasst und welche das Problem eines flackernden Schattenwurfes durch umlaufende Rotorblätter nicht kennt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im kennzeichneten Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich- tung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kinetische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers;
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt eines rotierbaren Körpers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kinetische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers entlang der Linie A-A in Figur 1 bei hoher Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Mediums, wobei die Breiten der jeweiligen Klappen eines Flügels geringfügig größer als der Ab- stand zwischen dem die jeweilige Drehachse aufnehmenden gedachten konzentrischen, außenliegenden Drehachsen-Kreis einerseits und dem hierzu benachbarten, innenliegenderen gedachten Drehachsen-Kreis andererseits sind und die Rotationsachse des rotierbaren Körpers rohrförmig ausgebildet ist zum Anliegen der freien Enden der Klappen des innenliegendsten gedachten Drehachsen-Kreises in jeweils strömungsbeaufschlagtem Zustand; Figur 3 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt eines rotierbaren Körpers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kinetische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers entlang der Linie A-A in Figur 1 bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Mediums, wo- bei die Breiten der jeweiligen Klappen eines Flügels kleiner als der Abstand zwischen dem die jeweilige Drehachse aufnehmenden gedachten konzentrischen, außenliegenden Drehachsen-Kreis einerseits und dem hierzu benachbarten, innenliegenderen gedachten Drehachsen-Kreis andererseits sind und die Rotationsachse des rotierbaren Körpers sternförmig abstehende Finger zum Anliegen der freien Enden der Klappen des innenliegendsten gedachten Drehachsen-Kreises in jeweils strömungsbeaufschlagtem Zustand aufweist;
Figur 4 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt eines rotierbaren Körpers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung der kineti- sehen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kinetische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers entlang der Linie A-A in Figur 1 bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Mediums, wobei die Breiten der jeweiligen Klappen eines Flügels geringfügig größer als der Abstand zwischen dem die jeweilige Drehachse aufnehmenden gedachten konzentrischen, außenliegenden Drehachsen-Kreis einerseits und dem hierzu benachbarten, innenliegenderen gedachten Drehachsen-Kreis andererseits sind, diverse Anschlagelemente für die aufgeklappten und durchgeschwungenen Klappen entlang einer durch den jeweiligen Flügel gedachten Linie vorgesehen sind und die Rotationsachse des rotierbaren Körpers rohrförmig ausge- bildet ist zum Anliegen der freien Enden der Klappen des innenliegendsten gedachten Drehachsen-Kreises in jeweils strömungsbeaufschlagtem Zustand; Figur 5 eine schematische Vorderansicht einer Strömungsleitfläche einer Einrichtung zur Bündelung und Ausrichtung des strömenden Mediums, wobei diese Strömungsleitfläche mehrere Luftdurchtrittsöffnungen und mehrere diesen gegenüber jeweils stromaufwärts vorgesehene, rampenförmige Strömungsfüh- rungen aufweist;
Figur 6 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt eines rotierbaren Körpers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kine- tische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers entlang der Linie A-A in Figur 1 , wobei dem rotierbaren Körper stromaufwärts eine seitwärts schwenkbare Einrichtung zur Bündelung der Strömung und Ausrichtung der gebündelten Strömung vorgeschaltet ist; Figur 7 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt eines rotierbaren Körpers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kinetische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers entlang der Linie A-A in Figur 1 , wobei dem rotierbaren Körper stromaufwärts eine feststehende oder seitwärts schwenkbare Einrichtung zur Bündelung der Strömung und Ausrichtung der gebündelten Strömung vorgeschaltet ist und der rotierbare Körper - zur Vermeidung eines bremsenden Widerstandes durch nach außen aufgeklappte, durchgeschwungene Klappen des außenliegendsten gedachten Drehachsen-Kreises - von einer bandförmigen oder ringförmigen Ummantelung zumindest abschnittsweise umfasst ist.
Figur 8 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt eines rotierbaren Körpers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kine- tische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers, wobei die Rotationsachse mehrteilig in Form von zwei Drehachsen (31 , 35) ausgebildet ist, welche voneinander beabstandet sind und zueinander parallel ausgerichtet sind und von einem in Form eines Endlos-Bandes (37) ausgebildeten Träger (4) umfasst werden, wobei auf dem Träger-Band zwei oder mehrere Klappen-Drehachsen - bei seitlicher Betrachtung - in rechtwinkliger Ausrichtung zur Laufrichtung des Träger-Bandes vorgesehen sind, an denen jeweils eine Klappe schwenkbar angebracht ist, wobei die Einhaltung des maximalen Aufschwenkwinkels zwischen der Oberseite des Träger-Bandes und der jeweiligen Klappe gewährleistet wird durch eine oder mehrere - in Bezug auf die Fahrtrichtung des Träger- Bandes - hinter dem zu der jeweiligen Klappe gehörenden Drehgelenk auf oder an dem Träger-Band einerseits und mit der jeweiligen Klappe anderer- seits in Verbindung stehende Schwenkbewegung-Begrenzungs-Leinen (38);
Figur 9 eine schematische Draufsicht auf einen Querschnitt eines rotierbaren Körpers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums in kine- tische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers, wobei die Rotationsachse mehrteilig in Form von zwei Drehachsen (31 , 35) ausgebildet ist, welche voneinander beabstandet sind und zueinander parallel ausgerichtet sind und von einem in Form eines Endlos-Bandes (37) ausgebildeten Träger (4) umfasst werden, wobei auf dem Träger-Band zwei oder mehrere Klappen-Drehachsen - bei seitlicher Betrachtung - in rechtwinkliger Ausrichtung zur Laufrichtung des Träger-Bandes vorgesehen sind, an denen jeweils eine Klappe schwenkbar angebracht ist, wobei die Einhaltung des maximalen Aufschwenkwinkels zwischen der Oberseite des Träger-Bandes und der jeweiligen Klappe gewährleistet wird durch eine oder mehrere - in Bezug auf die Fahrtrichtung des Träger- Bandes - knapp vor der Drehachse der jeweiligen Klappe auf oder an oder in der Oberseite des Träger-Bandes vorgesehene Schwenkbewegungs- Begrenzungs-Keile (39).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird demnach eine Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums (1 ) in kinetische Rotationsenergie eines um eine Rotationsachse (2) rotierbaren Körpers (3) beschrieben. Bei dem strömenden Medium (1 ) kann es sich um ein gasförmiges strömendes Medium wie beispielsweise Luft, Wind oder Dampf handeln.
Alternativ hierzu kann es sich bei dem Medium (1 ) um ein flüssiges strömendes Medium handeln wie beispielsweise Wasser eines Flusses, Wasser eines Stausees, Wasser eines Wasserführungssystems, wellenbewegtes Süß- oder Salzwasser oder gezeitenbewegtes Wasser.
Wie in den Figuren 1 bis 7 dargestellt, kann im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Rotationsachse (2) beispielsweise in Form einer einzelnen Drehachse ausgebildet sein.
Entsprechend den Figuren 8 und 9 kann im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Rotationsachse (2) alternativ hierzu in Form von zwei voneinander beabstandeten und zueinander parallelen Drehachsen (31 , 35) ausgebildet sein.
Die Ausrichtung der einteiligen oder mehrteiligen (31 , 35) Rotationsachse (2) kann - in Abhängigkeit von dem Einsatzort und dem Einsatzzweck - beispielsweise im wesentlichen horizontal oder vertikal oder schräg sein.
Insbesondere im Falle einer Ausbildung der Rotationsachse (2) in Form von zwei voneinander beabstandeten und zueinander parallelen Drehachsen (31 , 35) kann der rotierbare Körper (3) einen oder mehrere endlosbandförmige oder endloskettenförmige Träger (4) umfassen (siehe insbesondere Figuren 8 und 9).
Alternativ hierzu kann der rotierbare Körper (3) - wie in den Figuren 1 bis 7 dargestellt - einen oder zwei oder mehrere voneinander beabstandete, tellerförmige oder scheibenförmige oder plattenförmige oder armförmige oder spei- chenradförmige Träger (4) umfassen. In der Regel sind auf den Trägern (4) oder zwischen den Trägern (4) zwei oder mehrere Flügel (15) vorgesehen.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann jeder Flügel (15) eine oder mehrere Kombinationen aus einer Drehachse (6) und einer daran schwenkbar angebrachten Klappe (5) umfassen.
Im Allgemeinen sind die Drehachsen (6) der Flügel (15) rechtwinkelig oder parallel zu der flügelwärtigen Seite (32) des oder der jeweiligen Träger (4) ausgerichtet.
In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Drehachsen (6) der Flügel (15) derart auf dem oder den Trägern (4) angeordnet sein, dass die Klappen (5) jeder Drehachse (6) während ihrer Rückfahrt (33) - in Folge der Strömung (1 ) des flüssigen oder gasförmigen Mediums und in Folge des durch die Rotation des oder der Träger (4) bedingten Fahrtwindes und in Folge der durch die Rotation des oder der Träger (4) bedingten Zentrifugalkraft und mit geringem Widerstand gegenüber der Strömung (1 ) - um ihre Drehachse (6) herum auswehen.
Vorzugsweise können die Drehachsen (6) der Flügel (15) derart auf dem oder den Trägern (4) angeordnet sein, dass das freie Ende (9) jeder Klappe (5) einer Drehachse (6) zumindest während eines Teiles der Arbeitsfahrt (34) - zur Übertragung der von der jeweiligen Klappe (5) während der Arbeitsfahrt (34) eingefangenen kinetischen Energie des strömenden Mediums (1 ) auf den oder die Träger (4) - mit dem Träger (4) mittelbar, über ein oder mehrere darauf vorgesehene oder daran angebrachte Anschlagelemente (1 1 ) oder Drehachsen (6) oder Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Leinen (38) oder Schwenkbe- wegungs-Begrenzungs-Keile (39), oder unmittelbar in Kraftschluss und/oder Formschluss tritt. An oder auf oder in dem drehbaren Körper (3) können also für jede schwenkbare Klappe (5) ein oder mehrere Anschlagelemente (11) zur Begrenzung des jeweiligen Klappen-Schwenkbereiches um ihre Drehachse (6) - im Falle einer Strömungsbeaufschlagung der Klappe (5) während ihrer Arbeitsfahrt (34) - zur Erhöhung des Strömungswiderstandes der jeweiligen Klappe (5) und damit zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Vorrichtung (1) vorgesehen sein.
Die Folge dieser beiden Maßnahmen besteht darin, dass der rotierbare Körper (3) im Falle einer auf ihn einwirkenden Strömung (1) um die einteilige (2) oder mehrteilige (31 , 35) Rotationsachse dreht.
In der Regel können die Längsachsen (13) der Flügel (15) - bei Betrachtung eines Längsschnittes durch den rotierbaren Körper (3) - rechtwinkelig zu dem oder den Trägern (4) ausgerichtet sein.
Vorzugsweise ist - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch den drehbaren Körper (3) - zwischen benachbarten Flügeln (15) des drehbaren Körpers (3) ein Winkel α eingeschlossen, der beispielsweise 90° oder 45° oder 30° oder 15° oder 7,5° betragen kann.
Im Allgemeinen kann jeder Flügel (15) zwei oder drei oder vier oder fünf oder sechs oder mehrere Klappen (5) umfassen, welche jeweils um eine Drehachse (6) vollständig oder abschnittsweise drehbar mit dem oder den Trägern (4) in Verbindung stehen.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Drehachsen (6) parallel oder schrägstehend zu der Rotationsachse (2) ausgerichtet sein. In der Regel können die Lagerorte der Drehachsen (6) eines Flügels (15) auf dem oder den Trägern (4) auf einer gedachten Linie (16) - in der Draufsicht auf einen Querschnitt durch den drehbaren Körper (3) - liegen, welche gerade oder einfach oder mehrfach gekrümmt ist.
Vorzugsweise ist jede Klappe (5) um ihre Drehachse (6) in einem Winkelbereich ß schwenkbar, welcher zwischen der durch die Lagerorte der Drehachsen (6) eines Flügels (15) auf dem oder den Trägern (4) gedachten Linie (16) einerseits und der Querschnittsfläche der Klappe (5) andererseits eingeschlossen ist, wobei dieser Winkelbereich ß beispielsweise im Bereich von 0° bis 90° oder im Bereich von 0° bis 180° liegt.
Im Allgemeinen sind die Drehachsen (6) der Klappen (5) der Flügel (15) - bei Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen rotierbaren Körper (3) - in Form von gedachten konzentrischen Kreisen (7) auf dem oder den Trägern (4) um die Rotationsachse (2) herum angeordnet.
Wie bereits aus Figur 2 hervorgeht, kann - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen rotierbaren Körper (3) - der radiale Abstand (10) zwischen einem inneren gedachten konzentrischen Kreis (7) und dem hierzu nach außen benachbart liegenden gedachten konzentrischen Kreis (7) geringfügig kürzer als der Abstand (17) zwischen zwei auf dem nach außen benachbart liegenden, gedachten Kreis (7) befindlichen, benachbarten Lagerorten von Drehachsen (6) der Klappen (5) sein.
Vorzugsweise kann in diesem Falle der radiale Abstand (10) zwischen einem innenliegenden gedachten konzentrischen Kreis (7) und einem hierzu außenliegend benachbarten konzentrischen gedachten Kreis (7) knapp kürzer als die Breite (8) der Klappen (5) des außenliegenden konzentrischen gedachten Kreises (7) sein. In diesem Falle kann - bei einer Draufsicht auf den Querschnitt durch einen Flügel (15) - eine mittelbare oder unmittelbare Abstützung des freien Endes (9) einer äußeren Klappe (5) auf der Drehachse (6) der nach innen, in Richtung der Rotationsachse (2) benachbart liegenden Klappe (5), herbeiführbar sein.
Gemäß Figur 3 kann - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen rotierbaren Körper (3) - der radiale Abstand (10) zwischen einem inneren gedachten konzentrischen Kreis (7) und dem hierzu nach außen benachbart lie- genden gedachten konzentrischen Kreis (7) größer als der Abstand (17) zwischen zwei auf dem nach außen benachbart liegenden, gedachten Kreis (7) befindlichen, benachbarten Lagerorten von Drehachsen (6) der Klappen (5) sein. In diesem Falle können jeweils ein oder mehrere Anschlagelemente (11 ) pro Klappe (5) in dem von der jeweiligen Klappe (5) überstreichbaren Bereich der gedachten Flügel-Linie (16) - oder in der Nähe hiervon - in Richtung der Rotationsachse (2) vorgesehen sein. Vorzugsweise können diese Anschlagelemente (11) zusätzlich oder alternativ in oder auf in Richtung der Rotationsachse (2) und/oder entgegengesetzt hierzu gedachten Verlängerungen der gedachten Linien (16) vorgesehen sein.
Mit Hilfe dieser Anschlagelemente (11 ) kann eine mittelbare oder unmittelbare Abstützung des freien Endes (9) jeder äußeren Klappe (5) auf einem oder mehreren Anschlagelementen (11) herbeiführbar sein, wobei sich diese Anschlagelemente (11 ) in Bezug auf den Lagerort der Drehachse (6) dieser Klappe (5) in Richtung der Rotationsachse (2) versetzt befinden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch den rotierbaren Körper (3) - in dem Träger (4) oder knapp außerhalb des Trägers (4) für jede Drehachse (6) des außenliegendsten gedachten Drehachsen- Anordnungs-Kreises (7) jeweils ein oder mehrere Anschlagelemente (1 1 ) für dessen Klappen (5) nach dem aufklappenden Durchschwingen (19) dieser Klappen (5) reversibel oder irreversibel vorsehbar sein.
Vorzugsweise kann die Breite (8) der auf einem bestimmten gedachten konzentrischen Kreis (7) mittels Drehachsen (6) schwenkbar angebrachten Klappen (5) kürzer als der Abstand (17) zwischen benachbarten Lagerorten von Drehachsen (6) desselben gedachten konzentrischen Kreises (7) sein.
Die Breite (8) der Klappen (5) jedes Flügels (15) kann beispielsweise im Bereich von 3,0 cm bis 10,0 m und die Länge (18) der Klappen (5) jedes Flügels (15) kann beispielsweise im Bereich von 15,0 cm bis 50,0 m und der Durchmesser der Rotationsachse (2) kann beispielsweise im Bereich von 1 ,0 cm bis 15,0 m, liegen.
In diesem Falle ist ein nach außen gerichtetes, aufklappendes Durchschwingen (19) dieser Klappen (5) ohne weiteres herbeiführbar aufgrund der Fliehkraft, welche wegen der Rotation des rotierbaren Körpers (3) auf diese Klap- pen (5) einwirkt.
Wie bereits in Figur 2 dargestellt, können sich dann die freien Enden (9) der nach außen aufgeklappten und nach außen durchgeschwenkten Klappen (5) während der gesamten Arbeitsfahrt (34) - oder während eines Teiles der Ar- beitsfahrt (34) - jeweils auf einem oder auf mehreren Anschlagelementen (11 ) - gegen ein ineffektives Durchwehen gesichert - abstützen.
Insbesondere bei zylindrischer Ausgestaltung der Rotationsachse (2) können der Durchmesser und die Form der Rotationsachse (2) derart gewählt sein, dass die freien Enden (9) jeder Klappe (5) des rotationsachsen-nächsten gedachten konzentrischen Kreises (7) in strömungsbeaufschlagtem Zustand dicht an der Rotationsachse (2) anliegen. Gemäß Figur 7 kann im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung der rotierbare Körper (3) zumindest abschnittsweise außenseitig von einer - beispielsweise - nahezu anliegenden Ummantelung (12) - zur Verringerung des Strömungs-Widerstandes während der Rotation des rotierbaren Körpers (3) durch aufgeklappte Klappen (5) nach deren Durchschwingen (19) - umschlossen sein.
In der Regel kann die Länge der Ummantelung (12) der Länge (18) der Klappen (5) vollständig oder teilweise entsprechen.
Alternativ hierzu kann die Ummantelung (12) beispielsweise in der Form eines oder mehrerer offener oder geschlossener Ringe oder Bänder oder Reifen oder Spangen ausgebildet sein. Im Allgemeinen erfüllt die Ummantelung (12) die Aufgabe, dass ein Durchschwingen (19) und nach außen gerichtetes Aufschwenken der außenliegenden Klappen (5) des außenliegendsten gedachten Drehgelenk-Kreises (7) bei hoher Geschwindigkeit des strömenden Mediums (1 ) sicher vermeidbar oder zumindest während der Rückfahrt (33) beendbar ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Ummantelung (12) des rotierbaren Körpers (3) um die Rotationsachse (2) von einer die Strömungseintrittsöffnung (23) der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung (1 ) vollständig freigebenden Stellung in eine die Strömungseintrittsöffnung (23) vollständig oder teilweise verschließende Stellung mittels einer Strömungs-Fahne bewegbar und/oder motorisch schwenkbar sein.
Alternativ hierzu kann die Ummantelung (12) an der Einrichtung (20) mittelbar oder unmittelbar sowie reversibel oder irreversibel anbringbar sein. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diese Einrichtung (20) um die Rotationsachse (2) oder eine hierzu parallele - in der Draufsicht auf einen Querschnitt des rotierbaren Körpers (3) - seitlich knapp außerhalb der Grundfläche des rotierbaren Körpers (3) verlaufende Rotationsachse mittels einer Strömungsfahne verstellbar und/oder motorisch schwenkbar sein.
Wie beispielsweise aus Figur 6 hervorgeht, können eine oder mehrere Strömungsleitflächen (21) der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung (1) jeweils um eine parallel zur Rotationsachse (2) ausgerichtete Drehachse (26) - vorzugsweise gegen einen nachgebenden Widerstand - derart schwenkbar sein, dass zwischen der Strömungsleitfläche (21) und der Richtung (27), aus welcher die Strömung des Mediums (1) heranfließt, ein Winkel γ eingeschlossen ist, der bei geringerer Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (1 ) beidseitig im Bereich von +/- 15° bis +/- 60° und bei hoher Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (1) beidseitig im Bereich von +/- 61 ° bis +/- 120° liegt.
Wie insbesondere aus den Figuren 8 und 9 hervorgeht, kann im Falle einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Rotationsachse (2) mehrteilig in Form von zwei Drehachsen (31 , 35) ausgebildet sein.
In der Regel können diese beiden Drehachsen (31 , 35) voneinander in einem Abstand (36) beabstandet sein, der im Bereich von 5,0 cm und 15,0 m liegt. Vorzugsweise sind die beiden, gegebenenfalls vorhandenen Drehachsen (31 , 35) zueinander parallel ausgerichtet.
Im Allgemeinen werden diese beiden Drehachsen (31 , 35) beispielsweise von einem in Form eines Endlos-Bandes (37) ausgebildeten Träger (4) umfasst.
In der Regel sind auf, an oder in dem Band (37) zwei oder mehrere Drehachsen (6) in rechtwinkliger Ausrichtung zur Laufrichtung des Bandes (37) vorge- sehen, wobei an jeder Drehachse (6) jeweils eine Klappe (5) schwenkbar angebracht sein kann.
Vorzugsweise kann der maximale Aufschwenkwinkel (δ) zwischen der Ober- seite des Träger-Bandes (37) und der jeweiligen Klappe (5) im Bereich von 45° bis 100° liegen.
Die Einhaltung dieses maximalen Aufschwenkwinkels (δ) kann beispielsweise durch eine oder mehrere - in Bezug auf die Fahrtrichtung des Träger-Bandes (37) - hinter dem zu der jeweiligen Klappe (5) gehörenden Drehgelenk (6) auf oder an dem Träger-Band (37) einerseits und mit der jeweiligen Klappe (5) andererseits in Verbindung stehende Schwenkbewegung-Begrenzungs-Leine (38), gewährleistet sein. Alternativ hierzu kann die Einhaltung dieses maximalen Aufschwenkwinkels (δ) beispielsweise durch einen oder mehrere - in Bezug auf die Fahrtrichtung des Träger-Bandes (37) - knapp vor der Drehachse (6) der jeweiligen Klappe (5) auf oder an oder in der Oberseite des Träger-Bandes (37) vorgesehene Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Keile (39), gewährleistet sein.
Wie insbesondere Figur 6 zu entnehmen ist, kann im Falle einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung stromaufwärts vor dem rotierbaren Körper (3) eine Einrichtung (20) zur Bündelung der Strömung des Mediums (1 ) sowie zur Ausrichtung der gebündelten Strömung (1 ) vorgesehen sein.
In der Regel umfasst diese Einrichtung (20) eine oder mehrere Strömungsleitflächen (21 ), welche die Strömung des Mediums (1 ) vollständig oder teilweise zu einer Seite (22) und/oder zu einem seitlichen Randbereich des rotierbaren Körpers (3) leiten und dort in Form eines Spaltes (23), Schlitzes, Loches oder Längsloches in Richtung des rotierbaren Körpers (3) freigeben. Vorzugsweise ist die Breite (24) des Spaltes (23) in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (1) veränderbar. Alternativ hierzu kann sie feststehend sein.
Im Allgemeinen kann die Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung (1 ) mittelbar oder unmittelbar mit dem Lagerort der Rotationsachse (2) des rotierbaren Körpers (3) - zur Ausrichtung der Einrichtung (20) in diejenige Richtung, aus welcher die Strömung (1) fließt - schwenkbar (25) in Ver- bindung stehen.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Schwenkung (25) der Einrichtung (20) um die Rotationsachse (2) durch eine oder mehrere außenseitig an der Einrichtung (20) ange- brachte, gerade oder einfach oder mehrfach gekrümmte Strömungsflächen aus Metall, Kunststoff oder Holz oder manuell oder motorisch oder pneumatisch oder hydraulisch herbeiführbar sein.
Bei diesen Strömungsflächen kann es sich beispielsweise um Windfahnen oder Wetterfahnen handeln.
Insbesondere Figur 5 zeigt, dass eine oder mehrere Strömungsleitflächen (21 ) der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung des Mediums (1) jeweils eine oder mehrere schlitzförmige, spaltförmige, längslochförmi- ge, lochförmige, ovale oder polygonale Luftdurchtrittsöffnungen (28) - zur dort widerstandsreduzierten Passage von Medium (1) mit überhöhter Strömungsgeschwindigkeit und damit zur Abbremsung der Rotation des rotierbaren Körpers (3) sowie zur Verringerung der Belastung der jeweiligen Strömungsleitflä- che (21) - aufweisen können. Gemäß Figur 5 können - alternativ oder zusätzlich hierzu - die Strömungsleitflächen (21) jeweils eine oder mehrere den Luftdurchtrittsöffnungen (28) stromaufwärts vorgeschaltete, rampenförmig stromabwärts sich von der Front- fläche der Strömungsleitfläche (21) kontinuierlich frontwärts erhebende, ram- penförmigen Strömungsführungen (29) aufweisen.
Wie ebenfalls aus Figur 5 ersichtlich kann jede Strömungsleitfläche (21) der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung des Mediums (1) entlang einer oder mehrerer, parallel zur Drehachse (26) der Strömungsleitfläche (21 ) ausgerichteter Faltachsen (30) gegen einen reversibel nachgebenden Widerstand oder eine Federkraft reversibel in Fließrichtung des Mediums (1 ) faltbar oder knickbar sein, um die effektive Angriffsfläche der jeweili- gen Strömungsleitfläche (21 ) für eine Strömung (1 ) mit zu großer Geschwindigkeit zu verkleinern.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Steuerung (Soll-Werte) und/oder Einstellung (Ist-Werte) der Winkel ß [ = Winkel zwischen gedachten Linien (16) der Flügel (15) und Querschnitten der Klappen (5) ] und/oder des oder der Winkel γ [ = Winkel zwischen Strömungsleitfläche (21) und Strömungsrichtung (27) ] und/oder des oder der Winkel δ [ Aufschwenkwinkel der Klappen (5) bei Rotation um zwei Drehachsen (31 , 35) ] und/oder der Faltung der Strömungsleitfläche (21) um ihre Faltachse (30) und/oder der Ausrichtung der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung (1) in diejenige Richtung, aus welcher die Strömung (1) kommt - in Abhängigkeit von der Stärke und Richtung (27) der Strömung des Mediums (1) - mittelbar oder unmittelbar über einen oder mehrere Elektromotoren, Pneumatikmotoren oder Hydraulikmotoren - gegebenenfalls in Verbindung mit einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung - erfolgen.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können jedes Anschlagelement (11) und/oder jede Drehachse (6) einer Klappe (5) und/oder jede Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Leine (38) und/oder jeder Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Keil (39) - hinsichtlich der Geräuschentwicklung beim Stoppen der zugehörigen Klappe (5) - geräuschgedämpft mit dem zugehörigen Träger (4, 37) in Verbindung stehen und/oder vollständig oder abschnittsweise schallenergieverzehrend oder geräuschdämmend ausgestaltet sein.
Im Allgemeinen stellt die freie Schwenkung und - von gegebenenfalls vorhandenen Anschlagelementen (11 ) oder Drehachsen (6) oder Schwenkbewe- gungs-Begrenzungs-Leinen (38) oder Schwenkbewegungs-Begrenzungs- Keilen (39) zumindest während der Rückfahrt (33) ungehinderte - Ausrichtung jeder Klappe (5) um ihre Drehachse (6) die Resultierende dar aus der Richtung und Stärke des strömenden Mediums (1 ) und aus der rotationsbedingten Relativbewegung der Klappe (5) gegenüber dem Medium (1 ; = Fahrtwind) und aus der rotationsbedingten, auf die Klappe (5) einwirkenden Fliehkraft.
In der Regel kann die kinetische Rotationsenergie des rotierenden Körpers (3) von der Rotationsachse (2) und/oder von dem rotierenden Körper (3) und/oder von den Drehachsen (6) unmittelbar oder mittelbar - beispielsweise in Richtung eines Generators zur Stromerzeugung - abführbar oder ableitbar sein.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können eine oder mehrere Bremsen oder Fliehkraftbremsen mit dem rotierbaren Körper (3) mittelbar oder unmittelbar in Verbindung bringbar sein, welche im Falle des Überschreitens einer maximal zulässigen Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (1 ) nötigenfalls bremsend auf den rotierbaren Körper (3) einwirken.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums (1 ) in kinetische Rotationsenergie eines rotierbaren Körpers (3) bereitgestellt wird. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Windrad-Windkraftanlagen besteht darin, dass die Geräuschentwicklung während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgesprochen gering ist.
Denn schon durch den Verzicht auf den Einsatz der bekannten Windräder mit großen Rotor-Durchmessern kann das aus dem Stand der Technik gefürchtete Problem eines durch die Rotation von Rotorblättern großen Durchmessers hervorgerufenen, permanenten, lauten und tieftönigen Brummens konstruktionsbedingt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicher ausgeschlossen werden.
Aufgrund der besonders einfachen und kompakten Konstruktion, der deutlich kleineren Bauhöhe und der geringeren mechanischen Belastung liegt ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber bekannten Wind- rad-Windkraftanlagen in auffallend geringen Herstellungs- und Betriebskosten sowie in einem besonders niedrigen Wartungsaufwand.
Darüber hinaus führen unter anderem die große Anzahl von Klappen (5) pro Flügel (15) und die Anordnung der Flügel (15) zu einem höheren Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere im Vergleich zu den niedrigen Wirkungsgraden bekannter Windrad-Windkraftanlagen.
Von besonderem Vorteil ist im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung ferner die Tatsache, dass sie bei Sturm oder Strömung (1 ) mit hoher Strömungsge- schwindigkeit aufgrund der erfindungsgemäßen strömungstechnischen Auslegung nicht - wie die bekannten Windrad-Winkraftanlagen - ausgeschaltet werden muss und dann nicht mehr zur Stromerzeugung nutzbar ist. Vielmehr ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung über einen mittelbar oder unmittelbar daran angeschlossenen Generator eine Stromerzeugung auch bei beson- ders hoher Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (1 ) völlig problemlos möglich. Schon aufgrund ihrer kompakten Bauweise und äußerst geringen Geräuschemissionen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner unter Naturschutz- und Umweltaspekten unbedenklich.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verzichtes auf für Vögel völlig überraschend und unerwartet in Erscheinung tretende, messerartige Rotorblätter hoher Geschwindigkeit, kennt die erfindungsgemäße Vorrichtung das bei Windrad- Windkraftanlage des Standes der Technik gefürchtete Problem der„Vogelver- häckselung" nicht. Vorteilhaft ist im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung darüber hinaus, dass bei ihrer Verankerung im Meeresboden - unter anderem wegen der im Vergleich zu bekannten Windrad-Windkraftanlagen deutlich geringeren bewegten Massen - keine störende Übertragung von Vibrationen auf das umgebende Wasser stattfindet, wodurch es zu der - bei den Windrad- Windkraftanlagen des Standes der Technik - gefürchteten Beeinträchtigung des Orientierungsvermögens von Meeresbewohnern und Fischen kommen könnte.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ferner darin zu sehen, dass sie nicht nur - wie die bekannten Windrad-Windkraftanlagen - die Ausnutzung der kinetischen Energie lediglich eines einzigen strömenden Mediums, nämlich des Windes, gestattet.
Vielmehr kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Ausnutzung der ki- netischen Energie eines weiteren strömenden Mediums (1 ), nämlich von Wasser, in vertikaler oder horizontaler Ausrichtung genutzt werden.
Aufgrund ihrer kompakten Bauweise, einer - im Vergleich zu den bekannten Windrad-Windkraftanlagen - niedrigeren Bauhöhe und aufgrund des Verzich- tes auf Rotorblätter besonders großen Durchmessers, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch unter ästhetischen und landschaftsplanerischen Gesichtspunkten vorteilhaft. Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber den bekannten Windrad-Windkraftanlagen auch deswegen vorteilhaft, weil sie das - bei bekannten Windrad-Windkraftanlagen gefürchtete - Problem eines beunruhigend wirkenden, flackernden Schattenwurfes der umlaufenden Rotorblätter - aufgrund des Verzichtes auf diese - nicht kennt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Umwandlung der kinetischen Energie eines strömenden gasförmigen oder flüssigen Mediums (1) in kinetische Rotationsenergie eines um eine Rotationsachse (2) rotierbaren Körpers (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (2) in Form einer einzelnen Drehachse oder in Form von zwei voneinander beabstandeten und zueinander parallelen Drehachsen (31 , 35) ausgebildet ist und der rotierbare Körper (3) einen oder mehrere endlosbandförmige oder endloskettenförmige oder einen oder zwei oder mehrere voneinander beabstandete, tellerförmige oder scheibenförmige oder platten- förmige oder armförmige oder speichenradförmige Träger (4) umfasst, auf de- nen oder zwischen denen zwei oder mehrere Flügel (15) vorgesehen sind, wobei jeder Flügel (15) eine oder mehrere Kombinationen aus einer Drehachse (6) und einer daran schwenkbar angebrachten Klappe (5) umfasst, wobei die Drehachsen (6) der Flügel ( 5) rechtwinkelig oder parallel zu der flügelwärti- gen Seite (32) des oder der jeweiligen Träger (4) ausgerichtet sind, wobei die Drehachsen (6) der Flügel (15) derart auf dem oder den Trägern (4) angeordnet sind, dass die Klappen (5) jeder Drehachse (6) während ihrer Rückfahrt (33) - in Folge der Strömung (1 ) des flüssigen oder gasförmigen Mediums und in Folge des durch die Rotation des oder der Träger (4) bedingten Fahrtwindes und in Folge der durch die Rotation des oder der Träger (4) bedingten Zentrifugalkraft und mit geringem Widerstand gegenüber der Strömung (1 ) - um ihre Drehachse (6) herum auswehen und dass das freie Ende (9) jeder Klappe (5) einer Drehachse (6) zumindest während eines Teiles der Arbeitsfahrt (34) - zur Übertragung der von der jeweiligen Klappe (5) während der Arbeitsfahrt (34) eingefangenen kinetischen Energie des strömenden Mediums (1 ) auf den oder die Träger (4) - mit dem Träger (4) mittelbar, über ein oder mehrere darauf vorgesehene oder daran angebrachte Anschlagelemente (11) oder Drehachsen (6) oder Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Leinen (38) oder Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Keile (39), oder unmittelbar in Kraftschluss und/oder Formschluss tritt, so dass der rotierbare Körper (3) im Falle einer auf ihn einwirkenden Strömung (1 ) um die einteilige (2) oder mehrteilige (31 , 35) Rotationsachse dreht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen (13) der Flügel (15) - bei Betrachtung eines Längsschnittes durch den ro- tierbaren Körper (3) - rechtwinkelig zu dem oder den Trägern (4) ausgerichtet sind und wobei - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch den drehbaren Körper (3) - zwischen benachbarten Flügeln (15) des drehbaren Körpers (3) ein Winkel α eingeschlossen ist, der 90° oder 45° oder 30° oder 15° oder 7,5° beträgt, wobei jeder Flügel (15) zwei oder drei oder vier oder fünf oder sechs oder mehrere Klappen (5) umfasst, welche jeweils um eine Drehachse (6) vollständig oder abschnittsweise drehbar mit dem oder den Trägern (4) in Verbindung stehen, wobei die Drehachsen (6) parallel oder schrägstehend zu der Rotationsachse (2) ausgerichtet sind und eine durch die Lagerorte der Drehachsen (6) eines Flügels (15) auf dem oder den Trägern (4) gedachte Li- nie (16) - in der Draufsicht auf einen Querschnitt durch den drehbaren Körper (3) - gerade oder einfach oder mehrfach gekrümmt ist und wobei jede Klappe (5) um ihre Drehachse (6) in einem Winkelbereich ß, welcher zwischen der durch die Lagerorte der Drehachsen (6) eines Flügels (15) auf dem oder den Trägern (4) gedachte Linie (16) und der Querschnittsfläche der Klappe (5) ein- geschlossen ist, schwenkbar ist, wobei dieser Winkelbereich ß im Bereich von 0° bis 90° oder im Bereich von 0° bis 180° liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (6) der Klappen (5) der Flügel (15) - bei Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen rotierbaren Körper (3) - in Form von gedachten konzentrischen Kreisen (7) auf dem oder den Trägern (4) um die Rotationsachse (2) herum angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen rotierbaren Körper (3) - der radiale Abstand (10) zwischen einem inneren gedachten konzentrischen Kreis (7) und dem hierzu nach außen benachbart liegenden ge- dachten konzentrischen Kreis (7) geringfügig kürzer als der Abstand (17) zwischen zwei auf dem nach außen benachbart liegenden, gedachten Kreis (7) befindlichen, benachbarten Lagerorten von Drehachsen (6) der Klappen (5) ist und wobei der radiale Abstand (10) zwischen einem innenliegenden gedachten konzentrischen Kreis (7) und einem hierzu außenliegend benachbarten kon- zentrischen gedachten Kreis (7) knapp kürzer als die Breite (8) der Klappen (5) des außenliegenden konzentrischen gedachten Kreises (7) ist, so dass - bei einer Draufsicht auf den Querschnitt durch einen Flügel (15) - eine mittelbare oder unmittelbare Abstützung des freien Endes (9) einer äußeren Klappe (5) auf der Drehachse (6) der nach innen, in Richtung der Rotationsachse (2) be- nachbart liegenden Klappe (5) herbeiführbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen rotierbaren Körper (3) - der radiale Abstand (10) zwischen einem inneren gedachten konzentrischen Kreis (7) und dem hierzu nach außen benachbart liegenden gedachten konzentrischen Kreis (7) größer als der Abstand (17) zwischen zwei auf dem nach außen benachbart liegenden, gedachten Kreis (7) befindlichen, benachbarten Lagerorten von Drehachsen (6) der Klappen (5) ist und dass je- weils ein oder mehrere Anschlagelemente (1 1 ) pro Klappe (5) in dem von der jeweiligen Klappe (5) überstreichbaren Bereich der gedachten Flügel-Linie (16) - oder in der Nähe hiervon - in Richtung der Rotationsachse (2) vorgesehen ist, so dass eine mittelbare oder unmittelbare Abstützung des freien Endes (9) jeder äußeren Klappe (5) auf einem oder mehreren Anschlagelementen (11 ) herbeiführbar ist, welche sich in Bezug auf den Lagerort der Drehachse (6) dieser Klappe (5) in Richtung der Rotationsachse (2) versetzt befinden.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - bei einer Draufsicht auf einen Querschnitt durch den rotierbaren Körper (3) - in dem Träger (4) oder knapp außerhalb des Trägers (4) für jede Drehachse (6) des außenliegendsten gedachten Drehachsen- Anordnungs-Kreises (7) jeweils ein oder mehrere Anschlagelemente (1 1 ) für dessen Klappen (5) nach dem aufklappenden Durchschwingen (19) dieser Klappen (5) reversibel oder irreversibel vorsehbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (8) der auf einem bestimmten gedachten konzentrischen Kreis (7) mittels Drehachsen (6) schwenkbar angebrachten Klappen (5) kürzer als der Abstand (17) zwischen benachbarten Lagerorten von Drehachsen (6) desselben gedachten konzentrischen Kreises (7) ist, so dass ein nach außen gerichtetes, aufklappendes Durchschwingen (19) dieser Klappen (5) herbeiführbar ist aufgrund der Fliehkraft, welche wegen der Rotation des rotierbaren Körpers (3) auf diese Klappen (5) einwirkt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser und die Form der Rotationsachse (2) derart gewählt sind, dass die freien Enden (9) jeder Klappe (5) des rotationsachsennächsten gedachten konzentrischen Kreises (7) in strömungsbeaufschlagtem Zustand dicht an der Rotationsachse (2) anliegen.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierbare Körper (3) zumindest abschnittsweise außenseitig von einer nahezu anliegenden Ummantelung (12) - zur Verringerung des Wi- derstandes während der Rotation des rotierbaren Körpers (3) durch aufgeklappte Klappen (5) nach deren Durchschwingen (19) - umschlossen ist, deren Länge der Länge (18) der Klappen (5) vollständig oder teilweise entspricht oder welche in der Form eines oder mehrerer offener oder geschlossener Ringe oder Bänder oder Reifen oder Spangen ausgebildet ist, so dass ein Durchschwingen (19) und nach außen gerichtetes Aufschwenken der außenliegenden Klappen (5) des außenliegendsten gedachten Kreises (7) bei hoher Ge- schwindigkeit des strömenden Mediums (1 ) sicher vermeidbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Um- mantelung (12) des rotierbaren Körpers (3) um die Rotationsachse (2) von ei- ner die Strömungseintrittsöffnung (23) der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung (1) vollständig freigebenden Stellung in eine die Strömungseintrittsöffnung (23) vollständig oder teilweise verschließende Stellung mittels einer Strömungs-Fahne bewegbar und/oder motorisch schwenkbar ist oder dass die Ummantelung (12) an der Einrichtung (20) mittelbar oder un- mittelbar sowie reversibel oder irreversibel anbringbar ist und zusammen mit dieser Einrichtung (20) um die Rotationsachse (2) oder eine hierzu parallele, - in der Draufsicht auf einen Querschnitt des rotierbaren Körpers (3) - seitlich knapp außerhalb der Grundfläche des rotierbaren Körpers (3) verlaufende Rotationsachse mittels einer Strömungsfahne verstellbar und/oder motorisch schwenkbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (2) mehrteilig in Form von zwei Drehachsen (31 , 35) ausgebildet ist, welche voneinander in einem Abstand (36) beabstandet sind, der im Bereich von 5,0 cm und 15,0 m liegt, wobei die beiden Drehachsen (31, 35) zueinander parallel ausgerichtet sind und von einem in Form eines Endlos-Bandes (37) ausgebildeten Träger (4) umfasst werden, wobei auf, an oder in dem Band (37) zwei oder mehrere Drehachsen (6) in rechtwinkliger Ausrichtung zur Laufrich- tung des Bandes (37) vorgesehen sind, an denen jeweils eine Klappe (5) schwenkbar angebracht ist, wobei der maximale Aufschwenkwinkel (δ) zwischen der Oberseite des Träger-Bandes (37) und der jeweiligen Klappe (5) im Bereich von 45° bis 100° liegt und wobei die Einhaltung dieses maximalen Aufschwenkwinkels (δ) gewährleistet wird durch eine oder mehrere - in Bezug auf die Fahrtrichtung des Träger-Bandes (37) - hinter dem zu der jeweiligen Klappe (5) gehörenden Drehgelenk (6) auf oder an dem Träger-Band (37) ei- nerseits und mit der jeweiligen Klappe (5) andererseits in Verbindung stehende Schwenkbewegung-Begrenzungs-Leine (38) oder durch einen oder mehrere - in Bezug auf die Fahrtrichtung des Träger-Bandes (37) - knapp vor der Drehachse (6) der jeweiligen Klappe (5) auf oder an oder in der Oberseite des Träger-Bandes (37) vorgesehene Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Keile (39).
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts vor dem rotierbaren Körper (3) eine Einrichtung (20) zur Bündelung der Strömung des Mediums (1 ) sowie zur Ausrichtung der gebündelten Strömung vorgesehen ist, wobei diese Einrichtung (20) eine oder mehrere Strömungsleitflächen (21) umfasst, welche die Strömung des Mediums (1 ) vollständig oder teilweise zu einer Seite (22) und/oder zu einem seitlichen Randbereich des rotierbaren Körpers (3) leiten und dort in Form eines Spaltes (23), Schlitzes, Loches oder Längsloches in Richtung des rotierbaren Körpers (3) freigeben, wobei die Breite (24) des Spaltes (23) in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums (1 ) veränderbar oder feststehend ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strö- mung (1 ) mittelbar oder unmittelbar mit dem Lagerort der Rotationsachse (2) des rotierbaren Körpers (3) - zur Ausrichtung der Einrichtung (20) in diejenige Richtung, aus welcher die Strömung (1) fließt - schwenkbar (25) in Verbindung steht, wobei die Schwenkung (25) um die Rotationsachse (2) durch eine oder mehrere außenseitig an der Einrichtung (20) angebrachte, gerade oder einfach oder mehrfach gekrümmte Strömungsflächen aus Metall, Kunststoff oder Holz oder manuell oder motorisch oder pneumatisch oder hydraulisch herbeiführbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Strömungsleitflächen (21 ) der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung des Mediums (1 ) jeweils eine oder mehrere schlitzförmige, spaltförmige, längslochförmige, lochförmige, ovale oder polygonale Luftdurchtrittsöffnungen (28) - zur dort widerstandsredu zierten Passage von Medium (1 ) mit überhöhter Strömungsgeschwindigkeit und damit zur Abbremsung der Rotation des rotierbaren Körpers (3) sowie zur Verringerung der Belastung der jeweiligen Strömungsleitfläche (21 ) - und gegebenenfalls jeweils eine oder mehrere den Luftdurchtrittsöffnungen (28) stromäufwärts vorgeschaltete, rampenförmig stromabwärts sich von der Frontfläche der Strömungsleitfläche (21) kontinuierlich frontwärts erhebende, ram- penförmigen Strömungsführungen (29) aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Strömungsleitflächen (21 ) der Einrichtung (20) zur Bündelung und Ausrichtung der Strömung des Mediums (1 ) entlang einer oder mehrerer, parallel zur Drehachse (26) der Strömungsleitfläche (21 ) ausgerichteter Faltachsen (30) gegen einen reversibel nachgebenden Widerstand oder eine Federkraft reversibel in Fließrichtung des Mediums (1 ) faltbar oder knickbar ist, um die effektive Angriffsfläche der jeweiligen Strömungsleitfläche (21) für eine Strömung (1 ) mit zu großer Geschwindigkeit zu verkleinern.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Anschlagelement (11 ) und/oder jede Drehachse (6) einer Klappe (5) und/oder jede Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Leine (38) und/oder jeder Schwenkbewegungs-Begrenzungs-Keil (39) - hinsichtlich der Geräuschentwicklung beim Stoppen der zugehörigen Klappe (5) - geräuschgedämpft mit dem zugehörigen Träger (4) in Verbindung steht und/oder vollständig oder abschnittsweise schallenergieverzehrend oder geräuschdämmend ausgestaltet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkung und Ausrichtung jeder Klappe (5) um ihre Drehachse (6) die Resultierende darstellt aus der Richtung und Stärke des strömenden Mediums (1 ) und aus der rotationsbedingten Relativbewegung der Klappe (5) gegenüber dem Medium (1 ) (Fahrtwind) und aus der rotationsbedingten, auf die Klappe (5) einwirkenden Fliehkraft.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die kinetische Rotationsenergie des rotierenden Körpers (3) von der Rotationsachse (2) und/oder von dem rotierenden Körper (3) und/oder von den Drehachsen (6) unmittelbar oder mittelbar abführbar oder ableitbar ist.
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