DE102017002797B3 - FLOW CONVERTER WITH AT LEAST ONE TURNING WING - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strömungskonverter (1) mit einer vertikal oder horizontal angeordneten, ortsfesten Drehimpulsachse (X) und mindestens einem Rotor (10) mit einer Rotationsachse (Y), der dazu ausgebildet ist, mittels von mindestens einem Flügel die in einer Strömung (F) enthaltene kinetische Energie in eine Drehbewegung mit Drehrichtung (R) und mittels eines Generators (14) in elektrischen Strom zu wandeln. Der Flügel definiert mit gleichbleibenden oder wechselnden radialen Abständen zu der Rotationsachse (Y) des Rotors (10) eine Umlaufbahn (U) und hat im Querschnitt ein mit der Flügelnase (200) in Drehrichtung (R) ausgerichtetes, asymmetrisches Flügelprofil (20) mit einer Saug- und einer Druckseite und ist mit seiner Profilsehne (q) tangential zu der Umlaufbahn (U) ausgerichtet und erstreckt sich dabei zwischen zwei Endpunkten (E1, E2) über eine Höhe (h) entlang einer Druckpunktlinie (21). Der Flügel ist als Wendeflügel (2) ausgebildet und weist ein erstes Flügelsegment (I), dessen Saugseite auf der Außenseite der Umlaufbahn (U) liegt, sowie ein zweites Flügelsegment (II), dessen Saugseite auf der der Rotationsachse (Y) zugewandten Innenseite der Umlaufbahn (U) liegt, auf, wobei die Druckpunktlinie (21) einen zwischen den Endpunkten (E1, E2) angeordneten mittleren Wendepunkt (W) hat, an dem die Saugseite der Flügelsegmente (I, II) von der Außenseite zu der Innenseite der Umlaufbahn (U) wechselt, sodass die aus den Auftriebskräften (L) der Flügelsegmente (I, II) resultierenden Sogkräfte (S) einander weitgehend gegenseitig kompensieren und sich die tangentialen Antriebskräfte (P) der Flügelsegmente (I, II) addieren.The invention relates to a flow converter (1) with a vertically or horizontally arranged, stationary angular momentum axis (X) and at least one rotor (10) with a rotation axis (Y), which is designed by means of at least one wing in a flow (F ) kinetic energy in a rotational movement with direction of rotation (R) and by means of a generator (14) to convert into electricity. The wing defines with constant or changing radial distances from the axis of rotation (Y) of the rotor (10) an orbit (U) and has in cross-section with the wing nose (200) in the direction of rotation (R) aligned, asymmetric wing profile (20) with a Suction and a pressure side and is aligned with its chord (q) tangential to the orbit (U) and extends between two end points (E1, E2) over a height (h) along a pressure point line (21). The wing is designed as a reversible wing (2) and has a first wing segment (I), the suction side is on the outside of the orbit (U), and a second wing segment (II), the suction side on the rotation axis (Y) facing the inside Orbit (U) is located on, wherein the pressure point line (21) between the end points (E1, E2) arranged middle inflection point (W), on which the suction side of the wing segments (I, II) from the outside to the inside of the orbit (U) changes, so that from the buoyancy forces (L) of the wing segments (I, II) resulting suction forces (S) largely compensate each other and the tangential driving forces (P) of the wing segments (I, II) add up.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungskonverter mit einer horizontal oder vertikal angeordneten ortsfesten Drehimpulsachse und mindestens einer Rotationsachse, der dazu ausgebildet ist, mittels von asymmetrischen Flügelprofilen die in einer Wind- oder Wasserströmung enthaltene kinetische Energie in eine Drehbewegung zu wandeln. Die asymmetrischen Flügelprofile sind einem Wendeflügel zugeordnet, der mit einem radialen Abstand zu der Rotationsachse des Rotors eine Umlaufbahn definiert. Eine erste Reihe von Ausführungsbeispielen der Erfindung betrifft Strömungskonverter mit einer gemeinsamen Drehimpuls- und Rotationsachse, während bei einer zweiten Reihe von Ausführungsbeispielen der Erfindung die ortsfeste Drehimpulsachse und die Rotationsachse als separate Achsen ausgebildet sind. Erfindungsgemäß wird ein Rotor des Strömungskonverters von einem Wendeflügel, der aus einem ersten und einem zweiten Flügelsegment jeweils mit einem asymmetrischen Flügelprofil aufgebaut ist und mit einem radialen Abstand zu der Rotationsachse des Rotors auf einer Umlaufbahn läuft, angetrieben. Während die Saugseite des ersten Flügelsegments auf der Außenseite der Umlaufbahn liegt, wechselt die Saugseite des zweiten Flügelsegments an dem mittleren Wendepunkt des Wendeflügels auf die Innenseite der Umlaufbahn.The invention relates to a flow converter with a horizontally or vertically arranged stationary angular momentum axis and at least one axis of rotation which is adapted to convert by means of asymmetric wing profiles contained in a wind or water flow kinetic energy in a rotary motion. The asymmetrical blade profiles are associated with a reversing blade which defines an orbit at a radial distance from the axis of rotation of the rotor. A first series of embodiments of the invention relates to flow converters with a common angular momentum and rotation axis, while in a second series of embodiments of the invention, the stationary angular momentum axis and the axis of rotation are formed as separate axes. According to the invention, a rotor of the flow converter is driven by a reversing wing, which is constructed from a first and a second wing segment each with an asymmetrical wing profile and runs at a radial distance to the axis of rotation of the rotor in an orbit. While the suction side of the first wing segment lies on the outside of the orbit, the suction side of the second wing segment changes to the inside of the orbit at the middle inflection point of the turnover wing.

Stand der TechnikState of the art

Strömungskonverter mit einer vertikalen Rotationsachse sind als sog. Darrieus-Rotoren nach ihrem Erfinder benannt und haben im Vergleich zu Strömungskonvertern mit einer horizontalen Rotationsachse den großen Vorteil, dass sie unabhängig von der jeweiligen Strömungsrichtung arbeiten. Dabei sind die Rotorblätter mit einem radialen Abstand zu der Rotationsachse angeordnet und haben ein symmetrisches Flügelprofil. Ausgehend von dem Betz'sehen Gesetz, das für die Nutzung der in einer Strömung gespeicherten kinetischen Energie eine theoretische Obergrenze von knapp 60% feststellt, erreichen herkömmliche Vertikalachsrotoren nur einen Wirkungsgrad von etwa 30% bis maximal 45%, während der maximale Wirkungsgrad bei Horizontalachsrotoren mit einem asymmetrischen Flügelprofil bei etwa 50% liegt. Bei einem Vertikalachsrotor addieren sich die von den Rotorblättern bewirkten Sogkräfte zu einer sehr hohen leeseitig wirksamen Schubkraft, die von der Tragkonstruktion aufgenommen werden muss. Darüber hinaus können periodisch auftretende Lastwechsel zu Schwingungen führen, die insbesondere bei größeren Turbinen schwer zu beherrschen sind.Flow converters with a vertical axis of rotation are named after their inventor as so-called Darrieus rotors and, in comparison to flow converters having a horizontal axis of rotation, have the great advantage that they operate independently of the respective flow direction. The rotor blades are arranged at a radial distance from the axis of rotation and have a symmetrical wing profile. Based on the Betz 'law, which determines a theoretical upper limit of almost 60% for the use of kinetic energy stored in a flow, reach conventional Vertikalachsrotoren only an efficiency of about 30% to a maximum of 45%, while the maximum efficiency in horizontal axis rotors an asymmetric wing profile is about 50%. In the case of a vertical axis rotor, the suction forces caused by the rotor blades add up to a very high leeward thrust force, which must be absorbed by the supporting structure. In addition, periodic load changes can lead to vibrations that are difficult to control especially for larger turbines.

Bei bekannten, um eine horizontale Drehachse rotierenden Windturbinen sind in der Regel drei in einem Winkel von 120 Grad radial voneinander beabstandete und über einen Rotorkopf mit der Nabe verbundene Rotorblätter vorgesehen. Auch hier bewirken die Rotorblätter sehr hohe luvseitig wirksame Schubkräfte, die von dem Mast der Windkraftanlage aufgenommen werden müssen. Ein am Baugrund eingespannter Mast mit einem Azimutlager an seinem oberen Ende nimmt die an der Windturbine leeseitig wirkende Schubkraft auf und trägt sie in den Baugrund ab. Dieses Tragwerk, bei dem sowohl der Mast, als auch die Rotorblätter als biegebeanspruchte Tragglieder ausgebildet sind, gelangt ab einer Nabenhöhe von etwa 150 m an eine strukturell bedingte Obergrenze. Im Jahr 2014 betrug die installierte Leistung bei der Windenergie 38.115 MW. Diese Leistung, die zurzeit etwa 20% des deutschen Strombedarfs auf nur 0,75% der Landfläche erbringt, kann in Zukunft selbst bei Einhaltung restriktiver Flächennutzungskriterien auf über 60% des deutschen Strombedarfs (390 TWh/a) gesteigert werden. Die größten Einzelanlagen, wie z.B. die Enercon E126, haben eine Nennleistung von 7.580 kW bei einem Rotordurchmesser von 127 m und einer Nabenhöhe von 135 m. Das bedeutet, dass für den weiteren Ausbau der Windenergie auch zukünftig eine große Anzahl von Einzelanlagen - im Jahr 2014 waren es bereits 24.864 Anlagen - erforderlich sein wird. Es ist daher wünschenswert, die Leistung einer einzelnen Windkraftanlage zu vervielfachen, um die Anzahl der Windkraftanlagen zu begrenzen. Der Ausbau der Windenergie stößt in der Bevölkerung auf Widerstand überall dort, wo die Windturbinen in unmittelbarer Nähe zu Wohngebieten aufgestellt werden. Beklagt werden einerseits die Lärmentwicklung durch Schlaggeräusche, die von den am Mast vorbeilaufenden Rotorblättern hervorgerufen werden und andererseits optische Beeinträchtigungen durch den dynamischen Schattenwurf der Rotorblätter und die unübersehbare Drehbewegung des Rotors.In known, about a horizontal axis of rotation rotating wind turbines three are provided at an angle of 120 degrees radially spaced from each other and connected via a rotor head to the hub rotor blades. Again, the rotor blades cause very high windward effective thrust forces that must be absorbed by the mast of the wind turbine. A mast clamped to the ground with an azimuth bearing at its upper end picks up the leeward thrust force on the wind turbine and carries it off into the ground. This structure, in which both the mast, and the rotor blades are designed as bending-stressed support members, passes from a hub height of about 150 m to a structurally related upper limit. In 2014, the installed capacity for wind energy was 38,115 MW. This capacity, which currently provides about 20% of Germany's electricity requirement on only 0.75% of the land area, can be increased to more than 60% of the German electricity requirement (390 TWh / a), even if restrictive land use criteria are adhered to. The largest single plants, such as the Enercon E126 have a nominal output of 7,580 kW with a rotor diameter of 127 m and a hub height of 135 m. This means that a large number of individual plants - in 2014 there were already 24,864 plants - will be required for the further expansion of wind energy in the future. It is therefore desirable to multiply the performance of a single wind turbine to limit the number of wind turbines. The expansion of wind energy is met with resistance among the population wherever the wind turbines are located in close proximity to residential areas. One complains on the one hand, the noise due to impact noise caused by the rotor blades passing by on the mast and on the other hand optical impairments by the dynamic shadow of the rotor blades and the unmistakable rotational movement of the rotor.

Mit vorwiegend biegezug- und biegedruckbeanspruchten Bauteilen haben herkömmliche Windkraftanlagen heute eine strukturell bedingte Obergrenze erreicht und erreichen nicht die Effizienz, die mit alternativen, vorwiegend normalkraftbeanspruchten Tragstrukturen möglich wäre. Als eine der effizientesten Leichtbaukonstruktionen gilt ein Speichenrad, bei dem ein Druckring über zugbeanspruchte Speichen mit einer Nabe verbunden ist. Radkonstruktionen mit einem Durchmesser von bis zu 200 m werden heute als Riesenräder mit Gondeln für Passagiere an attraktiven Aussichtsstandorten aufgestellt und zeichnen sich durch eine filigrane Stahlkonstruktion aus. Der sog. High Roller in Las Vegas z.B. ist eine Speichenradkonstruktion mit 158,50 m Durchmesser, bei der der Druckring aus einem Stahlrohr von nur 2m Durchmesser besteht, das von 112 an einer Nabe angreifenden Spannseilen stabilisiert wird.With components that are predominantly flexural and flexural-stressed, conventional wind turbines have today reached a structurally determined upper limit and do not achieve the efficiency that would be possible with alternative, predominantly normally-stressed load-bearing structures. One of the most efficient lightweight constructions is a spoked wheel in which a thrust ring is connected to a hub via tensioned spokes. Wheel structures with a diameter of up to 200 m are now set up as giant wheels with gondolas for passengers at attractive vantage points and are characterized by a filigree steel construction. The so-called High Roller in Las Vegas e.g. is a spoked wheel design 158.50 m in diameter, in which the pressure ring consists of a steel tube of only 2m in diameter, which is stabilized by 112 acting on a hub tensioning cables.

Die sowohl bei Windturbinen mit vertikaler, als auch bei Windturbinen mit horizontaler Rotationsachse auftretenden, hohen Schubkräfte verhindern bisher die Realisierung von der Kreisform abweichender Umlaufkurven an den Rotorblättern, die einen günstigeren Anströmwinkel der Rotorblätter ermöglichen würden. Die Kraft der Fließgewässer wird in Deutschland viel zu wenig genutzt und gerät überall dort in Konflikt mit dem Naturschutz, wo der Ausbau der Flüsse mit Laufwasserkraftwerken an Wehren, Schleusen und Dämmen die natürliche Umgebung zu sehr beeinträchtigt. Eine weitere weitgehend ungenutzte Energiequelle stellen Meeresströmungen dar. Erste Pilotanlagen und bestehende Gezeitenkraftwerke zeigen das hohe Potential dieser Energiequelle. The high shear forces which occur both in wind turbines with vertical and in wind turbines with a horizontal axis of rotation have hitherto prevented the realization of the circular shape of deviating circulation curves on the rotor blades, which would allow a more favorable angle of attack of the rotor blades. The power of watercourses is under-exploited in Germany and is in conflict with nature conservation everywhere, where the development of rivers with run-of-river power plants on weirs, locks and dams is affecting the natural environment too much. Another largely unused source of energy is ocean currents. First pilot plants and existing tidal power plants show the high potential of this energy source.

Aus der US 2010/0 322 770 A1 geht eine Turbine insbesondere mit vertikaler Rotationsachse hervor deren Rotorblätter, jeweils ein symmetrisches Flügelprofil aufweisen dessen aerodynamische Eigenschaften in einem ersten Längsabschnitt durch eine Ausnehmung auf der Außenseite und in zweiten Längsabschnitt durch einen Ausnehmung auf der Innenseite der Umlaufbahn verändert werden. Diese Ausnehmungen sollen, einerseits das Anlaufen des Rotors erleichtern soll und andererseits eine Begrenzung der Rotordrehzahl ermöglichen. Innerhalb eines Rotorblatts wechseln die Ausnehmungen von der Innenseite auf die Außenseite der Umlaufbahn.From the US 2010/0 322 770 A1 is a turbine in particular with a vertical axis of rotation forth their rotor blades, each having a symmetrical wing profile whose aerodynamic properties are changed in a first longitudinal section by a recess on the outside and in the second longitudinal section through a recess on the inside of the orbit. These recesses should, on the one hand facilitate the start of the rotor and on the other hand allow a limitation of the rotor speed. Within a rotor blade, the recesses change from the inside to the outside of the orbit.

Aus der US 2010/0 278 653 A1 geht eine Turbine mit vertikaler Rotationsachse und deren Herstellung hervor. Im Sinne eines wirtschaftlichen Herstellungsverfahrens ist ein Rotorblatt aus zwei geraden, in sich verwundenen Blattsegmenten aufgebaut und weist an einem mittleren Stoßpunkt einen Knick auf. 2 zeigt die Druckpunktlinie eines Rotorblatts, die so angeordnet ist, dass trotz der gerade ausgebildeten Blattsegmente ein möglichst gleichmäßiger Abstand zur Rotationsachse gewahrt bleibt, wobei an dem mittleren Stoßpunkt der beiden Blattsegmente ein Knick in der Druckpunktlinie vorgesehen ist.From the US 2010/0 278 653 A1 goes out a turbine with a vertical axis of rotation and their production. In terms of an economic manufacturing process, a rotor blade is constructed of two straight, twisted leaf segments and has a kink at a middle impact point. 2 shows the pressure point line of a rotor blade, which is arranged so that despite the straight blade segments formed as uniform as possible a distance from the axis of rotation is maintained, being provided at the middle impact point of the two blade segments a kink in the pressure point line.

Aus der US 2012/0 091 726 A1 geht ein Strömungskonverter mit einer Vielzahl von geraden Rotorblättern hervor, die an eine vertikale Rotationsachse angelenkt sind. Die Rotorblätter sind jeweils asymmetrisch ausgebildet und weisen ein Profil auf, dessen Saugseite zur Rotationsachse ausgerichtet ist.From the US 2012/0 091 726 A1 shows a flow converter with a plurality of straight rotor blades, which are hinged to a vertical axis of rotation. The rotor blades are each formed asymmetrically and have a profile whose suction side is aligned with the axis of rotation.

Aus der DE 10 2011 117 631 A1 geht eine Windkraftanlage mit vertikaler Rotationsachse hervor, bei der die aerodynamisch wirksamen Flügel ein statisch wirksames Netzgitter aus Dreiecksmaschen bilden.From the DE 10 2011 117 631 A1 is a wind turbine with a vertical axis of rotation, in which the aerodynamically effective wings form a statically effective mesh grid of triangular mesh.

Aus der DE 38 25 241 A1 geht ein Darrieus-Rotor hervor, bei dem das Rotorblatt einen lastabtragenden Kern und eine darauf aufgesetzte aerodynamisch wirksame Schale aufweist, wobei der lastabtragende Kern auch von einem Stahlseil gebildet werden kann.From the DE 38 25 241 A1 shows a Darrieus rotor, in which the rotor blade has a load-bearing core and an aerodynamically active shell mounted thereon, wherein the load-bearing core can also be formed by a steel cable.

Aus der US 2008/0 095 608 A1 geht eine Windturbine mit vertikaler Rotationsachse hervor, bei der die einheitlich profilierten Rotorblätter an einem Gelenkarm gelagert sind, der ein Verkippen der Rotorblätter ermöglicht, sodass sich der Abstand der Rotorblätter zur Rotationsachse während eines Umlaufs ändert.From the US 2008/0 095 608 A1 is a wind turbine with a vertical axis of rotation, in which the uniformly profiled rotor blades are mounted on an articulated arm, which allows tilting of the rotor blades, so that the distance of the rotor blades to the rotation axis changes during a revolution.

Aus der US 2008/0 267 777 A1 geht eine Windturbine mit vertikaler Rotationsachse hervor, deren Rotorblätter durch Zugseile gehalten werden und die in einer Reihe von Ausführungsbeispielen an ihrer Basis ein Fahrgestell mit einer kreisförmigen Schiene aufweist. Aus der US 2009/0 309 365 A1 geht eine Wasserturbine mit einer horizontalen Rotationsachse hervor, deren Rotor in der Art eines Darrieus-Rotors arbeitet, wobei die Rotorblätter über radiale Tragarme mit einer ortsfesten Drehimpulsachse verbunden sind.From the US 2008/0 267 777 A1 shows a wind turbine with a vertical axis of rotation, the rotor blades are held by traction cables and having in a number of embodiments at its base a chassis with a circular rail. From the US 2009/0 309 365 A1 is a water turbine with a horizontal axis of rotation, the rotor operates in the manner of a Darrieus rotor, wherein the rotor blades are connected via radial support arms with a fixed angular momentum axis.

Aus der DE 33 04 944 A1 geht eine Windturbine hervor, deren Strömungsfangblätter mit radialen Tragflügelprofilen verbunden sind, wobei der Rotorumlauf durch ein Kreiselelement stabilisiert wird.From the DE 33 04 944 A1 goes out a wind turbine whose flow trapping sheets are connected to radial airfoil profiles, wherein the rotor circulation is stabilized by a gyro element.

Aufgabenstellungtask

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für die Anordnung der Flügel eines Strömungskonverters ein System anzugeben, mit dem ein stetiges Drehmoment an der Drehimpulsachse erzielt werden kann, um unerwünschte Lastwechsel zu vermeiden und um die Widerstandskräfte zu reduzieren. Es ist insbesondere die Aufgabe der Erfindung, einen Strömungskonverter anzugeben, bei dem sich die aus den Auftriebskräften der Flügel resultierenden Sogkräfte gegenseitig weitgehend kompensieren, während sich die tangentialen Antriebskräfte addieren. Dabei sollen an einem Strömungskonverter mit einer horizontal oder vertikal angeordneten Drehimpulsachse die von den Flügeln bewirkten Kräfte so geordnet werden, dass sich die luvseitigen und die leeseitigen Sogkräfte ausgleichen, sodass der Rotorschub auf ein Minimum reduziert wird. Die Neuordnung der strömungsdynamischen Kräfte erlaubt es, bei Strömungskonvertern mit voneinander getrennten Drehimpuls- und Rotationsachsen von der Kreisform abweichende, vorteilhafte Umlaufkurven für die Flügel zu ermöglichen. Außerdem soll durch die Reduktion der strömungsdynamischen Lasten das Tragwerk eines Strömungskonverters entlastet werden.Based on the illustrated prior art, the present invention seeks to provide for the arrangement of the wings of a flow converter, a system with which a steady torque can be achieved on the angular momentum axis to avoid unwanted load changes and to reduce the resistance forces. In particular, it is the object of the invention to provide a flow converter in which the suction forces resulting from the buoyancy forces of the wings largely compensate one another, while the tangential drive forces add up. It should be arranged on a flow converter with a horizontally or vertically arranged axis of rotation of the forces caused by the wings so that compensate the windward and leeward suction forces, so that the rotor thrust is reduced to a minimum. The rearrangement of the fluid dynamic forces makes it possible, in the case of flow converters with angular momentum and rotation axes separated from one another, to assume the circular shape to allow deviating, advantageous circulation curves for the wings. In addition, the structure of a flow converter is to be relieved by reducing the dynamic dynamic loads.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen der Erfindung gelöst. Weitere Aufgaben und vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved with the features mentioned in claim 1 of the invention. Other objects and advantageous features of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ausbildung und Funktion der WendeflügelTraining and function of the reversing blades

Ein asymmetrisches Flügelprofil bewirkt unter Anströmung eine um 30% erhöhte Auftriebskraft im Vergleich zu einem symmetrischen Flügelprofil. Ein Wendeflügel besteht aus einem ersten und einem zweiten Flügelsegment und weist im Querschnitt ein asymmetrisches Flügelprofil auf, das mit seiner sich von der Flügelnase bis zur Flügelhinterkante erstreckenden Profilsehne tangential zu der Umlaufbahn des Wendeflügels um die Rotationsachse des Rotors ausgerichtet ist und dessen Druckpunktlinie sich über eine Höhe zwischen zwei Endpunkten erstreckt. An einem mittleren Wendepunkt wechselt die Saugseite des ersten Flügelsegments von der Außenseite der Umlaufbahn, in dem zweiten Flügelsegment auf die Innenseite der Umlaufbahn. Dieser Wechsel der Orientierung des asymmetrischen Flügelprofils ermöglicht eine Umkehrung der Auftriebskräfte von der Außenseite der Umlaufbahn auf die Innenseite der Umlaufbahn, sodass sich die aus dem Auftrieb resultierenden Sogkräfte gegenseitig kompensieren und sich die ebenfalls aus dem Auftrieb resultierenden tangentialen Antriebskräfte addieren. Die Druckpunktlinien der um eine Rotationsachse kreisenden Wendeflügel definieren eine Rotationsfläche, die z.B. als Zylinderfläche, als Rotationshyperboloid, als Rotationsparaboloid, als Kugelschichtfläche oder als Ringtorus ausgebildet sein kann. Dabei definiert eine Druckpunktlinie als Gerade die in Drehrichtung einen tangentialen Neigungswinkel hat ein Rotationshyperboloid, während eine Druckpunktlinie, die als Kurve ebenfalls mit einem tangentialen Neigungswinkel ausgebildet ist, eine Zylinder- oder eine Kugelschichtfläche definiert. Liegt die Druckpunktlinie eines Wendeflügels auf der Oberfläche eines ovalen Zylinders und verbindet dabei als Diagonale einen Hauptscheitel der ovalen Grundfläche mit dem gegenüberliegenden Hauptscheitel der ovalen Deckfläche des ovalen Zylinders oder verbindet eine Druckpunktlinie die Grund- und Deckflächen eines virtuellen Prismas mit geraden oder gewölbten Seitenflächen, ist von Bedeutung, dass das erste Flügelsegment in Drehrichtung vorausläuft und das zweite Flügelsegment in Drehrichtung nachläuft, sodass, bezogen auf die gesamte Flügeloberfläche zwischen den Endpunkten des Wendeflügels, das erste Flügelsegment mit seiner Druckseite nach innen und das zweite Flügelsegment mit seiner Druckseite nach außen bewegt werden. Die dabei involvierte Schubgeschwindigkeit verbessert den Anströmwinkel.An asymmetric airfoil causes a 30% increase in buoyancy compared to a symmetrical airfoil. A reversible wing consists of a first and a second wing segment and has an asymmetrical wing profile in cross-section, which is aligned with its extending from the wing nose to the trailing edge chord tangent to the orbit of the reversing wing about the axis of rotation of the rotor and its pressure point line over a Height extending between two endpoints. At a middle inflection point, the suction side of the first wing segment changes from the outside of the orbit, in the second wing segment, to the inside of the orbit. This change of orientation of the asymmetric wing profile allows the buoyancy forces to be reversed from the outside of the orbit to the inside of the orbit so that the suction forces resulting from the buoyancy compensate each other and add the tangential driving forces also resulting from the buoyancy. The dotted lines of the inverted wings rotating about a rotation axis define a surface of revolution, e.g. can be designed as a cylindrical surface, as a rotational hyperboloid, as a paraboloid of revolution, as a spherical layer surface or as a ring torus. In this case, defines a pressure point line as a straight line in the direction of rotation a tangential angle of inclination has a Rotationshyperboloid, while a pressure point line, which is also formed as a curve with a tangential angle of inclination, defines a cylinder or a spherical layer surface. If the pressure point line of a reversing wing lies on the surface of an oval cylinder and diagonally connects a main vertex of the oval base to the opposite main vertex of the oval top surface of the oval cylinder or a pressure point line connects the base and top surfaces of a virtual prism with straight or curved side surfaces important that the first wing segment in the direction of rotation runs ahead and trailing the second wing segment in the direction of rotation, so that, based on the entire wing surface between the end points of the turning wing, the first wing segment are moved with its pressure side in and the second wing segment with its pressure side to the outside , The shear rate involved improves the angle of attack.

Druckpunktlinien mit einem gegensinnigen Neigungswinkel durchdringen einander und bilden ein Netz auf der Rotationsfläche. Dabei kann eine Mehrzahl von Druckpunktlinien jeweils an ihren Endpunkten untereinander verbunden werden, sodass im Falle eines Ringtorus eine Endlosschleife gebildet wird. Überkreuzen sich eine Mehrzahl von Endlosschleifen mit einem gegensinnigen tangentialen Neigungswinkel, entsteht ein Netz auf der Oberfläche des Ringtorus. Aus der Verbindung einer Mehrzahl von Wendeflügeln untereinander wird eine biege-, schub- und torsionssteife Gitterschale gebildet, die im Falle eines Strömungskonverters als Windturbine mit horizontaler Rotationsachse den äußeren Druckring eines Speichenrads bildet. Das von den Druckpunktlinien einer Mehrzahl von Wendeflügeln gebildete Netz kann aber auch als Seilnetz ausgebildet werden und trägt erste und zweite Flügelsegmente, die jeweils als Profilschalen ausgebildet sind und eine Flügelkette bilden. Die Unterteilung des Wendeflügels in ein erstes Flügelsegment, dessen Saugseite auf der Außenseite der Umlaufbahn liegt, und in ein zweites Flügelsegment, dessen Saugseite auf der Innenseite der Umlaufbahn liegt, ermöglicht an einem Rotor mit mindestens einem Wendeflügel eine Bilanz der Auftriebskräfte, bei der sich die von den Flügelsegmenten bewirkten Sogkräfte gegenseitig kompensieren und sich die antreibenden Kräfte addieren. Mit einer Mehrzahl von Wendeflügeln wird dadurch ein stetiges und gleichmäßiges Drehmoment an der Drehimpulsachse eines Strömungskonverters ermöglicht. Lastwechselreaktionen, die z.B. bei größeren Windkraftanlagen mit vertikaler Rotationsachse zu unerwünschten Schwingungen führen, können auf diese Weise vermieden werden. Unabhängig davon, ob die Drehimpulsachse eines Strömungskonverters vertikal oder horizontal angeordnet ist, ist die Erfindung immer dann erfüllt, wenn sich luv- und leeseitige Sogkräfte gegenseitig weitgehend kompensieren. Bei Strömungskonvertern mit vertikaler Drehimpulsachse entfällt der leeseitige Schub vollständig, sodass Umlaufbahnen für die Wendeflügel realisiert werden können, die aus der Überlagerung der Drehbewegung eines Wendeflügels um die Rotationsachse des Rotors mit der Drehbewegung des Rotors um die Drehimpulsachse resultieren und durch ein Enger- und Weiterziehen der Umlaufkurven gekennzeichnet sind. Dabei wird eine radiale Schubgeschwindigkeit immer an einem der beiden Flügelsegmente eines Wendeflügels aktiviert, die den Anströmwinkel der aus der Strömungsgeschwindigkeit und den Umlaufgeschwindigkeiten des Wendeflügels um die Rotationsachse und um die Drehimpulsachse sowie aus einer radialen Schubgeschwindigkeit resultiert, so beeinflusst, dass sehr große tangentiale Antriebskräfte entstehen, die ein erhöhtes Drehmoment an der Drehimpulsachse bewirken.Pressure point lines with an opposing angle of inclination penetrate each other and form a net on the surface of revolution. In this case, a plurality of pressure point lines can be connected to each other at their end points, so that in the case of a ring torus, an infinite loop is formed. If a plurality of endless loops cross each other with an opposing tangential angle of inclination, a net arises on the surface of the ring torus. From the connection of a plurality of reversing blades with each other, a bending, thrust and torsion resistant grid shell is formed, which forms the outer pressure ring of a spoke wheel in the case of a flow converter as a wind turbine with a horizontal axis of rotation. The network formed by the pressure point lines of a plurality of reversible blades can also be designed as a cable net and carries first and second wing segments, which are each formed as profile shells and form a wing chain. The subdivision of the turning wing in a first wing segment, the suction side is located on the outside of the orbit, and in a second wing segment, the suction side is on the inside of the orbit, allows on a rotor with at least one turning wing a balance of buoyancy forces at which the Suction forces caused by the wing segments compensate each other and add up the driving forces. With a plurality of reversible blades thereby a steady and uniform torque is made possible on the angular momentum axis of a flow converter. Load change reactions, e.g. can lead to unwanted vibrations in larger wind turbines with vertical axis of rotation, can be avoided in this way. Regardless of whether the angular momentum axis of a flow converter is arranged vertically or horizontally, the invention is always satisfied when the windward and leeward suction forces largely compensate each other. In flow converters with a vertical axis of rotation of the leeward thrust completely eliminated, so that orbits can be realized for the reversing blades, resulting from the superposition of the rotational movement of a turning wing about the axis of rotation of the rotor with the rotational movement of the rotor about the angular momentum axis and by a tightening and pulling the Circulation curves are marked. In this case, a radial thrust speed is always activated on one of the two wing segments of a reversing wing, which results in the angle of attack resulting from the flow velocity and rotational speeds of the reversing blade about the axis of rotation and the angular momentum and from a radial thrust speed, so that very large tangential driving forces arise which cause an increased torque on the angular momentum axis.

Strömungskonverter mit gemeinsamer Drehimpuls- und Rotationsachse Flow converter with common angular momentum and rotation axis

Eine erste Reihe von Ausführungsbeispielen der Erfindung betrifft Strömungskonverter mit einer gemeinsamen Drehimpuls- und Rotationsachse, bei denen die Wendeflügel mit gleichbleibenden oder wechselnden radialen Abständen um eine Rotationsachse laufen, wobei die Umlaufbahn eine Rotationsfläche definiert. In einer besonders vorteilhaft Ausführungsvariante sind die Wendeflügel jeweils an ihrem mittleren Wendepunkt biegesteif mit einem radialen Tragarm verbunden, der als Auftrieb erzeugendes Rotorblatt ausgebildet ist und an seinem nabenseitigen Ende an eine konzentrisch und koaxial zu der vertikalen Drehimpulsachse angeordneten Nabe angelenkt ist. Auf diese Weise wird ein Wendeflügel und das Auftrieb erzeugende Rotorblatt einem gefesselten Steig- und Sinkflug unterworfen, sodass die Anströmung der Flügelsegmente des Wendeflügels und des Rotorblatts in den unterschiedlichen Phasen des gefesselten Steig- und Sinkflugs durch eine radiale Schubgeschwindigkeit an jeweils einem der beiden Flügelsegmente positiv beeinflusst wird. Dabei gilt, dass während des Steigflugs das erste Flügelsegment zur Drehimpulsachse hin bewegt wird und das zweite Flügelsegment von der Drehimpulsachse weg bewegt wird, wodurch die Anströmung beider Flügelsegmente durch eine radiale Schubgeschwindigkeit verbessert wird. Auf die Rotorblätter dagegen wirkt sich der Steigflug verzögernd aus. Im Sinkflug wirken die als radiale Tragarme ausgebildeten Rotorblätter antreibend, während die antreibende Wirkung der Flügelsegmente im Sinkflug nachlässt. Dabei können die Flugphasen durch pneumatisch oder hydraulisch betriebene Steuerelemente so gesteuert werden, dass in jeder Umlaufposition eines Wendeflügels resultierende, tangentiale Antriebskräfte den Rotor antreiben.A first series of embodiments of the invention relates to flow converters having a common angular momentum and rotation axis in which the turnover vanes run at constant or varying radial distances about an axis of rotation, the circulation path defining a surface of revolution. In a particularly advantageous embodiment, the reversing blades are each rigidly connected to a radial support arm at its middle inflection point, which is designed as a buoyancy generating rotor blade and is articulated at its hub end to a concentric and coaxial with the vertical axis of rotation axis arranged hub. In this way, a turning wing and the buoyancy generating rotor blade is subjected to a bound climb and descent, so that the flow of the wing segments of the turning wing and the rotor blade in the different phases of the bound climb and descent by a radial thrust speed on each one of the two wing segments positive being affected. It is true that during the climb flight, the first wing segment is moved towards the angular momentum axis and the second wing segment is moved away from the angular momentum axis, whereby the flow of both wing segments is improved by a radial thrust speed. On the rotor blades on the other hand, the climb has a lagging effect. During descent, the rotor blades designed as radial support arms act to drive, while the driving effect of the wing segments decreases during descent. The flight phases can be controlled by pneumatically or hydraulically operated controls so that in each revolution position of a reversing blade resulting, tangential driving forces drive the rotor.

Eine Ausführungsvariante der Erfindung betrifft Windturbinen mit einer horizontalen Rotations- und Drehimpulsachse, bei denen jeweils eine Mehrzahl von Wendeflügeln entweder mit dem äußeren Druckring eines Speichrads verbunden sind oder den äußeren Druckring eines Speichenrads bilden. Dabei ist der äußere Druckring eines Speichenrads als laminar umströmter Ringflügel dazu ausgebildet, die Strömung luvseitig von der Rotationsachse weg und leeseitig zur Rotationsachse hin zu lenken. Der Ringflügel weist ein asymmetrisches Flügelprofil auf, dessen Profilsehne parallel zu der Rotationsachse der Windturbine angeordnet ist. Eine Mehrzahl von Wendeflügeln erstreckt sich jeweils mit einem tangentialen Neigungswinkel in Drehrichtung von Luv nach Lee und ist an dem mittleren Wendepunkt mit dem Ringflügel verbunden. Die von dem ersten Flügelsegment bewirkten Sogkräfte wirken auf der Außenseite der Umlaufbahn, während die von dem zweiten Flügelsegment bewirkten Sogkräfte auf der Innenseite der Umlaufbahn wirksam sind und sich deshalb gegenseitig weitgehend kompensieren. Die tangentialen Antriebskräfte resultieren aus einem Anströmwinkel, der als Konuswinkel sowohl luv- als auch leeseitig wirksam ist.An embodiment of the invention relates to wind turbines with a horizontal axis of rotation and angular momentum, in each case a plurality of reversing blades are either connected to the outer pressure ring of a spoked wheel or form the outer pressure ring of a spoked wheel. In this case, the outer pressure ring of a spoke wheel is designed as a laminar flow around the annular wing to direct the flow windward from the axis of rotation and leeward to the axis of rotation out. The annular wing has an asymmetric wing profile whose chord is arranged parallel to the axis of rotation of the wind turbine. A plurality of reversible blades each extend at a tangential inclination angle in the direction of rotation from windward to leeward, and are connected at the intermediate turning point to the annular wing. The induced by the first wing segment suction forces act on the outside of the orbit, while the suction forces caused by the second wing segment on the inside of the orbit are effective and therefore largely compensate each other. The tangential driving forces result from an angle of attack, which is effective as a cone angle both leeward and leeward.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante wird der Druckring des Speichrads von einer Mehrzahl von Wendeflügeln gebildet, die jeweils an ihren Endpunkten untereinander zu Endlosschleifen verbunden sind und einander mit einem gegensinnigen tangentialen Neigungswinkel durchdringen, wobei der Druckring einen von einer Gitterschale gebildeten Ringtorus aufweist. Dieser Ringtorus besteht aus zwei Halbschalen, die jeweils an den Endpunkten eines Wendeflügels am innen- und außenseitigen Scheitel des Ringtorus untereinander verbunden sind. Die von den Wendeflügeln gebildete Gitterschale wird von der Strömung sowohl umströmt als auch durchströmt. Während der rotativ wirkende Anströmwinkel in der luvseitigen Hälfte der Gitterschale aus der vektoriellen Addition der Strömungsgeschwindigkeit und der Umlaufgeschwindigkeit sowie aus der Umlenkung der Strömung abgeleitet ist, wird der Anströmwinkel in der leeseitigen Hälfte der Gitterschale ausschließlich aus der Strömungsgeschwindigkeit und der Umlaufgeschwindigkeit abgeleitet.In a particularly advantageous embodiment variant, the pressure ring of the spoke wheel is formed by a plurality of reversing blades which are each connected at their end points to each other to endless loops and penetrate each other with an opposite tangential inclination angle, wherein the pressure ring has a ring torus formed by a grid shell. This ring torus consists of two half-shells, which are connected to each other at the end points of a reversing wing at the inner and outer apex of the ring torus. The grid shell formed by the reversing blades is both flowed around and flowed through by the flow. While the rotationally acting inflow angle in the windward half of the lattice shell is derived from the vectorial addition of the flow velocity and the circulation velocity and from the deflection of the flow, the inflow angle in the leeward half of the lattice shell is derived exclusively from the flow velocity and the circulation velocity.

Strömungskonverter mit getrennter Drehimpuls- und RotationsachseFlow converter with separate angular momentum and rotation axis

Eine zweite Reihe von Ausführungsbeispielen der Erfindung betrifft Strömungskonverter, bei denen die Drehimpulsachse und eine oder mehrere Rotationsachsen jeweils als separate Achsen ausgebildet sind. Im Falle eines Strömungskonverters, bei dem drei Wendeflügel auf einer quadratischen Umlaufbahn um eine Rotationsachse laufen, ist ein spezielles Drehlager vorgesehen, bei dem die Wendeflügel jeweils mit den Ecken eines Rollkörpers in Form eines Reuleaux-Dreiecks verbunden sind, das in einer quadratischen Lagerschale mit gerundeten Ecken umläuft, wobei die im Schwerpunkt des Reuleaux-Dreiecks liegende Rotationsachse mit einem Versatz zu der Drehimpulsachse angeordnet ist. Die Verbindung zwischen der Rotationsachse und der Drehimpulsachse kann z.B. durch zwei Kardangelenke überbrückt werden.A second series of embodiments of the invention relates to flow converters in which the angular momentum axis and one or more axes of rotation are each formed as separate axes. In the case of a flow converter in which three reversing vanes run in a quadratic orbit about an axis of rotation, a special pivot bearing is provided in which the reversing vanes are each connected to the corners of a Reuleaux triangular rolling element which is rounded in a square bearing shell Corners rotates, wherein the rotation axis lying in the center of gravity of the Reuleaux triangle is arranged with an offset to the angular axis of rotation. The connection between the axis of rotation and the angular momentum axis may be e.g. be bridged by two cardan joints.

Im Falle eines Rotors, der als gefesselter Kreisel eine selbsttätige oder gesteuerte regelmäßige Nutation durchläuft, ist die Rotationsachse über ein Kardangelenk mit einer vertikalen Drehimpulsachse verbunden. Bei diesem als Kreisel bezeichneten Rotor ist das Kardangelenk im Schwerpunkt eines Speichenrads angeordnet, dessen Speichen zum Beispiel von filigranen Zugstäben gebildet werden, wobei der äußere Druckring des Speichenrads als Schwungmasse die Nutation anregt. Das erste und das zweite Flügelsegment eines Wendeflügels sind jeweils mit dem Druckring verbunden. Die Nutation des Kreisels, die auch als reguläre Präzession bezeichnet werden kann, bewirkt an den Flügelsegmenten jeweils radiale Schubgeschwindigkeiten, die den Anströmwinkel jeweils an einem der beiden Flügelsegmente deutlich verbessern. Die Bewegung des Kreisels kann durch pneumatische oder hydraulische Steuerelemente unterstützt bzw. angeregt werden.In the case of a rotor, which runs as an enclosed gyro an automatic or controlled regular nutation, the rotation axis is connected via a universal joint with a vertical axis of rotation. In this designated as a rotor rotor, the universal joint is arranged in the center of gravity of a spoked wheel, the spokes are formed, for example, filigree tension rods, the outer pressure ring of the spoke wheel stimulates the nutation as a flywheel. The first and the second wing segment of a Reversible wings are each connected to the pressure ring. The nutation of the gyroscope, which can also be referred to as regular precession, causes radial thrust velocities on the wing segments which significantly improve the angle of attack on one of the two wing segments. The movement of the gyro can be assisted or stimulated by pneumatic or hydraulic controls.

Für die Trennung von Drehimpuls- und Rotationsachse bietet ein Planetengetriebe besondere Vorteile. Besteht das Planetengetriebe aus einem Hohlrad und einem oder mehreren Planetenrädern, kreist ein einem Planetenrad oder einem Planetenträger zugeordneter Rotor gleichzeitig um seine Rotationsachse und um die ortsfeste Drehimpulsachse. Aus der Überlagerung der beiden Drehbewegungen wird eine Hypozykloide als Umlaufkurve für einen Wendeflügel gebildet, deren periodisch wechselnde Abstände zu der Drehimpulsachse mit einer radialen Schubgeschwindigkeit verbunden sind, die sich positiv auf den Anströmwinkel jeweils eines Flügelsegments auswirkt. Dies ist immer dann der Fall, wenn das erste Flügelsegment auf der Hypozykloide zur Innenseite gezogen wird und wenn das zweite Flügelsegment auf der Hypozykloide nach Außen geschoben wird. Umkreisen dagegen eine Mehrzahl von Planetenrädern ein feststehendes Sonnenrad, ist die Drehachse eines Planetenrads zugleich die Rotationsachse eines Rotors, der mindestens einen Wendeflügel besitzt. Aus der Überlagerung der Drehbewegung des Wendeflügels um die Rotationsachse und der Drehbewegung der Rotationsachse um die ortsfeste Drehimpulsachse im Zentrum des feststehenden Sonnenrads entsteht eine Epizykloide als Umlaufkurve für den Wendeflügel. Auch hier wird die Anströmung der Flügelsegmente durch eine radiale Schubgeschwindigkeit an mindestens einem Flügelsegment so beeinflusst, dass vergleichsweise große tangentiale Antriebskräfte entstehen. Diese Umlaufkurven können, je nach dem Verhältnis des Durchmessers eines Planetenrads zu dem Durchmesser des Hohlrads, als Hypozykloide bzw. als Hypotrochoide oder als Verhältnis des Durchmessers eines Planetenrads zu dem Durchmesser des Sonnenrads, als Epizykloide bzw. als Epitrochoide, unterschiedlichste Formen annehmen.For the separation of angular momentum and rotation axis offers a planetary gear particular advantages. If the planetary gear consists of a ring gear and one or more planetary gears, a rotor associated with a planetary gear or a planetary carrier orbits at the same time about its axis of rotation and about the stationary angular momentum axis. From the superposition of the two rotational movements of a Hypozykloide is formed as a circulation curve for a reversible wing, the periodically changing distances are connected to the angular momentum with a radial thrust speed, which has a positive effect on the angle of attack of each wing segment. This is always the case when the first wing segment on the hypocycloid is pulled to the inside and when the second wing segment is pushed outward on the hypocycloid. In contrast, a plurality of planetary gears orbit a fixed sun gear, the axis of rotation of a planetary gear is at the same time the axis of rotation of a rotor having at least one reversible wing. From the superimposition of the rotational movement of the reversing blade about the axis of rotation and the rotational movement of the axis of rotation about the stationary angular momentum axis in the center of the stationary sun creates an epicycloid as a circulation curve for the reversing wing. Again, the flow of the wing segments is influenced by a radial thrust speed on at least one wing segment so that comparatively large tangential driving forces arise. Depending on the ratio of the diameter of a planetary gear to the diameter of the ring gear, as Hypozykloide or as Hypotrochoide or as a ratio of the diameter of a planetary gear to the diameter of the sun gear, as Epizykloide or as Epitrochoide, these circulation curves can take various forms.

Steuerung und DrehzahlbegrenzungControl and speed limitation

Strömungskonverter, deren Wendeflügel auf einer Hypozykloide oder eine Epizykloide die Drehimpulsachse umrunden, sind von dem Planetengetriebe so gesteuert, dass eine radiale Schubgeschwindigkeit den Anströmwinkel der Flügelsegmente eines Wendeflügels positiv beeinflusst. Sie benötigen keine zusätzlichen Steuerungselemente. Bei einem als Kreisel ausgebildeten Rotor oder bei einem Strömungskonverter, bei dem die Wendeflügel über ein radiales Rotorblatt an eine Nabe angelenkt sind, können pneumatisch oder hydraulisch betriebene Steuerelemente vorgesehen sein, die in bestimmten Positionen der Umlaufbahn eine radiale Schubgeschwindigkeit bewirken, sodass der Anströmwinkel so beeinflusst wird, dass an jeder Stelle der Umlaufbahn tangentiale Antriebkräfte an mindestens einem Flügelsegment entstehen. Für die Steuerung der Rotordrehzahl sind entweder Flügelklappen an den beiden Segmenten eines Wendeflügels oder Getriebe für die Generatoren vorgesehen, die in der Lage sind die Drehzahl der Rotorwelle zu begrenzen.Flow converters whose reversing wings on a hypocycloid or an epicycloid encircle the angular momentum axis are controlled by the planetary gearing so that a radial thrust velocity positively influences the angle of attack of the wing segments of a turnover wing. You do not need any additional controls. In a rotor designed as a gyroscope or in a flow converter in which the reversing blades are articulated via a radial rotor blade to a hub, pneumatically or hydraulically operated controls can be provided which cause a radial thrust speed in certain positions of the orbit so that the angle of attack influences so is that arise at each point of the orbit tangential drive forces on at least one wing segment. For the control of the rotor speed either wing flaps are provided on the two segments of a turning wing or gear for the generators, which are able to limit the speed of the rotor shaft.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Figuren hervor.Further embodiments of the invention will become apparent from the figures.

Es zeigen:

  • 1 einen Strömungskonverter mit zwei Wendeflügeln in der isometrischen Übersicht
  • 2 den Horizontalschnitt A-A durch das erste Flügelsegment und den Horizontalschnitt A'-A' durch das zweite Flügelsegment des Strömungskonverters nach 1
  • 3 einen Strömungskonverter mit drei Wendeflügeln in der isometrischen Übersicht
  • 4 einen Strömungskonverter, bei dem zwei Scharen von jeweils fünf Wendeflügeln mit einem gegensinnigen Steigungswinkel untereinander zu einer Gitterschale in Form eines stehenden Zylinders verbunden sind
  • 5 einen Strömungskonverter, bei dem zwei Scharen von jeweils zehn Wendeflügeln mit einem gegensinnigen Steigungswinkel untereinander zu einer Gitterschale in Form eines Kugelschichtkörpers verbunden sind
  • 6 einen Strömungskonverter mit vier Wendeflügeln in der isometrischen Übersicht
  • 7 einen Strömungskonverter, bei dem zwei Scharen von jeweils vier Wendeflügeln mit einem gegensinnigen Neigungswinkel untereinander zu einem Netz verbunden sind
  • 8 einen Strömungskonverter, bei dem zwölf Scharen von Seilen mit einem in Drehrichtung gegensinnigen Neigungswinkel untereinander zu einem Seilnetz verbunden sind, das dazu ausgebildet ist, die Flügelsegmente einer Mehrzahl von Wendeflügeln zu tragen
  • 9 ein Detail des Strömungskonverters nach 8 mit Darstellung des mittleren Wendepunkts von zwei Wendeflügeln als Knotenpunkt des Seilnetzes
  • 10 einen Strömungskonverter als Wasserturbine, bei dem drei Wendeflügel auf einer quadratische Umlaufbahn laufen
  • 11 neun exemplarische Positionen des ersten Flügelsegments eines Wendeflügels auf der quadratischen Umlaufbahn des Strömungskonverters nach 10 in einem Querschnitt B-B
  • 12 neun exemplarische Positionen des zweiten Flügelsegments eines Wendeflügels auf der quadratischen Umlaufbahn des Strömungskonverters nach 10 in einem Querschnitt B'-B'
  • 13 einen Strömungskonverter als Windturbine mit vier Wendeflügeln, bei dem die ortsfeste Drehimpulsachse und die Rotationsachse des Rotors mit einem Versatz zueinander angeordnet sind, wobei die Rotationsachse mit einem Planetengetriebe um die Drehimpulsachse rotiert
  • 14 den Horizontalschnitt C-C durch das erste Flügelsegment eines der vier Wendeflügel des Strömungskonverters nach 13 mit einem Umlauf des ersten Flügelsegments um die ortsfeste Drehimpulsachse in Form einer Hypozykloide und als Umlauf des ersten Flügelsegments um die Rotationsachse des Rotors mit vektorieller Darstellung von Geschwindigkeiten und Kräften
  • 15 den Horizontalschnitt C'-C' durch das zweite Flügelsegment eines der vier Wendeflügel des Strömungskonverters nach 13 mit einem Umlauf des zweiten Flügelsegments um die ortsfeste Drehimpulsachse in Form einer Hypozykloide und als Umlauf des zweiten Flügelsegments um die Rotationsachse des Rotors mit vektorieller Darstellung von Geschwindigkeiten und Kräften
  • 16 den schematischen Querschnitt eines Strömungskonverters mit einem Planetengetriebe, bei dem ein Wendeflügel jeweils eine quadratische Umlaufbahn hat
  • 17 den schematischen Querschnitt eines Strömungskonverters mit einem Planetengetriebe, bei dem ein Wendeflügel jeweils eine elliptische Umlaufbahn hat
  • 18 den schematischen Querschnitt eines Strömungskonverters mit einem Planetengetriebe, bei dem drei Rotoren mit jeweils einem Wendeflügel mit einer schlaufenförmigen Hypozykloide um die ortsfeste Drehimpulsachse rotieren
  • 19 den schematischen Querschnitt eines Strömungskonverters mit Planetengetriebe, drei Rotoren und drei Wendeflügeln
  • 20 einen Strömungskonverter mit einem Planetengetriebe, bei dem drei jeweils einem Planetenrad eines Planetengetriebes zugeordnete Wendeflügel jeweils um die Rotationsachse der Rotoren und gemeinsam um die Drehimpulsachse des Strömungskonverters kreisen
  • 21 einen den Strömungskonverter nach 20 in einem schematischen Horizontalschnitt mit Darstellung der Umlaufbahnen der Wendeflügel jeweils auf einer Epizykloide
  • 22 einen Strömungskonverter mit einer horizontalen Drehimpulsachse, bei dem die Rotationsachse des Rotors mit einem Versatz zu der Drehimpulsachse angeordnet ist als Wasserturbine in einer perspektivischen Darstellung mit vier Turbinenmodulen
  • 23 ein Turbinenmodul des Strömungskonverters nach 22 in der isometrischen Explosionsdarstellung
  • 24 einen Strömungskonverter als Windturbine, bei dem drei Wendeflügel jeweils mit radialen Rotorblättern verbunden und über ein Nabengelenk verschwenkbar an eine Nabe angelenkt sind, in der isometrischen Übersicht
  • 25 den Strömungskonverter nach 24 in einer Seitenansicht mit Darstellung des Schwenkbereichs eines Rotorblatts im Steigflug
  • 26 den Strömungskonverter nach 24 in einer Seitenansicht mit Darstellung des Schwenkbereichs eines Rotorblatts im Sinkflug
  • 27 die strömungsdynamische Wirkung des in 25 dargestellten Steigflugs eines Wendeflügels und eines Rotorblatts des Strömungskonverters nach 24 in einem Horizontalschnitt D-D durch das erste Flügelsegment und in einem Horizontalschnitt D'-D' durch das zweite Flügelsegment, jeweils mit vektorieller Darstellung der Geschwindigkeiten und Kräfte an acht exemplarischen Positionen des Wendeflügels auf seiner Umlaufbahn
  • 28 die strömungsdynamische Wirkung des in 26 dargestellten Sinkflugs eines Wendeflügels und eines Rotorblatts des Strömungskonverters nach 24 in einem Horizontalschnitt E-E durch das erste Flügelsegment und in einem Horizontalschnitt E'-E' durch das zweite Flügelsegment, jeweils mit vektorieller Darstellung der Geschwindigkeiten und Kräfte an acht exemplarischen Positionen des Wendeflügels auf seiner Umlaufbahn
  • 29 einen Strömungskonverter, bei dem die Rotationsachse des Rotors über ein Kardangelenk mit der ortsfesten Drehimpulsachse verbunden ist, als Windturbine in der isometrischen Übersicht
  • 30 den Strömungskonverter nach 29 in einer schematischen Schnittansicht
  • 31 einen Strömungskonverter mit zwölf Wendeflügeln als Windturbine mit horizontaler Rotationsachse in der perspektivischen Übersicht
  • 32 die Anströmung eines Wendeflügels des Strömungskonverters nach 31 in einem perspektivischen Detailschnitt
  • 33 den Strömungskonverter nach 31 und 32 in einer luvseitigen Ansicht
  • 34 eine Windturbine mit horizontaler Rotationsachse, bei der zwölf Wendeflügel von einem Speichenrad getragen werden
  • 35 die Anströmung eines Wendeflügels des Strömungskonverters nach 34 in einem perspektivischen Detailschnitt.
  • 36 die Bildung der tangentialen Antriebskräfte an dem ersten und zweiten Flügelsegment eines Wendeflügels der Windturbine nach 34 und 35 in einer perspektivischen Schnittdarstellung
  • 37 eine Windturbine mit horizontaler Rotationsachse als Speichenradkonstruktion, bei der der äußere Druckring von einer Gitterschale gebildet wird, in der perspektivischen Übersicht
  • 38 die Windturbine nach 37 in einem Detailschnitt durch den als Gitterschale ausgebildeten Druckring des Speichenrads und als luvseitige Ansicht
  • 39 ein Diagramm mit Darstellung der sich wechselseitig kompensierenden Sogkräfte
  • 40 ein Diagramm mit Darstellung der luv- und leeseitigen tangentialen Antriebskräfte.
Show it:
  • 1 a flow converter with two turning blades in the isometric overview
  • 2 the horizontal section AA through the first wing segment and the horizontal section A'-A 'by the second wing segment of the flow converter after 1
  • 3 a flow converter with three turning blades in the isometric overview
  • 4 a flow converter in which two sets of five turning blades are connected with an opposite pitch angle to each other to a grid shell in the form of a stationary cylinder
  • 5 a flow converter in which two sets of ten turning blades each with an opposite pitch angle are connected to one another to a grid shell in the form of a spherical layer body
  • 6 a flow converter with four turning blades in the isometric overview
  • 7 a flow converter in which two sets of four reversing blades with an opposite angle of inclination are interconnected to form a network
  • 8th a flow converter in which twelve sets of ropes are connected to each other in a direction of rotation in opposite inclination angle to each other to a cable net, which is adapted to support the wing segments of a plurality of turning blades
  • 9 a detail of the flow converter after 8th showing the mean turning point of two turning wings as a node of the cable net
  • 10 a flow converter as a water turbine, in which run three reversing blades in a square orbit
  • 11 nine exemplary positions of the first wing segment of a turnover wing in the square orbit of the flow converter after 10 in a cross section BB
  • 12 nine exemplary positions of the second wing segment of a turnover wing on the square orbit of the flow converter after 10 in a cross section B'-B '
  • 13 a flow converter as a wind turbine with four turning blades, wherein the stationary angular momentum axis and the axis of rotation of the rotor are arranged with an offset to each other, wherein the rotation axis rotates with a planetary gear about the angular momentum axis
  • 14 the horizontal section CC by the first wing segment of one of the four turning wings of the flow converter after 13 with a rotation of the first wing segment about the fixed angular momentum axis in the form of a hypocycloid and as a circulation of the first wing segment about the axis of rotation of the rotor with vectorial representation of velocities and forces
  • 15 the horizontal section C'-C 'through the second wing segment of one of the four turning wings of the flow converter after 13 with a rotation of the second wing segment about the stationary axis of rotation axis in the form of a hypocycloid and as a circulation of the second wing segment about the axis of rotation of the rotor with vectorial representation of velocities and forces
  • 16 the schematic cross section of a flow converter with a planetary gear in which a reversible wing each has a square orbit
  • 17 the schematic cross section of a flow converter with a planetary gear in which a reversible wing each having an elliptical orbit
  • 18 the schematic cross section of a flow converter with a planetary gear in which rotate three rotors, each with a reversing wing with a loop-shaped Hypozykloide to the stationary angular momentum axis
  • 19 the schematic cross section of a flow converter with planetary gear, three rotors and three turning blades
  • 20 a flow converter with a planetary gear in which three each associated with a planetary gear of a planetary gear reversing blades each revolve around the axis of rotation of the rotors and together about the angular momentum axis of the flow converter
  • 21 follow the flow converter 20 in a schematic horizontal section showing the orbits of the reversing blades each on an epicycloid
  • 22 a flow converter with a horizontal angular momentum axis, wherein the axis of rotation of the rotor is arranged with an offset to the angular axis of rotation as a water turbine in a perspective view with four turbine modules
  • 23 a turbine module of the flow converter after 22 in the isometric exploded view
  • 24 a flow converter as a wind turbine, in which three turning blades are each connected to radial rotor blades and pivotally connected via a hub joint to a hub, in the isometric overview
  • 25 the flow converter after 24 in a side view showing the pivoting range of a rotor blade in climb
  • 26 the flow converter after 24 in a side view showing the pivoting range of a rotor blade in descent
  • 27 the fluid dynamic effect of in 25 shown rising flights of a reversing blade and a rotor blade of the flow converter according to 24 in a horizontal section DD through the first wing segment and in a horizontal section D'-D 'through the second wing segment, each with vectorial representation of the speeds and forces at eight exemplary positions of the reversing wing in its orbit
  • 28 the fluid dynamic effect of in 26 shown sinking a reversing blade and a rotor blade of the flow converter after 24 in a horizontal section EE through the first wing segment and in a horizontal section E'-E 'through the second wing segment, each with vectorial representation of the speeds and forces at eight exemplary positions of the reversing wing in its orbit
  • 29 a flow converter in which the axis of rotation of the rotor is connected via a universal joint with the fixed angular momentum axis, as a wind turbine in the isometric overview
  • 30 the flow converter after 29 in a schematic sectional view
  • 31 a flow converter with twelve turning blades as a wind turbine with a horizontal axis of rotation in the perspective overview
  • 32 the flow of a turning wing of the flow converter after 31 in a perspective detail section
  • 33 the flow converter after 31 and 32 in a windward view
  • 34 a wind turbine with a horizontal axis of rotation, where twelve reversible wings are supported by a spoked wheel
  • 35 the flow of a turning wing of the flow converter after 34 in a perspective detail section.
  • 36 the formation of the tangential driving forces on the first and second wing segment of a turning wing of the wind turbine after 34 and 35 in a perspective sectional view
  • 37 a wind turbine with horizontal axis of rotation as Speichenradkonstruktion, in which the outer pressure ring is formed by a lattice shell, in the perspective overview
  • 38 the wind turbine behind 37 in a detail section through the formed as a grid shell pressure ring of the spoked wheel and as a windward view
  • 39 a diagram showing the mutually compensating suction forces
  • 40 a diagram showing the windward and leeward tangential driving forces.

1 zeigt einen Strömungskonverter 1 als Windturbine 18 mit einer vereinigten Drehimpuls- und Rotationsachse X,Y. Zwei Wendeflügel 2 weisen jeweils ein erstes Flügelsegment I, dessen Saugseite sich auf der Außenseite der Umlaufbahn U befindet und zwei Flügelsegmente II, deren Saugseite auf der, der Rotationsachse Y zugewandten Innenseite der Umlaufbahn U liegt, auf. Ein Wendeflügel 2 erstreckt sich über eine Höhe h, von einem unteren Endpunkt E1 bis zu einem oberen Endpunkt E2, entlang einer Druckpunktlinie 21. Etwa auf halber Höhe h ist ein mittlerer Wendepunkt W vorgesehen, an dem die Saugseite der Flügelsegmente I,II von der Außenseite zur Innenseite der Umlaufbahn U wechselt. Die Wendeflügel 2 sind über zwei radiale Tragarme 102 mit dem Gehäuse des Generators 14 verbunden. Die als Kurven 211 ausgebildeten Druckpunktlinien 21 der Wendeflügel I,II liegen auf einer Rotationsfläche 13, die als Zylinderfläche 130 ausgebildet ist und weisen jeweils in Drehrichtung R des Rotors 10 einen tangentialen Neigungswinkel α auf. Jedes der beiden Flügelsegmente I,II hat ein asymmetrisches Flügelprofil 20 und ist mit seiner Flügelnase 200 in Drehrichtung des Rotors 10 ausgerichtet, wobei die sich, zwischen der Flügelnase 200 und der Flügelhinterkante 201 erstreckende Profilsehne q, tangential zu der Umlaufbahn U ausgerichtet ist. Die aerodynamische Wirkung der asymmetrischen Flügelprofile 20 wird für das Flügelsegment II am Endpunkt E1 und für das Flügelsegment I am Endpunkt E2 in einem schematischen Grundriss erläutert. Die vektorielle Darstellung zeigt in der Strömung F eine Strömungsgeschwindigkeit a und eine Umlaufgeschwindigkeit b, die etwa dem vierfachen der Strömungsgeschwindigkeit a entspricht, an den Flügelsegmenten I,II jeweils mit einem resultierenden Anströmwinkel und einer resultierenden Anströmgeschwindigkeit d. Die von der Anströmgeschwindigkeit d bewirkte Auftriebskraft L wirkt an dem Flügelsegment I auf der Außenseite und an dem Flügelsegment II auf der Innenseite der Umlaufbahn U. Die Auftriebskräfte L haben jeweils zugehörende Sogkräfte S und tangentiale Antriebskräfte P. Wie sich die Sogkräfte S an jedem Punkt der Umlaufbahn U gegenseitig wenigstens teilweise kompensieren, ist in 2 in dem Schnitt A-A durch das Flügelsegment I und in dem Schnitt A'-A' durch das Flügelsegment II näher dargestellt. 1 shows a flow converter 1 as a wind turbine 18 with a combined angular momentum and rotation axis X, Y. Two reversible wings 2 each have a first wing segment I, the suction side is located on the outside of the orbit U and two wing segments II, the suction side of which, on the axis of rotation Y facing the inside of the orbit U is on. A reversible wing 2 extends over a height h, from a lower end point E1 to an upper end point E2 , along a pressure point line 21 , Approximately halfway h, a mean inflection point W is provided at which the suction side of the wing segments I, II changes from the outside to the inside of the revolving path U. The reversible wings 2 are over two radial support arms 102 with the housing of the generator 14 connected. The as curves 211 trained pressure point lines 21 the reversing blades I, II lie on a surface of revolution 13 as a cylindrical surface 130 is formed and each have in the direction of rotation R of the rotor 10 a tangential angle of inclination α. Each of the two wing segments I, II has an asymmetric wing profile 20 and is with his wing nose 200 in the direction of rotation of the rotor 10 aligned, taking the up, between the wing nose 200 and the wing trailing edge 201 extending chord q, tangential to the orbit U is aligned. The aerodynamic effect of the asymmetric wing profiles 20 is for the wing segment II at the end point E1 and for the wing segment I at the end point E2 explained in a schematic plan. The vectorial representation shows in the flow F a flow velocity a and a circulation velocity b, which corresponds approximately to four times the flow velocity a, at the wing segments I, II, each with a resulting flow angle and resulting flow velocity d. The buoyancy force L caused by the flow velocity d acts on the wing segment I on the outside and on the wing segment II on the inside of the orbit U. The buoyancy forces L have respective suction forces S and tangential driving forces P. As the suction forces S at each point of the Orbit U at least partially compensate each other is in 2 in the section AA through the wing segment I and in the section A'-A 'through the wing segment II shown in more detail.

2 zeigt die aerodynamische Wirkung des Wendflügels 2 der Windturbine 18 nach 1,jeweils an acht exemplarischen Schnitten A-A durch das Flügelsegment I und durch das Flügelsegment II, als Schnitte A'-A'. Die schematischen Schnitte zeigen die vektorielle Addition der Strömungsgeschwindigkeit a, der Umlaufgeschwindigkeit b, der Anströmgeschwindigkeit d und den Anströmwinkel δ, jeweils an 8 unterschiedlichen Positionen der Umlaufbahn U. Während das Flügelsegment I auf der leeseitigen Hälfte der Umlaufbahn U antreibend (+) und auf der luvseitigen Hälfte der Umlaufbahn U verzögernd (-) wirkt, sind die Verhältnisse bei dem im Schnitt A'-A' dargestellten Flügelsegment II genau umgekehrt: Hier wirkt die luv-seitige Hälfte der Umlaufbahn U antreibend (+), während die leeseitige Hälfte verzögernd wirkt. Dabei ist zu beachten, dass die tangentialen Antriebskräfte P der asymmetrischen Flügelprofile 20 jeweils wesentlich größer sind, als die verzögernd (-) wirkenden Komponenten in jeweils einer Hälfte der Umlaufbahn U. In 39 ist die kompensatorische Wirkung der Sogkräfte S und in 40 ist die Bilanz der tangentialen Antriebskräfte P für die gesamte Umlaufbahn U dargestellt. 2 shows the aerodynamic effect of the turning wing 2 the wind turbine 18 to 1 , in each case on eight exemplary sections AA through the wing segment I and through the wing segment II, as sections A'-A '. The schematic sections show the vectorial addition of the flow velocity a, the circulation velocity b, the flow velocity d and the flow angle δ, each at 8 different Positions of the orbit U. While the wing segment I on the leeward half of the orbit U driving (+) and delaying on the windward half of the orbit U (-) acts, the conditions in the wing segment II shown in section A'-A 'are accurate vice versa: Here, the luv-side half of the orbit U is driving (+), while the leeward half is retarding. It should be noted that the tangential drive forces P of the asymmetric wing profiles 20 are each substantially larger than the delaying (-) acting components in each case one half of the orbit U. In 39 is the compensatory effect of suction forces S and in 40 is the balance of the tangential driving forces P for the entire orbit U shown.

3 zeigt ebenfalls einen Strömungskonverter 1 als Windturbine 18, deren Rotor 10 eine vertikaler Rotationsachse Y hat, die mit der ortsfesten Drehimpulsachse X zusammenfällt. Hier sind drei Wendeflügel 2, die in Drehrichtung R jeweils mit einem tangentialen Neigungswinkel α auf der Umlaufbahn U auf einer Rotationsfläche 13 als Zylinderfläche 130 jeweils in einem Abstand von 120° zueinander angeordnet sind. Zwischen den Endpunkten E1,E2 erstreckt sich eine, als Kurve 211 ausgebildete Druckpunktlinie 21. Radiale Tragarme 102 verbinden die Segmente I,II der Wendeflügel 2 mit dem Gehäuse eines Generators 14. Das Tragwerk 15 der Windturbine 18 wird von einem Mast 153 gebildet. Jeweils an einem mittleren Wendepunkt W, auf halber Höhe h der Wendeflügel 2, wechselt die Saugseite von der Außenseite am Flügelsegments I zu der Innenseite am Flügelsegment II der Umlaufbahn U. Flügelklappen 121 an den beiden Flügelsegmenten I,II der Wendeflügel 2 ermöglichen, wie hier exemplarisch an einem Wendeflügel 2 dargestellt, eine Steuerung der Drehzahl des Rotors 10. Die Schnitte A-A und A'-A' entsprechen dem in 2 gezeigten Beispiel. 3 also shows a flow converter 1 as a wind turbine 18 whose rotor 10 has a vertical rotation axis Y which coincides with the fixed angular momentum axis X. Here are three reversing wings 2 in the direction of rotation R each with a tangential inclination angle α on the orbit U on a surface of revolution 13 as cylindrical surface 130 are each arranged at a distance of 120 ° to each other. Between the endpoints E1 . E2 extends one, as a curve 211 trained pressure point line 21 , Radial support arms 102 connect the segments I, II of the reversing wing 2 with the housing of a generator 14 , The structure 15 the wind turbine 18 is from a mast 153 educated. In each case at a middle turning point W, at half height h the turning wing 2 , the suction side changes from the outside of the wing segment I to the inside of the wing segment II of the orbit U. wing flaps 121 at the two wing segments I, II of the reversible wing 2 allow, as exemplified here at a reversible wing 2 shown, a control of the speed of the rotor 10 , The sections AA and A'-A 'correspond to those in FIG 2 shown example.

4 zeigt einen Strömungskonverter 1 als Windturbine 18, bei der sich fünf Wendeflügel 2 in Drehrichtung R mit einem tangentialen Neigungswinkel α und fünf Wendeflügel mit einem gegensinnigen Neigungswinkel α' durchdringen und eine biege-, schub- und torsionssteife Gitterschale 151 bilden, die auf Fahrgestellen 152 und einer Schiene drehbar um eine gemeinsame Drehimpuls- und Rotationsachse X,Y gelagert ist. Mindestens eines der Fahrgestelle 152 ist mit einem Generator 14, der als Radnabengenerator 140 ausgebildet ist, verbunden. In einer Kurve 211 erstreckt sich die Druckpunktlinie 21 eines Wendflügels 2 zwischen den Endpunkten E1,E2 auf einer Zylinderfläche 130, die als Rotationsfläche 13 die Umlaufbahn U der Wendeflügel 2 definiert. Jeweils an mittleren Wendepunkten W wechselt die Saugseite des asymmetrischen Flügelprofiles 20 der Flügelsegmente I,II von der Außenseite, zu der Innenseite der Gitterschale 151. Aussteifende Ringflügel 101, die im Querschnitt ein symmetrisches Flügelprofil aufweisen, verbinden die Wendeflügel 2 an den Knotenpunkten N untereinander. Eine derartige Windturbine 18 kann aufgrund ihrer strukturellen Stabilität in unterschiedlichen Größen, z.B. mit einem Durchmesser von 3m und einer Höhe von 15m oder aber einem Durchmesser von 60m und einer Höhe von 180m und auch noch größer hergestellt werden. Dabei können die Ringflügel 101 zur Queraussteifung durch nicht näher dargestellte tangentiale oder radiale Spannseile verspannt werden. 4 shows a flow converter 1 as a wind turbine 18 in which there are five reversing wings 2 in the direction of rotation R with a tangential inclination angle α and five reversible blades with an opposite inclination angle α 'penetrate and a bending, shear and torsion resistant grid shell 151 form on bogies 152 and a rail is rotatably supported about a common angular momentum and rotation axis X, Y. At least one of the chassis 152 is with a generator 14 that as a hub generator 140 is formed, connected. In a curve 211 the pressure point line extends 21 a turning wing 2 between the endpoints E1 , E2 on a cylindrical surface 130 that as a rotation surface 13 the orbit U of the reversing wing 2 Are defined. In each case at middle turning points W, the suction side of the asymmetric wing profile changes 20 the wing segments I, II from the outside, to the inside of the grid shell 151 , Stiffening ring wings 101 , which have a symmetrical wing profile in cross section, connect the reversing blades 2 at the nodes N with each other. Such a wind turbine 18 Due to its structural stability it can be made in different sizes, eg with a diameter of 3m and a height of 15m or a diameter of 60m and a height of 180m and even bigger. The ring wings can 101 be braced for transverse reinforcement by not shown tangential or radial tension cables.

5 zeigt einen Strömungskonverter 1, als kleine Windturbine 18, mit einem Durchmesser des Rotors 10 von etwa 1.5m bis 15m. Der mit dem Rotor 10 verbundene Läuferring des Generators 14, dreht um die vertikale Rotationsache Y, während der Statorring, mit der zu der Rotationsachse Y koaxial angeordneten ortsfesten Drehimpulsachse X und dem Mast 153 verbundenen ist. Zehn Wendeflügel 2, die in Drehrichtung R des Rotors 10 mit einem tangentialen Neigungswinkel α mit ihren Druckpunktlinien 21 auf einer, als Kugelschichtfläche 132 ausgebildeten Rotationsfläche 13, angeordnet sind, durchdringen sich jeweils an ihrem mittleren Wendepunkt W und an Knotenpunkten N mit zehn weiteren Wendeflügeln 2 mit einem gegensinnigen tangentialen Neigungswinkel α', deren Druckpunktlinien 21 ebenfalls auf der Kugelschichtfläche 132 angeordnet sind und bilden eine biege-, schub- und torsionssteife Gitterschale 151. Die kleine Windturbine ist besonders für die Integration in stadträumliche Zusammenhänge und für eine siedlungsnahe Stromerzeugung gedacht. Alternativ zu der dargestellten Kugelschichtfläche 132 kann die Rotationfläche 13 z.B. auch als Ellipsoid oder Paraboloid hergestellt werden. 5 shows a flow converter 1 , as a small wind turbine 18 , with a diameter of the rotor 10 from about 1.5m to 15m. The one with the rotor 10 connected rotor ring of the generator 14 , rotates about the vertical axis of rotation Y, while the stator ring, with the fixed axis of rotation axis X coaxial with the axis of rotation Y and the mast 153 is connected. Ten reversible wings 2 in the direction of rotation R of the rotor 10 with a tangential inclination angle α with their pressure point lines 21 on one, as a spherical layer surface 132 trained rotation surface 13 are arranged penetrate each other at their mean inflection point W and at nodes N with ten other turning wings 2 with an opposite tangential inclination angle α ', the pressure point lines 21 also on the spherical layer surface 132 are arranged and form a bending, shear and torsion resistant grid shell 151 , The small wind turbine is especially designed for integration into urban space and for near-residential power generation. Alternatively to the illustrated spherical layer surface 132 can the rotation area 13 eg as ellipsoid or paraboloid.

6 zeigt einen Strömungskonverter 1 mit vertikaler Rotationsachse Y, bei dem vier Wendeflügel 2, deren zwischen den Endpunkten E1 und E2 verlaufende Druckpunktlinie 21 als Gerade 210 ausgebildet ist, die jeweils mit einem tangentialen Neigungswinkel α in Drehrichtung R auf einer Rotationsfläche 13, in Form eines Rotationshyperboloides 131, angeordnet sind. Mit einem über die Höhe h wechselnden radialen Abstand zu der Drehimpuls- und Rotationsachse X,Y erstrecken sich die Druckpunktlinien 21 auf dieser Rotationsfläche 13. An dem mittleren Wendpunkt W sind die Wendeflügel 2 jeweils über radiale Tragarme 102 mit einem koaxial und konzentrisch zu dem Mast 153 und der ortsfesten Drehimpulsachse X angeordneten Generator 14 und an ihren Endpunkten E1 und E2 jeweils mit einen Ringflügel 101 untereinander verbunden. Bei der, von der Strömung F evozierten Rotationsbewegung mit Drehrichtung R wird die, sich zwischen den Endpunkten E1 und E2 erstreckende Flügeloberfläche, an den Flügelsegmenten I,II jeweils entgegen der Saugseite des asymmetrischen Flügelprofils 20, bei dem Flügelsegment II nach außen und bei dem Flügelsegment I nach innen gedrückt. Der Horizontalschnitt A-A durch ein Flügelsegment I und der Horizontalschnitt A'-A' durch ein Flügelsegment II entspricht in seiner aerodynamischen Wirkung dem in 2 erläuterten Beispiel. Die gegenseitige Kompensation, der von den Flügelsegmenten I,II bewirkten Sogkräfte S ermöglicht die Ausbildung eines vergleichsweise schlanken Tragwerks 15, bei dem der Rotor 10 mit dem Generator 14 von einem Mast 153 getragen wird. 6 shows a flow converter 1 with vertical axis of rotation Y, with four turning wings 2 , whose between the endpoints E1 and E2 running pressure point line 21 as a straight line 210 is formed, each with a tangential inclination angle α in the direction of rotation R on a surface of revolution 13 , in the form of a hyperboloid of revolution 131 , are arranged. With a radial distance to the angular momentum and rotation axis X, Y changing over the height h, the pressure point lines extend 21 on this rotation surface 13 , At the middle turning point W are the turning blades 2 each via radial support arms 102 with a coaxial and concentric with the mast 153 and the fixed angular momentum axis X arranged generator 14 and at their endpoints E1 and E2 each with a ring wing 101 interconnected. In the case of the rotation movement with direction of rotation R evoked by the flow F, the rotation between the end points becomes E1 and E2 extending wing surface, on the wing segments I, II respectively opposite to the suction side of asymmetrical wing profile 20 , pressed in the wing segment II to the outside and in the wing segment I inwards. The horizontal section AA through a wing segment I and the horizontal section A'-A 'by a wing segment II corresponds in its aerodynamic effect to in 2 explained example. The mutual compensation of the suction forces S caused by the wing segments I, II makes possible the formation of a comparatively slender supporting structure 15 in which the rotor 10 with the generator 14 from a mast 153 will be carried.

7 zeigt eine Windturbine 18 bei der die vertikale Drehimpulsachse X und die Rotationsachse Y des Rotors 10 zusammenfallen. Eine Schar von jeweils sechs Wendeflügeln 2 mit einem tangentialen Neigungswinkel α in Drehrichtung R des Rotors 10 durchdringt jeweils an dem mittleren Wendepunkt W eine weitere Schar von sechs Wendeflügeln mit einem gegensinnigen tangentialen Neigungswinkel α'. Radial angeordnete Rotorblätter 105 unterstützen als druckbeanspruchte Tragarme 102 einen unteren und einen oberen Ringflügel 101 und sind ihrerseits mit den Endpunkten E1,E2 der Wendeflügel 2 verbunden. Die als Geraden 210 ausgebildeten Druckpunktlinien 21 mit dem gegensinnigen Neigungswinkel α, α' erzeugen eine als Rotationshyperboloid 131 ausgebildete Rotationsfläche 13, auf der die Wendeflügel 2 mit wechselnden radialen Abständen zu der Drehimpuls- und Rotationsachse X,Y angeordnet sind. Radial angeordnete Rotorblätter 105 sind nabenseitig mit dem Generator 14 verbunden und unterstützen die Ringflügel 101 jeweils an drei gleichmäßig voneinander beabstandeten Punkten. Die Ringflügel 101 am unteren und oberen Ende der Rotors 10 ermöglichen die Ausbildung zugbeanspruchter und vorgespannter Flügelsegmente I,II der Wendeflügel 2, die z.B. aus einem profilierten Kohlefaserstreifen oder aus einem profilierten Blechband hergestellt werden können. Der Horizontalschnitt A-A durch die Umlaufbahn des Flügelsegments I und der Schnitt A'-A' durch die Umlaufbahn eines Flügelsegments II entsprechen im Wesentlichen dem in 2 gezeigten Beispiel. 7 shows a wind turbine 18 in which the vertical angular momentum axis X and the axis of rotation Y of the rotor 10 coincide. A flock of six turning wings each 2 with a tangential inclination angle α in the direction of rotation R of the rotor 10 penetrates in each case at the middle point of inflection W another set of six turning blades with an opposite tangential inclination angle α '. Radially arranged rotor blades 105 support as pressure-loaded support arms 102 a lower and an upper ring wing 101 and are in turn with the endpoints E1 , E2 the reversing wing 2 connected. The as a straight line 210 trained pressure point lines 21 with the opposite inclination angle α, α 'generate one as a rotational hyperboloid 131 trained rotation surface 13 on which the reversing wings 2 are arranged with changing radial distances to the angular momentum and rotation axis X, Y. Radially arranged rotor blades 105 are hub side with the generator 14 connected and support the ring wings 101 each at three equally spaced points. The ring wings 101 at the lower and upper end of the rotor 10 allow the training zugbeanspruchter and prestressed wing segments I, II of the reversible blades 2 , which can be made, for example, from a profiled carbon fiber strip or from a profiled sheet metal strip. The horizontal section AA through the orbit of the wing segment I and the section A'-A 'through the orbit of a wing segment II substantially correspond to the in 2 shown example.

8 zeigt eine Windturbine 18, bei der die Druckpunktlinien 21 der Wendeflügel 2 jeweils an ihren Endpunkten E1 und E2 zu einer Flügelkette 22 verbunden sind, wobei sich eine Schar von Druckpunktlinien 21 mit einem tangentialen Neigungswinkel α, α' jeweils an den Wendepunkten W überkreuzen. Dabei entsteht ein Netz 213, das ein Rotationshyperboloid 131 definiert und als Seilnetz 150, wie in 9 gezeigt, von paarweise angeordneten Seilen gebildet wird. Die Flügelsegmente I,II sind, wie in 9 gezeigt, als Profilschalen 23 ausgebildet und werden von dem Seilnetz 150 getragen. Die hier gezeigte Rotorkonstruktion mit einem Tragsystem, das ausschließlich von Zug- und Druckgliedern gebildet wird, eignet sich für sehr große Windturbinen 18, wobei mehrere vertikal gestapelte Rotationshyperboloide 131 vorgesehen sind. Schließlich kann das Seilnetz 150 den Mast 153 stützen, wobei ein unteres Speichenrad 100 die Zugkräfte aufnimmt und, wie in 4 gezeigt, mit einem Fahrgestell verbunden ist. 8th shows a wind turbine 18 in which the pressure point lines 21 the reversible wing 2 each at their endpoints E1 and E2 to a wing chain 22 connected, wherein a crowd of pressure point lines 21 with a tangential inclination angle α, α 'in each case at the turning points W cross over. This creates a network 213 , which is a rotational hyperboloid 131 defined and as a rope net 150 , as in 9 shown formed by pairs of ropes. The wing segments I, II are, as in 9 shown as profile shells 23 trained and become from the rope net 150 carried. The rotor design shown here with a support system that is formed exclusively by tension and compression members, is suitable for very large wind turbines 18 , where several vertically stacked hyperboloid of revolution 131 are provided. Finally, the rope net 150 the mast 153 support, with a lower spoked wheel 100 absorbs the tensile forces and, as in 4 shown connected to a chassis.

9 zeigt den mittleren Wendepunkt W von zwei Wendeflügeln 2 als Seilnetzknoten der Windturbine 18 nach 8. Das Seilnetz 150 trägt die als Profilschalen 23 ausgebildeten Flügelsegmente I,II von jeweils zwei mit einem gegensinnigen Neigungswinkel α, α' angeordneten Wendeflügeln 2. Wie in 8 gezeigt, definiert das Netz 213 einen Rotationshyperboloid 131 und ist als zweiläufiges Seilnetz 150 ausgebildet. Die mittleren Wendepunkte W der zu einer Flügelkette 22 untereinander verbundenen Wendeflügel 2 sind jeweils als Seilklemmen ausgebildet. 9 shows the mean turning point W of two turning blades 2 as a rope network node of the wind turbine 18 to 8th , The rope net 150 carries the as profile shells 23 formed wing segments I, II of two each with an opposite inclination angle α, α 'arranged turning blades 2 , As in 8th shown, defines the network 213 a rotational hyperboloid 131 and is as a two-rope network 150 educated. The middle turning points W to a wing chain 22 interconnected reversible wings 2 are each designed as cable clamps.

10 zeigt eine Wasserturbine 17, deren Rotor 10 eine horizontale Rotationsachse Y hat, die über zwei Kardangelenke 108 an die ortsfeste Drehimpulsachse X angelenkt ist. Das Reuleaux-Dreieck 106 ist als Rollkörper ausgebildet, der in einem quadratischen Lagerkörper abrollt, sodass drei jeweils in den Eckpunkten des Reuleaux-Dreicks angeordneten Wendeflügel 2, wie in den 11 und 12 gezeigt, auf einer quadratischen Umlaufbahn U mit gerundeten Ecken laufen. Die quadratischen Lagerkörper für das linke und das rechte Reuleaux-Dreieck sind jeweils mit einem Winkel von 45° zur Strömung F angeordnet und in seitliche Strömungsleitwände 154 eingelassen. Die drei Wendeflügel 2 erstrecken sich quer zu der Strömung F zwischen den Endpunkten E1,E2, wobei an dem mittleren Wendepunkt W die Saugseite des ersten Flügelsegments I von der Außenseite der Umlaufbahn U an dem Flügelsegment II auf die Innenseite der Umlaufbahn U wechselt. Die Wasserturbine 17 kann z.B. auch als ein Modul eines Gezeitenkraftwerkes ausgebildet werden, bei dem sich bei gleichbleibender Drehrichtung R des Rotors 10 die Richtung der Strömung F umkehrt. 10 shows a water turbine 17 whose rotor 10 a horizontal axis of rotation Y has over two universal joints 108 is hinged to the stationary angular momentum axis X. The Reuleaux Triangle 106 is designed as a rolling body that rolls in a square bearing body, so that three each arranged in the vertices of the Reuleaux-Dreicks reversible blades 2 as in the 11 and 12 shown to run on a square orbit U with rounded corners. The square bearing bodies for the left and the right Reuleaux triangle are each arranged at an angle of 45 ° to the flow F and in lateral Strömungsleitwände 154 admitted. The three reversing wings 2 extend transversely to the flow F between the endpoints E1 . E2 , wherein at the mean inflection point W, the suction side of the first wing segment I changes from the outside of the orbit U on the wing segment II to the inside of the orbit U. The water turbine 17 For example, it can also be designed as a module of a tidal power station, in which, with the direction of rotation R of the rotor remaining the same 10 the direction of flow F reverses.

11 zeigt im Horizontalschnitt neun exemplarische Positionen des ersten Flügelsegments I auf seiner quadratischen Umlaufbahn U. Während die leeseitigen Hälfte der Umlaufbahn überwiegend antreibend wirkt (+), wirkt die luvseitige Hälfte der Umlaufbahn U überwiegend verzögernd (-). In der Bilanz überwiegen die antreibend (+) wirkenden Kräfte die verzögernden Kräfte (-) deutlich aufgrund des günstigen Anströmwinkels δ der Anströmgeschwindigkeit d als vektorielle Summe aus der Strömungsgeschwindigkeit a und der Umlaufgeschwindigkeit b. Daraus ergibt sich an jeder Position des ersten Flügelsegments I in der leeseitigen Hälfte der Umlaufbahn U eine tangentiale Antriebskraft P. Geschwindigkeiten und Kräfte sind in einer leeseitigen Position des ersten Flügelsegments I bezeichnet. 11 shows in horizontal section nine exemplary positions of the first wing segment I in its quadratic orbit U. While the leeward half of the orbit predominantly has a driving effect (+), the windward half of the orbit U predominantly retards (-). In the balance, the driving forces (+) largely outweigh the decelerating forces (-) due to the favorable angle of attack δ of the flow velocity d as the vectorial sum of the flow velocity a and the rotational velocity b. It follows at each position of the first wing segment I in the leeward half of Orbit U a tangential driving force P. Velocities and forces are designated in a leeward position of the first wing segment I.

12 zeigt im Vertikalschnitt neun exemplarische Positionen des zweiten Flügelsegments II auf seiner quadratischen Umlaufbahn U. Während die luvseitige Hälfte der Umlaufbahn überwiegend antreibend wirkt (+), wirkt die leeseitige Hälfte der Umlaufbahn U überwiegend verzögernd (-). In der Bilanz überwiegen die antreibend (+) wirkenden Kräfte die verzögernden Kräfte (-) deutlich, aufgrund des günstigen Anströmwinkels δ der Anströmgeschwindigkeit d, als vektorielle Summe aus der Strömungsgeschwindigkeit a und der Umlaufgeschwindigkeit b. Daraus ergibt sich an jeder Position des zweiten Flügelsegments II in der luvseitigen Hälfte der Umlaufbahn U eine tangentiale Antriebskraft P. Geschwindigkeiten und Kräfte sind in einer luvseitigen Position des zweiten Flügelsegments II bezeichnet. 12 shows in vertical section nine exemplary positions of the second wing segment II on its quadratic orbit U. While the windward half of the orbit has a predominantly driving (+), the leeward half of the orbit U predominantly retards (-). In the balance, the driving (+) forces clearly outweigh the decelerating forces (-) due to the favorable angle of attack δ of the flow velocity d, as the vectorial sum of the flow velocity a and the rotational velocity b. This results in a tangential driving force P at each position of the second wing segment II in the windward half of the orbit U. Speeds and forces are indicated in a windward position of the second wing segment II.

13 zeigt einen Strömungskonverter 1 als Windturbine 18 mit einem Planetengetriebe 11, das in Fig. 14-15 näher erläutert wird. Die vertikale Rotationsachse Y des Rotors 10 rotiert im Uhrzeigersinn um die ortsfeste Drehimpulsachse X. Vier radiale Tragarme 102 greifen jeweils an dem mittleren Wendepunkt W der Wendeflügel 2 an und verbinden den Rotor 10 mit dem Planetengetriebe 11. Zwischen den Endpunkten E1 und E2 erstreckt sich eine Gerade 210 als Druckpunktlinie 21 der Wendeflügel 2 mit einem Neigungswinkel α in Drehrichtung R. Um die Stabilität des Rotors 10 zu erhöhen und um bei einer kleineren Windturbine 18 Verletzungen zu vermeiden, sind die Endpunkte E1 und E2 der Wendeflügel 2 mit einem oberen und einem unteren Ringflügel 101 verbunden. Die aerodynamische Wirkung des Planetengetriebes 11 wird in Fig. 14 für das erste Flügelsegment I in dem Horizontalschnitt C-C und in 15 in dem Horizontalschnitt C'-C' für das zweite Flügelsegment II, näher erläutert. 13 shows a flow converter 1 as a wind turbine 18 with a planetary gear 11 , which is explained in more detail in Fig. 14-15. The vertical axis of rotation Y of the rotor 10 rotates clockwise about the fixed angular momentum axis X. Four radial support arms 102 engage each at the middle point of inflection W of the reversible blades 2 and connect the rotor 10 with the planetary gear 11 , Between the endpoints E1 and E2 extends a straight line 210 as a pressure point line 21 the reversible wing 2 with an inclination angle α in the direction of rotation R. To the stability of the rotor 10 increase and order at a smaller wind turbine 18 Avoiding injuries are the endpoints E1 and E2 the reversible wing 2 with an upper and a lower ring wing 101 connected. The aerodynamic effect of the planetary gear 11 is shown in Fig. 14 for the first wing segment I in the horizontal section CC and in 15 in the horizontal section C'-C 'for the second wing segment II, explained in more detail.

14 zeigt den Horizontalschnitt C-C durch das erste Flügelsegment I der Windturbine 18 nach 13, oben mit Darstellung der jeweils auf einer Hypozykloide 114 laufenden Wendeflügel 2 und unten mit Darstellung der Geschwindigkeiten und Kräfte auf der kreisförmigen Umlaufbahn U der Flügelsegmente I des Wendeflügels 2. Der Schnitt C-C zeigt jeweils für das erste Flügelsegment I des Wendeflügels 2 acht exemplarische Positionen auf einer kreisförmigen Umlaufbahn U um die Rotationsachse Y, die ihrerseits um die ortsfeste Rotationsachse X des Strömungskonverters I kreist. Das Planetengetriebe 11 besteht aus einem zentralen Sonnenrad 110, drei durch einen Planetenträger 113 untereinander verbundenen Planetenrädern 111 und einem äußeren Hohlrad 112. Innerhalb der Strömung F addieren sich die Strömungsgeschwindigkeit a, die Umlaufgeschwindigkeit b des ersten Flügelsegments I um die ortsfeste Drehimpulsachse X, sowie die Umlaufgeschwindigkeit b' um die Rotationsachse Y, zu einer Anströmgeschwindigkeit d. Es zeigt sich, dass der Anströmwinkel δ des ersten Flügelsegments I in der leeseitigen Hälfte der Umlaufbahn U antreibend (+) wirkt, wobei sehr große tangentiale Antriebskräfte P entstehen, die die im luvseitigen Teil der Umlaufbahn U zu verzeichnenden, verzögernd (-) wirkenden Kräfte überwiegen. 14 shows the horizontal section CC through the first wing segment I of the wind turbine 18 to 13 , above with representation of each on a Hypozykloide 114 current reversing wing 2 and below, showing the velocities and forces on the circular orbit U of the wing segments I of the turnover wing 2 , The section CC shows in each case for the first wing segment I of the reversing wing 2 eight exemplary positions on a circular orbit U about the axis of rotation Y, which in turn revolves around the fixed axis of rotation X of the flow converter I. The planetary gear 11 consists of a central sun gear 110 , three by a planet carrier 113 interconnected planetary gears 111 and an outer ring gear 112 , Within the flow F add the flow velocity a, the rotational speed b of the first wing segment I to the stationary angular momentum axis X, and the rotational speed b 'about the axis of rotation Y, to an inflow velocity d. It can be seen that the angle of attack δ of the first wing segment I in the leeward half of the orbit U driving (+) acts, with very large tangential driving forces P arise, the in the windward part of the orbit U to be recorded, retarding (-) acting forces predominate.

15 zeigt den Horizontalschnitt C'-C' durch das zweite Flügelsegment II der Windturbine 18 nach 13, oben mit Darstellung der jeweils auf einer Hypozykloide 114 laufenden Wendeflügel 2 und unten mit Darstellung der Geschwindigkeiten und Kräfte auf der kreisförmigen Umlaufbahn U der Flügelsegmente II des Wendeflügels 2. Im Unterschied zu der in 14 dargestellten strömungsdynamischen Wirkung des ersten Flügelsegments I, wirkt bei dem zweiten Flügelsegment II die luvseitige Hälfte der Umlaufbahn U antreibend (+), während die leeseitige Hälfte der Umlaufbahn U verzögernd (-) wirkt. In der Gesamtbilanz führen die Flügelsegmente I und II zu einem vergleichsweise großen Drehmoment an der ortsfesten Drehimpulsachse X des Strömungskonverters 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde hier auf die vektorielle Darstellung einer zusätzlichen Schubgeschwindigkeit c, die sich, wie in 27 und 28 gezeigt, aus der Hypozykloide 114 ergibt, verzichtet. Das Enger- und Weiterziehen der Umlaufbahn U im Falle einer Hypozykloiden 114 führt jeweils an einem der Flügelsegmente I,II des Wendeflügels 2 zu einem Schub, der sich positiv auf den Anströmwinkel δ auswirkt. 15 shows the horizontal section C'-C 'through the second wing segment II of the wind turbine 18 to 13 , above with representation of each on a Hypozykloide 114 current reversing wing 2 and below showing the velocities and forces on the circular orbit U of the wing segments II of the turnover wing 2 , Unlike the in 14 shown fluid dynamic effect of the first wing segment I, acts in the second wing segment II, the windward half of the orbit U driving (+), while the leeward half of the orbit U delayed (-) acts. In the overall balance, the wing segments I and II lead to a comparatively large torque at the fixed angular momentum axis X of the flow converter 1 , For reasons of clarity, the vectorial representation of an additional thrust velocity c, which, as in 27 and 28 shown from the hypocycloids 114 results, waives. The retraction and retraction of the orbit U in the case of a hypocycloid 114 each leads to one of the wing segments I, II of the reversible wing 2 to a thrust, which has a positive effect on the angle of attack δ.

16 zeigt einen Querschnitt durch einen Strömungskonverter 1 mit einer ortsfesten Drehimpulsachse X, bei dem der Rotor 10 eine Rotationsachse Y aufweist, die um die Drehimpulsachse X kreist. Das Planetengetriebe 11 ist hier als Schubkurbelgetriebe ausgebildet und weist ein feststehendes Hohlrad 112, in dem ein Planetenrad 111 läuft, auf. Der Planetenträger 113 ist als Kurbel an die ortsfeste Drehimpulsachse X angelenkt. Über radiale, gleichmäßig voneinander beabstandete Tragarme 102 sind drei Wendeflügel 2, die jeweils aus einem ersten Flügelsegment I und einem zweiten Flügelsegment II aufgebaut sind, an die Rotationsachse Y des Rotors 10 angelenkt und bewegen sich jeweils mit einem konstanten radialen Abstand um die Rotationsachse Y auf einer kreisförmigen Umlaufbahn U. Aus der Überlagerung der Drehbewegungen des Rotors 10, um seine Rotationsachse Y und seiner gleichzeitigen Drehbewegung um die ortsfeste Drehimpulsachse X des Strömungskonverters 1, ergeben sich für die drei Wendeflügel 2 Umlaufbahnen U in Form einer verkürzten Hypozykloide 114 als Quadrat mit gerundeten Ecken. 16 shows a cross section through a flow converter 1 with a fixed angular momentum axis X, in which the rotor 10 a rotation axis Y which revolves around the angular momentum axis X. The planetary gear 11 is designed here as a slider-crank mechanism and has a fixed ring gear 112 in which a planetary gear 111 runs on. The planet carrier 113 is articulated as a crank to the stationary angular momentum axis X. About radial, evenly spaced support arms 102 are three reversing wings 2 , which are each composed of a first wing segment I and a second wing segment II, to the axis of rotation Y of the rotor 10 hinged and each move with a constant radial distance about the axis of rotation Y on a circular orbit U. From the superposition of the rotational movements of the rotor 10 , about its axis of rotation Y and its simultaneous rotation about the stationary angular momentum axis X. of the flow converter 1 , arise for the three reversing wings 2 Orbits U in the form of a shortened hypocycloids 114 as a square with rounded corners.

17 zeigt einen Querschnitt durch einen Strömungskonverter 1 mit einem Planetengetriebe 11. Im Unterschied zu dem in 13 bis 15 ausführlich erläuterten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des feststehenden Hohlrads 112 bei dieser Ausführungsform des Planetengetriebes 11 genau doppelt so groß wie der Durchmesser des Planetenrads 111. Dabei ist die Länge der radialen Tragarme 102 so gewählt, dass sich aus der Überlagerung der Drehbewegung des Rotors 10 um die Rotationsachse Y und der Drehbewegung des Planetenträgers 113 um die ortsfeste Drehimpulsachse X für jeden Wendeflügel 2 eine Umlaufbahn U in Form einer verkürzten Hypozykloide 114 als Ellipse ergibt. 17 shows a cross section through a flow converter 1 with a planetary gear 11 , Unlike the in 13 to 15 explained in detail embodiment, the diameter of the fixed ring gear 112 in this embodiment of the planetary gear 11 exactly twice the diameter of the planetary gear 111 , Here is the length of the radial support arms 102 chosen so that from the superposition of the rotational movement of the rotor 10 about the axis of rotation Y and the rotational movement of the planet carrier 113 around the fixed angular momentum axis X for each reversing wing 2 an orbit U in the form of a shortened hypocycloid 114 as an ellipse.

18 zeigt einen Querschnitt durch einen Strömungskonverter 1, bei dem drei Planetenräder 111 in einem Hohlrad 112 laufen, sodass sich die aus der Überlagerung der Drehbewegung eines Wendeflügels 2 um die Rotationsachse Y mit Drehrichtung R und der gleichzeitigen Drehbewegung der Rotationsachsen Y um die ortsfeste Drehimpulsachse X mit Drehrichtung R geschweifte Hypozykloiden 114 als Umlaufkurven der Wendeflügel 2 ergeben. Im Falle einer Windturbine 18 mit einer vertikal angeordneten Drehimpulsachse X würde diese Ausführungsform die Ausbildung eines zentralen Mastes 153 ermöglichen, da sich die Hypozykloiden 114 an der zentralen Drehimpulsachse X nicht tangieren. 18 shows a cross section through a flow converter 1 in which three planetary gears 111 in a ring gear 112 run, so that the from the superposition of the rotary motion of a reversing wing 2 about the rotational axis Y with direction of rotation R and the simultaneous rotational movement of the axes of rotation Y about the stationary angular momentum axis X with the direction of rotation R curly hypocycloids 114 as orbital curves of the reversing blades 2 result. In the case of a wind turbine 18 with a vertically arranged angular momentum axis X, this embodiment would form a central mast 153 allow, as the hypocycloids 114 at the central angular momentum axis X do not touch.

19 zeigt einen Querschnitt durch einen Strömungskonverter 1 mit einer ortsfesten Drehimpulsachse X, bei dem drei Rotoren 10 vorgesehen sind, die jeweils mit einer kreisförmigen Umlaufbahn U um eine Rotationsachse Y mit Drehrichtung R drehen. Dafür ist ein Planetengetriebe 11 mit einem feststehenden Hohlrad 112 vorgesehen, in dem drei Planetenräder 111 laufen und über einen Planetenträger 113 in Form einer Kurbel an eine zentral angeordnete, ortsfeste Drehimpulsachse X angelenkt sind. Mittels von radialen Tragarmen 102 ist ein Wendeflügel 2, der jeweils aus einem ersten Flügelsegment I und einem zweiten Flügelsegment II aufgebaut ist, an seine Rotationsachse Y im Zentrum eines Planetenrads 11 angelenkt und bewegt sich mit einem gleichbleibenden radialen Abstand um die Rotationsachse Y auf einer kreisförmigen Umlaufbahn U. Aus der Überlagerung der Drehbewegungen des Rotors 10 um seine Rotationsachse Y und seiner gleichzeitigen Drehbewegung um die ortsfeste Drehimpulsachse X des Strömungskonverters 1 ergeben sich an der ortsfesten Drehimpulsachse X einander tangierende Umlaufkurven der Wendeflügel 2 jeweils als schlaufenförmige Hypozykloiden 114. Um eine Kollision der Wendeflügel 2 zu vermeiden, sind sie jeweils mit einem Versatz zueinander an die Planetenräder 111 angelenkt. 19 shows a cross section through a flow converter 1 with a stationary angular momentum axis X, in which three rotors 10 are provided which rotate each with a circular orbit U about a rotation axis Y with direction of rotation R. For this is a planetary gear 11 with a fixed ring gear 112 provided in the three planet gears 111 run and over a planet carrier 113 are articulated in the form of a crank to a centrally located, fixed angular momentum axis X. By means of radial support arms 102 is a reversible wing 2 , which is constructed in each case of a first wing segment I and a second wing segment II, to its axis of rotation Y in the center of a planetary gear 11 hinged and moves with a constant radial distance about the rotation axis Y in a circular orbit U. From the superposition of the rotational movements of the rotor 10 about its axis of rotation Y and its simultaneous rotation about the fixed angular momentum axis X of the flow converter 1 arise at the stationary angular momentum axis X tangent to each other circulating curves of the reversible blades 2 each as loop-shaped hypocycloids 114 , To make a collision of the reversing blades 2 To avoid, they are each with an offset to each other to the planetary gears 111 hinged.

20 zeigt eine kleine Windturbine 18, bei der eine Nabe 103 konzentrisch und koaxial zu der ortsfesten Drehimpulsachse X angeordnet und an einen zentralen Mast 153 angelenkt ist. Zwei starr mit dem Mast 153 verbundene Sonnenräder 110 bilden das Zentrum eines oberen und unteren Planetengetriebes 11, bei dem jeweils drei Planetenräder 111, über einen oberen und einen unteren, sternförmig ausgebildeten Planetenträger 113 über die Nabe 103, an die Drehimpulsachse X angelengt sind. Die Drehachsen der Planetenräder 111 bilden die Rotationsachsen Y für jeweils einen Wendeflügel 2, der aus einem ersten Flügelsegment I und einem zweiten Flügelsegment II aufgebaut ist und dessen Druckpunktlinie 21 sich über eine Höhe h zwischen einem unteren Endpunkt E1 und einem oberen Endpunkt E2 erstreckt. Die Wendeflügel rotieren jeweils auf einer kreisförmigen Umlaufbahn U um ihre Rotationsachsen Y, an die sie mittels von radialen Tragarmen 102 angelenkt sind. Während dieser ersten Rotationsbewegung mit Drehrichtung R drehen sich die Planetenräder 111 um die Drehimpulsachse X, sodass aus der Überlagerung der Drehbewegungen jeder Wendeflügel 2 auf einer Umlaufkurve in Form einer Epizykloide 115 läuft. Die Überlagerung der beiden Drehbewegungen wird in 21 weiter erläutert. 20 shows a small wind turbine 18 in which a hub 103 arranged concentrically and coaxially to the fixed angular momentum axis X and to a central mast 153 is articulated. Two rigid with the mast 153 connected sun gears 110 form the center of an upper and lower planetary gear 11 , each with three planetary gears 111 , via an upper and a lower, star-shaped planet carrier 113 over the hub 103 , are hinged to the angular momentum axis X. The axes of rotation of the planet wheels 111 form the axes of rotation Y for each a reversing wing 2 , which is composed of a first wing segment I and a second wing segment II and its pressure point line 21 over a height h between a lower endpoint E1 and an upper endpoint E2 extends. The reversing blades each rotate on a circular orbit U about their axes of rotation Y, to which they by means of radial support arms 102 are articulated. During this first rotational movement with direction of rotation R, the planetary gears rotate 111 around the angular momentum axis X, so that from the superposition of the rotational movements each turning wing 2 on a circulation curve in the form of an epicycloid 115 running. The superposition of the two rotational movements is in 21 further explained.

21 zeigt die Windturbine 18 nach 20 in einem Horizontalschnitt mit Darstellung der einander überlagernden Umlaufkurven der Wendeflügel 2 jeweils als Epizykloiden 115 und des Planetengetriebes 11 mit einem zentralen, feststehenden Sonnenrad 110 und drei Planetenrädern 111, an deren Rotationachse Y jeweils ein Wendeflügel 2 angelenkt ist. 21 shows the wind turbine 18 to 20 in a horizontal section showing the superimposed circulation curves of the reversing blades 2 each as epicycloids 115 and the planetary gear 11 with a central, fixed sun wheel 110 and three planet wheels 111 , at the rotation axis Y in each case a reversible wing 2 is articulated.

22 zeigt vier Module eines Gezeitenkraftwerks, das für eine periodisch wechselnde Richtung der Strömung F ausgelegt ist und vier Wasserturbinen 17 mit einer horizontalen Rotationsachse Y und einer parallel versetzten Drehimpulsachse X aufweist. Jede Wasserturbine 17 besteht aus drei Wendeflügeln 2, die jeweils an ihren Endpunkten E1,E2 mit einer kreisförmigen Scheibe des Rotors 10 verbunden sind. Diese Rotorscheibe rotiert um die Achse Y und durchläuft dabei durch ihre gleichzeitige Rotation um die ortsfeste Drehimpulsachse X eine periodisch wechselnden Hub- und Senkbewegung. Wird das erste Flügelsegment I dabei zur Drehimpulsachse X hingezogen, wird dadurch die Anströmung des ersten Flügelsegments I so beeinflusst, dass große tangentiale Antriebskräfte entstehen. Entfernt sich dagegen das zweite Flügelsegment II von der Drehimpulsachse X, wird auch hier die Anströmung so beeinflusst, dass große tangentiale Antriebskräfte an dem Flügelsegment II entstehen. Die Drehimpulsachse X und die Rotationsachse Y sind untereinander durch ein Planetengetriebe 11 verbunden, das in seinem Aufbau dem in den 13-15 beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht. 22 shows four modules of a tidal power plant designed for a periodically changing direction of the flow F and four water turbines 17 having a horizontal axis of rotation Y and a parallel offset angular momentum axis X. Every water turbine 17 consists of three reversing blades 2 , each at their endpoints E1 , E2 with a circular disc of the rotor 10 are connected. This rotor disc rotates about the axis Y and thereby passes through their simultaneous rotation about the stationary angular momentum axis X a periodically changing lifting and lowering movement. If the first wing segment I is attracted to the angular momentum axis X, the flow of the first wing segment I is thereby influenced in such a way that large tangential drive forces arise. Removes the other hand, the second wing segment II of the Angular momentum axis X, the flow is influenced here so that large tangential forces on the wing segment II arise. The angular momentum axis X and the rotation axis Y are interconnected by a planetary gear 11 connected in its construction in the 13 - 15 corresponds to described embodiment.

23 zeigt ein Modul des Gezeitenkraftwerks nach 22 in einer Explosionsisometrie mit Darstellung der sich entlang einer Druckpunktlinie 21 in Form einer Geraden 210 zwischen den Endpunkten E1,E2 erstreckenden Wendeflügel 2, deren Saugseite an dem mittleren Wendepunkt W von der Außenseite der Umlaufbahn U an dem zweiten Flügelsegment II auf die Innenseite der Umlaufbahn U wechselt. Die isometrische Explosionsdarstellung zeigt die Drehscheibe des Rotors 10, das Planetengetriebe 11 und den Generator 14. Während die Drehscheibe um die Achse Y dreht, sind das Planetengetriebe 11 und der Generator 14 der Drehimpulsachse X zugeordnet. Da sich die aus der Anströmung und der Umlaufgeschwindigkeit resultierenden Sogkräfte an einem Wendeflügel 2 vollständig kompensieren, minimiert sich der Umlaufwiderstand des Rotors 10. Die Wasserturbine 17 ist an einem Gehäuse aus Stahlbeton angelenkt. 23 shows a module of the tidal power plant 22 in an exploded isometry with representation of itself along a pressure point line 21 in the form of a straight line 210 between the endpoints E1 , E2 extending reversing wing 2 whose suction side at the central inflection point W changes from the outside of the orbit U at the second wing segment II to the inside of the revolving path U. The isometric exploded view shows the turntable of the rotor 10 , the planetary gear 11 and the generator 14 , While the turntable rotates about the axis Y, are the planetary gear 11 and the generator 14 assigned to the angular momentum axis X. Since the suction forces resulting from the flow and the rotational speed at a turning wing 2 completely compensate, the rotational resistance of the rotor minimized 10 , The water turbine 17 is hinged to a reinforced concrete housing.

24 zeigt einen Strömungskonverter 1 als Windturbine 18, deren Rotor 10 eine vertikale Rotationsachse Y hat, die mit der ortsfesten Drehimpulsachse X zusammenfällt. Drei aus einem ersten Flügelsegment I und einem zweiten Flügelsegment II aufgebaute Wendeflügel 2 werden durch radiale, mit einem Winkel von 120° regelmäßig voneinander beabstandete Tragarme 102, die als Auftrieb erzeugende Rotorblätter 105 ausgebildet sind, auf ihrer Umlaufbahn U um die Rotationsachse Y gehalten. Die Rotorblätter 105 sind jeweils an den Wendepunkten W biegesteif mit den Wendeflügeln 2 verbunden, während sie über ein Nabengelenk 104 mit einer tangential ausgerichteten Schwenkachse Z an die Nabe 103, die auch das Gehäuse des Generators 14 bildet, angelenkt sind. Wie in Fig. 25 und 26 näher erläutert, sind Steuerelemente 12 zur Einstellung des Schwenkwinkels λ vorgesehen, die aus einem Zylinder 120 oder aus einem oder mehreren von der Firma Festo entwickelten hydraulischen Muskeln bestehen. Ein selbsttätiger oder gesteuerter Steig- und Sinkflug der an der Nabe 103 gefesselten Rotorblätter 105 bewirkt, wie in den 27 und 28 näher erläutert, eine aus der Umlaufgeschwindigkeit b und einer radialen Schubgeschwindigkeit c zusammengesetzte Rotationsbewegung mit Drehrichtung R, die den Anströmwinkel δ beeinflusst. 24 shows a flow converter 1 as a wind turbine 18 whose rotor 10 has a vertical axis of rotation Y which coincides with the stationary angular momentum axis X. Three turning blades constructed from a first wing segment I and a second wing segment II 2 are by radial, with an angle of 120 ° regularly spaced support arms 102 , the rotor blades producing lift 105 are formed, held on its orbit U about the axis of rotation Y. The rotor blades 105 are respectively at the turning points W rigid with the turning blades 2 connected while over a hub joint 104 with a tangentially oriented pivot axis Z to the hub 103 that also houses the generator 14 forms, are hinged. As explained in more detail in FIGS. 25 and 26, there are controls 12 provided for adjusting the pivot angle λ, which consists of a cylinder 120 or consist of one or more hydraulic muscles developed by Festo. An automatic or controlled climb and descent at the hub 103 bound rotor blades 105 causes, as in the 27 and 28 explained in more detail, one of the rotational speed b and a radial thrust speed c composite rotational movement with direction of rotation R, which influences the angle of attack δ.

25 zeigt den Steigflug der gefesselten Rotorblätter 105, der an den Flügelsegmenten I,II jeweils mit entgegengesetzter Schubrichtung K wirkt. Die Rotorblätter 105 sind an dem mittleren Wendepunkt W biegesteif mit dem Wendeflügels 2 verbunden und an ihrem nabenseitigen Ende über ein Nabengelenk 104 mit einer tangential ausgerichteten Schwenkachse Z an die Nabe 103 angelenkt. Der Schwenkbereich der Rotorblätter 105 wird durch den Schwenkwinkel λ gegenüber der vereinigten Drehimpuls- und Rotationsachse X,Y definiert. Für den dargestellten Steigflug des Rotorblatts 105 ist jeweils die Schubrichtung K für das Flügelsegment I und das Flügelsegment II der Wendeflügel 2 sowie auch für das Rotorblatt 105 selbst dargestellt. Das als Zylinder 120 ausgebildete Steuerelement 12 unterstützt den Steigflug der Rotorblätter 105. Dabei beeinflusst die entgegen der Steigrichtung wirkende Schubgeschwindigkeit c mit Schubrichtung K den Anströmwinkel δ der Rotorblätter 105 negativ, sodass aus der Auftriebskraft L und der Sogkraft S eine verzögernd (-) wirkende Kraft resultiert. 25 shows the climb of the bound rotor blades 105 , which acts on the wing segments I, II in each case with opposite thrust direction K. The rotor blades 105 are rigid at the middle turning point W with the turning wing 2 connected and at its hub end via a hub joint 104 with a tangentially oriented pivot axis Z to the hub 103 hinged. The swivel range of the rotor blades 105 is defined by the pivot angle λ with respect to the combined angular momentum and rotation axis X, Y. For the illustrated climb of the rotor blade 105 is in each case the thrust direction K for the wing segment I and the wing segment II of the reversing wing 2 as well as for the rotor blade 105 self-presented. That as a cylinder 120 trained control 12 supports the climb of the rotor blades 105 , In this case, the thrust velocity c acting against the ascending direction with thrust direction K influences the angle of incidence δ of the rotor blades 105 negative, so that the buoyancy force L and the suction force S results in a decelerating (-) force.

26 zeigt den Sinkflug der gefesselten Rotorblätter 105, der an den Flügelsegmenten I,II jeweils mit entgegengesetzter Schubrichtung K wirkt. Der durch den Schwenkwinkel λ begrenzte Sinkflug der Rotorblätter 105 beeinflusst den Anströmwinkel δ der Anströmgeschwindigkeit d positiv, sodass aus der von einem Rotorblatt 105 bewirkten Auftriebskraft L und der Sogkraft S eine tangentiale Antriebskraft P resultiert. Der Steig- und Sinkflug der Rotorblätter 105, die als radiale Tragarme 102 die Wendeflügel 2 mit der Nabe 103 verbinden, kann selbsttätig oder gesteuert erfolgen, wobei ein Steuerelement 12 z.B. aus einem Zylinder 120 besteht. Flügelklappen 121 an den Wendeflügeln 2, wie auch in 25 gezeigt, dienen der Drehzahlsteuerung des Rotors 10. 26 shows the descent of the bound rotor blades 105 , which acts on the wing segments I, II in each case with opposite thrust direction K. The limited by the tilt angle λ descent of the rotor blades 105 influences the flow angle δ of the flow velocity d positively, so that from a rotor blade 105 caused buoyant force L and the suction force S results in a tangential driving force P. The climb and descent of the rotor blades 105 acting as radial support arms 102 the reversible wings 2 with the hub 103 connect, can be done automatically or controlled, with a control 12 eg from a cylinder 120 consists. wing flaps 121 at the turning wings 2 as well as in 25 shown serve the speed control of the rotor 10 ,

27 zeigt in den Horizontalschnitten D-D und D'-D' die aerodynamische Wirkung des in 28 in dem Schnitt E-E für das erste Flügelsegment I und E'-E' für das zweite Flügelsegment II dargestellten Steigfluges der Rotorblätter 105, jeweils in acht exemplarischen Positionen auf der Umlaufbahn U um die Rotationsachse Y, die hier mit der ortsfesten Drehimpulsachse X zusammenfällt. In dem Schnitt D-D ist das erste Flügelsegmente I und in dem Schnitt D'-D' das zweite Flügelsegment II dargestellt. Beide Horizontalschnitte zeigen, wie in Fig. 25 näher erläutert, den Steigflug des hier nicht dargestellten Rotorblattes 105. Während des Steigfluges wird der Anströmwinkel δ sowohl in dem luvseitigen Sektor als auch dem leeseitigen Sektor der Umlaufbahn U des ersten und des zweiten Flügelsegments I,II eines Wendeflügels 2 so günstig beeinflusst, dass beide Flügelsegmente I,II in jedem Umlaufsektor antreibend (+) wirken. Dabei ist die tangentiale Antriebskraft P des ersten Flügelsegments I in dem leeseitigen Umlaufsektor besonders groß, während die tangentiale Antriebskraft P des zweiten Flügelsegments II im luvseitigen Sektor der Umlaufbahn U besonders groß ist. Exemplarisch für die acht dargestellten Positionen des ersten Flügelsegments I und des zweiten Flügelsegments II sind in einer Position jeweils die Strömungsgeschwindigkeiten a, die Umlaufgeschwindigkeit b, die radiale Schubgeschwindigkeit c und die resultierende Anströmgeschwindigkeit d mit Anströmwinkel δ, sowie die Auftriebskraft L, die Sogkraft S und die tangentiale Antriebskraft P, als Vektoren dargestellt. 27 shows in the horizontal sections DD and D'-D 'the aerodynamic effect of in 28 in the section EE for the first wing segment I and E'-E 'for the second wing segment II rising flight of the rotor blades shown 105 , each in eight exemplary positions on the orbit U about the axis of rotation Y, which coincides here with the stationary angular momentum axis X. In the section DD the first wing segments I and in the section D'-D 'the second wing segment II is shown. Both horizontal sections show, as explained in more detail in Fig. 25, the climb of the rotor blade, not shown here 105 , During the ascent, the angle of attack δ in both the windward sector and the leeward sector of the orbit U of the first and second wing segments I, II of a reversible wing 2 influenced so low that both wing segments I, II in each circulation sector driving (+) act. Here, the tangential driving force P of the first wing segment I in the leeward circulation sector is particularly large, while the tangential driving force P of the second wing segment II in the windward sector of the orbit U is particularly large. Exemplary of the eight illustrated positions of the first wing segment I and the second wing segment II are in one position respectively the flow velocities a, the rotational speed b, the radial thrust velocity c and the resulting flow velocity d with angle of attack δ, and the buoyant force L, the suction force S and the tangential driving force P, represented as vectors.

28 zeigt in den Horizontalschnitten E-E und E'-E' die aerodynamische Wirkung des in 26 dargestellten Sinkflugs der Rotorblätter 105. Der Sinkflug bewirkt an den Flügelsegmenten I,II des Wendeflügels 2 eine Schubrichtung K, die sich mit einer radialen Schubgeschwindigkeit c in jedem Sektor der Umlaufbahn U an den Flügelsegmenten I,II verzögernd (-) auswirkt, wobei die in Drehrichtung R verzögernd (-) wirkenden Kräfte wesentlich geringer sind, als die in 27 verzeichneten tangentialen Antriebskräfte P. Der in 26 dargestellte Sinkflug erzeugt jedoch an den Rotorblättern 105 ebenfalls tangentiale Antriebskräfte P, die die in 28 dargestellten, verzögernd (-) wirkenden Kräfte überwiegen. 28 shows in the horizontal sections EE and E'-E 'the aerodynamic effect of in 26 Sinkflugs the rotor blades shown 105 , The descent causes at the wing segments I, II of the reversing wing 2 a thrust direction K, with a radial thrust speed c in each sector of the orbit U at the wing segments I, II retarding (-) effect, with the delay in the direction of rotation R (-) acting forces are much lower than those in 27 recorded tangential driving forces P. The in 26 shown descent generated, however, on the rotor blades 105 also tangential driving forces P, which are the in 28 shown, delaying (-) acting forces outweigh.

29 zeigt einen Strömungskonverter 1 als Windturbine 18, bei der die Rotationsachse Y des Rotors 10 über ein Kardangelenk 108 mit der ortsfesten Drehimpulsachse X des Strömungskonverters 1 verbunden ist. Das Kardangelenk 108 ist im Schwerpunkt des Rotors 10, der als Kreisel 107 ausgebildet ist, angeordnet. Der Kreisel 107 besteht aus einem Speichenrad 100, dessen äußerer Druckring von einem Ringflügel 101 als Schwungmasse gebildet wird. An ihrem mittleren Wendepunkt W sind insgesamt sechs radial gleichmäßig voneinander beabstandete Wendeflügel 2 mit dem Speichenrad 100 verbunden, dessen Speichen von Rotorblättern 105 gebildet werden. Die Wirkung der Rotorblätter 105 entspricht dem in 25-26 erläuterten Ausführungsbeispiel. Druckpunktlinie 21 der Wendeflügel 2 erstreckt sich jeweils von dem unteren Endpunkt E1 bis zu dem oberen Endpunkt E2 über eine Höhe h, wobei die Saugseite in dem ersten Flügelsegment I an dem mittleren Wendepunkt W von der Außenseite an dem zweiten Flügelsegment II auf die Innenseite der Umlaufbahn U wechselt. An einem kräftefreien, gefesselten Kreisel 107 kommt es zu einer regelmäßigen Kippbewegung, die als Nutation oder auch als reguläre Präzession bezeichnet wird. Das Verkippen des Rotors 10 führt an den Flügelsegmenten I,II eines Wendeflügels 2 und an den als Speichen ausgebildeten Rotorblättern 105, wie in den 24 bis 28 in den Schnitten D-D, D'-D' und E-E, E'-E' erläutert, zu einem Schub mit Schubrichtung K und einer Schubgeschwindigkeit c, der sich positiv auf den Anströmwinkel δ der Flügelsegmente I,II und der Rotorblätter 105 auswirkt. Der Generator 14 ist der ortsfesten Drehimpulsachse X zugeordnet und sitzt auf einem Mast 153, der das Tragwerk 15 des Strömungskonverters bildet. Die Nutation des Kreisels 107 kann durch nicht näher dargestellte, pneumatische oder hydraulische Steuerelemente angeregt werden. 29 shows a flow converter 1 as a wind turbine 18 in which the axis of rotation Y of the rotor 10 about a universal joint 108 with the fixed angular momentum axis X of the flow converter 1 connected is. The universal joint 108 is in the center of gravity of the rotor 10 that as a roundabout 107 is formed, arranged. The gyro 107 consists of a spoked wheel 100 , whose outer pressure ring of a ring wing 101 is formed as a flywheel. At their mean point of inflection W are a total of six radially evenly spaced turning blades 2 with the spoked wheel 100 connected, its spokes of rotor blades 105 be formed. The effect of the rotor blades 105 corresponds to the in 25 - 26 illustrated embodiment. Pressure point line 21 the reversible wing 2 each extends from the lower endpoint E1 up to the upper endpoint E2 over a height h, wherein the suction side in the first wing segment I at the middle inflection point W changes from the outside at the second wing segment II to the inside of the revolving path U. At a force-free, tied gyroscope 107 There is a regular tilting movement, which is referred to as nutation or as regular precession. The tilting of the rotor 10 leads to the wing segments I, II of a reversible wing 2 and on the formed as spokes rotor blades 105 as in the 24 to 28 in the sections DD, D'-D 'and EE, E'-E', to a thrust with thrust direction K and a thrust velocity c, which is positive to the angle of attack δ of the wing segments I, II and the rotor blades 105 effect. The generator 14 is assigned to the fixed angular momentum axis X and sits on a mast 153 , the structure 15 of the flow converter forms. The nutation of the gyro 107 Can be excited by not shown, pneumatic or hydraulic controls.

30 zeigt die Windturbine 18 nach 29 in einer Schnittansicht mit einem um den Schwenkwinkel λ gegenüber der Drehimpulsachse X verkippten Rotor 10 mit Angabe der in 27-28 dargestellten Schnitte D-D, E-E und D'-D', E'-E'. 30 shows the wind turbine 18 to 29 in a sectional view with a tilted by the pivot angle λ with respect to the angular momentum axis X rotor 10 with indication of in 27 - 28 shown sections DD, EE and D'-D ', E'-E'.

31 zeigt eine kleine Windturbine 18 mit einer horizontalen Rotationsachse Y als Luv-Läufer, die über ein Azimutlager 16 mit Drehachse O an einen Mast 153 angelenkt ist und sich selbsttätig zur Strömung F ausrichtet, in einer leeseitigen Perspektive. Der Rotor 10 der kleinen Windturbine 18 weist ein Speichenrad 100 auf, bei dem zwölf, als Zugglieder ausgebildete Speichen, einen Ringflügel 101, der den äußeren Druckring des Speichenrads 100 bildet, mit einer Nabe 103, die den Generator 14 aufnimmt, verspannen. Die Windturbine 18 wird von insgesamt zwölf Wendeflügeln 2 angetrieben, die mit einem radialen Abstand auf der Außenseite eines Ringflügels 101, der den äußeren Druckring eines Speichenrads 100 bildet, angeordnet. Die Druckpunktlinie 21 eines Wendeflügels 2 erstreckt sich mit einem Neigungswinkel α über eine Höhe h zwischen den Endpunkten E1, E2 von Luv nach Lee und definiert eine Rotationsfläche 13 als Umlaufbahn U, die als Zylinderfläche 130 ausgebildet ist. Jeweils an dem mittleren Wendepunkt W wechselt die Saugseite des ersten Flügelsegments I von der Außenseite der Umlaufbahn U an dem Flügelsegment II auf die Innenseite der Umlaufbahn U. 31 shows a small wind turbine 18 with a horizontal axis of rotation Y as a windward runner crossing an azimuth bearing 16 with rotation axis O to a mast 153 is articulated and self-aligning to the flow F, in a leeward perspective. The rotor 10 the small wind turbine 18 has a spoked wheel 100 on, in the twelve trained as tension members spokes, a ring wing 101 , which is the outer pressure ring of the spoked wheel 100 forms, with a hub 103 that the generator 14 absorbs, tense. The wind turbine 18 is made up of a total of twelve turning wings 2 driven, with a radial distance on the outside of a ring wing 101 , which is the outer pressure ring of a spoked wheel 100 forms, arranged. The pressure point line 21 a reversing wing 2 extends at an angle of inclination α over a height h between the end points E1 . E2 from windward to leeward and defines a surface of revolution 13 as an orbit U, as a cylindrical surface 130 is trained. In each case at the middle point of inflection W, the suction side of the first wing segment I changes from the outside of the orbit U on the wing segment II to the inside of the orbit U.

32 zeigt einen perspektivischen Detailschnitt durch den Rotor 10 der Windturbine 18 nach 31 mit Darstellung des strömungsdynamischen Zusammenwirkens des Ringflügels 101 und eines Wendeflügels 2. Der Ringflügel 101 hat ein asymmetrisches Flügelprofil 20, dessen Profilsehne q sich von einer luvseitigen Flügelnase 200 bis zu einer leeseitigen Flügelhinterkante 201 erstreckt und ist dazu ausgebildet, die Strömung F an dem luvseitigen ersten Flügelsegment I nach außen von der Rotationsachse Y des Rotors 10 weg und an dem leeseitigen zweiten Flügelsegment II nach innen zu der Rotationsachse Y hin zu lenken. 32 shows a perspective detail section through the rotor 10 the wind turbine 18 to 31 with representation of the flow dynamic interaction of the annular wing 101 and a reversible wing 2 , The ring wing 101 has an asymmetrical wing profile 20 , whose chord q is from a windward wing nose 200 up to a leeward wing trailing edge 201 extends and is adapted to the flow F at the windward first wing segment I outwardly from the axis of rotation Y of the rotor 10 away and on the leeward second wing segment II inwardly towards the axis of rotation Y out to direct.

33 zeigt die kleine Windturbine 18 nach 31 und 32 in einer luvseitigen Ansicht mit exemplarischer Darstellung der tangentialen Antriebskräfte P, die jeweils von den Flügelsegmenten I,II eines Wendeflügels 2 bewirkt werden. Die in 32 dargestellte Umlenkung der Strömung F erzeugt an dem ersten Flügelsegment I eine nach außen gerichtete Sogkraft S mit einer tangentialen Antriebskraft P und an dem zweiten Flügelsegment II eine nach innen gerichtete Sogkraft S mit einer tangentialen Antriebskraft P, jeweils als Komponenten der Auftriebskräfte L, sodass sich die von den Flügelsegmenten I,II bewirkten Sogkräfte S gegenseitig kompensieren. Bei diesem Strömungskonverter 1 mit einem Durchmesser von 2,5 m fallen die Drehimpulsachse X und die Rotationsachse Y in einer horizontalen Achse zusammen, wobei der Läuferring mit der Nabe 103 und der Statorring des Generators 14 mit dem Mast 153 verbunden sind. 33 shows the small wind turbine 18 to 31 and 32 in a windward view with an exemplary representation of the tangential driving forces P, each of the wing segments I, II of a reversible wing 2 be effected. In the 32 shown deflection of the flow F generated at the first wing segment I an outward suction force S with a tangential driving force P and on the Second wing segment II an inward suction force S with a tangential driving force P, each as components of the buoyancy forces L, so that the suction forces caused by the wing segments I, II compensate each other. In this flow converter 1 with a diameter of 2.5 m, the angular momentum axis X and the axis of rotation Y coincide in a horizontal axis, with the rotor ring with the hub 103 and the stator ring of the generator 14 with the mast 153 are connected.

34 zeigt eine große Windturbine 18 mit einem Durchmesser von 250m in einer luvseitigen Perspektive. Die Windturbine 18 entspricht in ihrer aerodynamischen Wirkung dem in 30-32 erläuterten Ausführungsbeispiel, wobei der Rotor 10 nicht nur von den zwölf Wendeflügeln 2 auf der Außenseite des Speichenrads 100, sondern auch von zwölf, als Rotorblätter 105 ausgebildeten Speichen des Speichenrads 100 angetrieben wird. Die Rotorblätter 105 sind in sich verwunden und weisen ein an die jeweilige Umlaufgeschwindigkeit angepasstes, asymmetrisches Flügelprofil 20 auf und verbinden als zugbeanspruchte Speichen den Ringflügel 101 mit der Nabe 103. Das Azimutlager 16 mit Drehachse O an der Basis des verzweigten Masts 153 dient der selbsttätigen Ausrichtung der Windturbine 18 zur Strömung F. 34 shows a big wind turbine 18 with a diameter of 250m in a windward perspective. The wind turbine 18 corresponds in its aerodynamic effect to the in 30 - 32 explained embodiment, wherein the rotor 10 not just from the twelve turning wings 2 on the outside of the spoked wheel 100 but also of twelve, as rotor blades 105 trained spokes of spoked wheel 100 is driven. The rotor blades 105 are twisted in themselves and have an adapted to the respective rotational speed, asymmetric wing profile 20 on and connect as zugbeanspruchte spokes the ring wing 101 with the hub 103 , The azimuth warehouse 16 with axis of rotation O at the base of the branched mast 153 serves the automatic alignment of the wind turbine 18 to the flow F.

35 zeigt einen Detailschnitt durch den Ringflügel 101 der Windturbine 18 nach 34 mit Darstellung der laminaren Umströmung des Ringflügels 101. Der Ringflügel 101 weist im Querschnitt ein gedrungenes asymmetrisches Flügelprofil 20 auf, dessen Profilsehne q sich parallel zu der Rotationsachse Y des Rotors 10 von der Flügelnase 200 bis zur Flügelhinterkante 201 erstreckt. Die laminare Umströmung des Ringflügels 101 bewirkt an den Flügelsegmenten I,II des sich zwischen den Endpunkten E1,E2 von Luv nach Lee erstreckenden Wendeflügels 2, tangentiale Antriebskräfte P, die in 36 dargestellt sind. 35 shows a detail section through the ring wing 101 the wind turbine 18 to 34 showing the laminar flow around the ring wing 101 , The ring wing 101 has a squat asymmetric wing profile in cross-section 20 on, whose chord q is parallel to the axis of rotation Y of the rotor 10 from the wing nose 200 to the wing trailing edge 201 extends. The laminar flow around the ring wing 101 causes at the wing segments I, II of between the endpoints E1 , E2 from Luv to Lee extending reversing wing 2 , tangential driving forces P in 36 are shown.

36 zeigt einen vertikalen Detailschnitt durch den Ringflügel 101 der Windturbine 18, nach 34 und 35, der senkrecht zu der Druckpunktlinie 21 des Wendeflügels 2 verläuft. Beträgt die Umlaufgeschwindigkeit das etwa Vierfache der Strömungsgeschwindigkeit, resultiert daraus eine Anströmgeschwindigkeit d, die mit einem Anströmwinkel δ auf das luvseitige Flügelsegment I und auf das leeseitige Flügelsegment II des Wendeflügels 2 trifft und jeweils eine Auftriebskraft L bewirkt, bei der die tangentialen Antriebskräfte P in Drehrichtung R des Rotors 10 wirken und die resultierenden Sogkräfte S einander gegenseitig kompensieren. Beim Anlaufen des Rotors 10 entstehen aus der starken Umlenkung der Strömung F an dem Ringflügel 101 große tangentiale Antriebskräfte P, während sich der Anströmwinkel δ mit wachsender Umlaufgeschwindigkeit des Rotors 10 zunehmend abflacht, wobei der Ringflügel 101 senkrecht zu der Druckpunktlinie 21 des Wendeflügels 2 diagonal überströmt wird. 36 shows a vertical detail section through the wing ring 101 the wind turbine 18 , to 34 and 35 , which is perpendicular to the pressure point line 21 the reversing wing 2 runs. If the rotational speed is about four times the flow velocity, this results in an inflow velocity d, which with an angle of incidence δ on the windward wing segment I and on the leeward wing segment II of the reversing wing 2 meets and each causes a buoyant force L, wherein the tangential driving forces P in the direction of rotation R of the rotor 10 act and the resulting suction forces S mutually compensate each other. When starting the rotor 10 arise from the strong deflection of the flow F at the ring wing 101 large tangential driving forces P, while the angle of attack δ with increasing rotational speed of the rotor 10 increasingly flattening, with the ring wing 101 perpendicular to the pressure point line 21 the reversing wing 2 is flowed over diagonally.

37 zeigt einen Strömungskonverter 1, der als Windturbine 18 eine vereinigte Drehimpuls- und Rotationsachse X,Y hat und sich an dem Azimutlager 16 um die vertikale Drehachse O selbsttätig zur Strömung F ausrichtet. Der Rotor 10 ist als Speichenrad 100 ausgebildet, das mittels von 12 Speichen mit einer den Generator 14 aufnehmenden Nabe 103 verbunden ist. Der Druckring des Speichenrads 100 weist eine Gitterschale 151 auf, die von einer Mehrzahl von Wendeflügeln 2 gebildet wird, deren Druckpunktlinien 21 auf der Oberfläche einer als Ringtorus 133 ausgebildeten Rotationsfläche 13 zu einem Netz 213 verbunden sind. Dabei überkreuzen sich die Druckpunktlinien 21 einer ersten Schar von Wendeflügeln 2, die sich mit einem tangentialen Neigungswinkel α von Endpunkten E1 auf dem inneren Scheitel des Ringtorus 133 über eine Höhe h zu den Endpunkten E2 auf dem äußeren Scheitel des Ringtorus 133 erstrecken, mit den Druckpunktlinien 21 einer zweiten Schar von Wendeflügeln 2, die sich mit einem gegensinnigen tangentialen Neigungswinkel α' ebenfalls von Endpunkten E1 auf der inneren Scheitellinie des Ringtorus über die Höhe h bis zu den Endpunkten E2 auf der äußeren Scheitellinie des Ringtorus 133 erstrecken. Eine Mehrzahl von Knotenpunkten E1 und eine Mehrzahl von Knotenpunkten E2 verbinden die luvseitige mit der leeseitigen Hälfte des Ringtorus 133, wobei die Druckpunktlinien 21 der einzelnen Wendeflügel 2 jeweils zu Endlosschleifen 212 zusammengeschlossen werden. An einer Mehrzahl von mittleren Wendepunkten W, wie in Fig. 38 näher erläutert, wechselt die Saugseite des ersten Flügelsegments I eines Wendflügels 2 von der Außenseite an dem zweiten Flügelsegment II auf die Innenseite der Umlaufbahn U, die von dem Ringtorus 133 definiert wird. Die in der Strömung F rotative Wirkung der untereinander zu einer biege-, schub- und torsionssteifen Gitterschale 151 verbundenen Wendeflügel 2 mit einer tangentialen Antriebskraft P an dem ersten Flügelsegment I und an dem zweiten Flügelsegment II jedes einzelnen Wendeflügels 2 beruht in der luvseitigen Hälfte der Gitterschale 151 auf einer Umlenkung der Strömung F, für die die Gitterschale 151 einen Widerstand darstellt, dem sie sowohl an der Außenseite als auch an der Innenseite der Gitterschale ausweicht. Die damit verbundene Richtungsänderung der Strömung F beeinflusst den Anströmwinkel δ der Flügelsegmente I,II in der luvseitigen Hälfte der Gitterschale so, dass daraus an den Flügelsegmenten I,II eine tangentiale Antriebskraft P bewirkt wird. Da die Gitterschale 151 von der Strömung F aber auch durchströmt wird, erzeugt die leeseitige Hälfte der Gitterschale 151 ebenfalls an beiden Flügelsegmenten I,II eines Wendeflügels 2 eine tangentiale Antriebskraft P. Alternativ zu der hier gezeigten Ausführung, bei der die von den Wendeflügeln 2 gebildete Gitterschale 151 selbsttragend ausgebildet ist, kann ein Stahlrohrring innerhalb der Gitterschale 151 angeordnet werden, der mit einem Durchmesser von 2-3 m dem Radius der Gitterschale 151 folgt und als Druckring des Speichenrads 100 die allseitig umgebende Gitterschale 151 trägt. Die Windturbine 18 mit einem Durchmesser des Rotors 10 von 250 m lässt eine Leistung von mehr als 15 MW erwarten. 37 shows a flow converter 1 acting as wind turbine 18 has a unified angular momentum and rotation axis X, Y and is at the azimuth bearing 16 automatically aligns with the flow F around the vertical axis of rotation O. The rotor 10 is as a spoked wheel 100 formed by means of 12 spokes with a generator 14 receiving hub 103 connected is. The pressure ring of the spoked wheel 100 has a grid shell 151 on, that of a plurality of turning wings 2 is formed, the pressure point lines 21 on the surface of a Ringtorus 133 trained rotation surface 13 to a network 213 are connected. In this case, the pressure point lines intersect 21 a first bunch of turning wings 2 , which deals with a tangential angle of inclination α of endpoints E1 on the inner vertex of the Ringtorus 133 over a height h to the endpoints E2 on the outer vertex of the Ringtorus 133 extend, with the pressure point lines 21 a second group of turning wings 2 , with an opposite tangential inclination angle α 'also of endpoints E1 on the inner apex of the Ringtorus over the height h up to the endpoints E2 on the outer apex of the Ringtorus 133 extend. A plurality of nodes E1 and a plurality of nodes E2 connect the windward to the leeward half of the ring torus 133 , where the pressure point lines 21 the single reversible wing 2 each to endless loops 212 be joined together. At a plurality of mean points of inflection W, as explained in more detail in Fig. 38, the suction side of the first wing segment I of a turning wing changes 2 from the outside to the second wing segment II on the inside of the orbit U, of the ring torus 133 is defined. The effect in the flow F of the mutually to a bending, thrust and torsion-resistant grid shell 151 connected reversing wings 2 with a tangential driving force P on the first wing segment I and on the second wing segment II of each individual turning wing 2 is based in the windward half of the grid shell 151 on a deflection of the flow F, for which the grid shell 151 represents a resistance to which it evades both on the outside and on the inside of the grid shell. The associated change in direction of the flow F influences the angle of incidence δ of the wing segments I, II in the windward half of the lattice shell in such a way that a tangential driving force P is produced therefrom on the wing segments I, II. Because the grid shell 151 However, the flow F also flows through it, creating the leeward half of the grid shell 151 also on both wing segments I, II of a reversible wing 2 a tangential driving force P. As an alternative to the embodiment shown here, in which the of the reversing blades 2 formed grid shell 151 is formed self-supporting, a steel pipe ring within the grid shell 151 be arranged, with a diameter of 2-3 m the radius of the grid shell 151 follows and as a pressure ring of the spoked wheel 100 the all-round surrounding grid shell 151 wearing. The wind turbine 18 with a diameter of the rotor 10 of 250 m can expect a power of more than 15 MW.

38 zeigt die Windturbine 18 nach 37 in einer luvseitigen Ansicht und in einem schematischen Querschnitt durch den, als Gitterschale 151 ausgebildeten Druckring des Speichenrads 100. Die Gitterschale 151 ist aus einer luvseitigen und einer leeseitigen Halbschale aufgebaut. Dabei bilden die Druckpunktlinien 21 einer Mehrzahl von Wendeflügeln 2 ein Netz 213 auf der Oberfläche der als Ringtorus 133 ausgebildeten Rotationsfläche 13. Jeweils an innenseitigen Endpunkten E1 und an außenseitigen Endpunkten E2 sind die Wendeflügel 2 untereinander zu einer Endlosschleife 212 verbunden und erstrecken sich jeweils über eine Höhe h in der luvseitigen Halbschale von Luv nach Lee und in der leeseitigen Halbschale von Lee nach Luv. An einem mittleren Wendepunkt W wechselt die Saugseite des ersten Flügelsegments I von der Außenseite der Umlaufbahn U in dem zweiten Flügelsegment II auf die Innenseite der Umlaufbahn U. Bei diesem Speichenrad 100 sind die Speichen als reine Zugglieder ausgebildet und verzweigen sich im Inneren des Ringtorus 133 zu den Knotenpunkten N der Gitterschale 151. 38 shows the wind turbine 18 to 37 in a windward view and in a schematic cross section through, as a grid shell 151 trained pressure ring of spoked wheel 100 , The grid shell 151 is composed of a windward and a leeward half shell. The pressure point lines form 21 a plurality of reversible blades 2 a net 213 on the surface of the as Ringtorus 133 trained rotation surface 13 , Each on inside endpoints E1 and at outside endpoints E2 are the reversible wings 2 among each other to an infinite loop 212 connected and each extend over a height h in the windward half shell from windward to leeward and in the leeward half shell from Lee to windward. At a middle inflection point W, the suction side of the first wing segment I changes from the outside of the orbit U in the second wing segment II to the inside of the revolving path U. In this spoke wheel 100 the spokes are formed as pure tension members and branch out inside the ring torus 133 to the nodes N of the grid shell 151 ,

39 zeigt eine Bilanz der Sogkräfte S auf einer von 0° bis 360° unterteilten Umlaufbahn U in einem Diagramm. Dabei betrifft die linke Hälfte des Diagramms den leeseitigen Teil der Umlaufbahn U von 0°-180° und die rechte Hälfte den luvseiteigen Teil der Umlaufbahn U von 180°-360°. Die obere Hälfte des Diagramms zeigt die von dem ersten Flügelsegment I bewirkten Sogkräfte S, während die untere Hälfte des Diagramms die von dem zweiten Flügelsegment II bewirkten Sogkräfte S zeigt. Die als durchgezogene Linie dargestellte Kurve steht für die symmetrischen Flügelprofile eines dem Stand der Technik entsprechenden Darrieus-Rotors. Man erkennt, dass die Sogkräfte S hier ausschließlich auf der Leeseite wirken und zu einem sehr großen Rotorschub führen. Die gestrichelten Kurven stehen für erfindungsgemäße Strömungskonverter, die den in 1-12 dargestellten Ausführungsbeispielen entsprechen, während die aus Dreiecken aufgebauten Kurven für die in 13-23 dargestellten Ausführungsbeispiele stehen und die gepunkteten Kurven dem in 24-30 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen. Das Diagramm zeigt mit den gestrichelten Kurven und mit den aus Dreiecken aufgebauten Kurven eine weitgehende Kompensation der Sogkräfte im luvseitigen und im leeseitigen Teil der Umlaufbahn der jeweiligen Strömungskonverter, während die gepunktete Kurve eine vollständige Kompensation der Sogkräfte zeigt. In dem Diagramm wird auch deutlich, dass die von einem asymmetrischen Flügelprofil bewirkten Auftriebskräfte und damit auch die Sogkräfte S wesentlich größer sind, als die von dem symmetrischen Flügelprofil eines herkömmlichen Darrieus-Rotors bewirkten Sogkräfte S. 39 shows a balance of the suction forces S on a subdivided from 0 ° to 360 ° orbit U in a diagram. In this case, the left half of the diagram relates to the leeward part of the orbit U of 0 ° -180 ° and the right half of the luvseiteigen part of the orbit U of 180 ° -360 °. The upper half of the diagram shows the suction forces S produced by the first wing segment I, while the lower half of the diagram shows the suction forces S caused by the second wing segment II. The curve shown as a solid line represents the symmetrical wing profiles of a Darrieus rotor according to the prior art. It can be seen that the suction forces S act here exclusively on the leeward side and lead to a very large rotor thrust. The dashed curves represent flow converters according to the invention, which correspond to the in 1 - 12 illustrated embodiments, while the triangular built curves for in 13 - 23 illustrated embodiments and the dotted curves in the 24 - 30 correspond to the embodiment shown. The diagram shows with the dashed curves and with the triangles built curves a substantial compensation of the suction forces in the windward and leeward part of the orbit of the respective flow converter, while the dotted curve shows a complete compensation of the suction forces. In the diagram it is also clear that the buoyancy forces caused by an asymmetrical airfoil profile and thus also the suction forces S are substantially greater than the suction forces S caused by the symmetrical airfoil profile of a conventional Darrieus rotor.

40 zeigt die tangentialen Antriebskräfte P in einem Diagramm ebenfalls für den luv- und leeseitigen Teil der Umlaufbahn U eines Wendeflügels. Auch hier stehen die durchgezogenen Kurven für einen Darrieus-Rotor mit symmetrischen Flügelprofilen, der jeweils an den luv- und leeseitigen Scheitelpunkten der Umlaufbahn U maximale tangentiale Antriebskräften P hat, während die tangentialen Antriebskräfte P an den Scheitelpunkten der Umlaufbahn U am Übergang von Luv nach Lee auf 0 zurückgehen. Die von den asymmetrischen Flügelprofilen der Strömungskonverter nach 1-12 bewirkten Antriebskräfte P, die mit einer gestrichelten Kurve dargestellt sind, wirken im luvseitigen Teil der Umlaufbahn U an dem Flügelsegment I antreibend (+) mit maximalen Antriebskräften P am luvseitigen Scheitelpunkt, während sie im leeseitigen Teil der Umlaufbahn U abnehmen und teilweise verzögernd (-) wirken und sich die Kräfteverhältnisse an dem zwei Flügelsegment II umkehren. Dasselbe gilt auch für die aus Dreiecken aufgebauten Kurven, die den in 13-23 dargestellten Ausführungsbeispielen entsprechen. Die gepunkteten Kurven repräsentieren die in 24-30 dargestellten Ausführungsbeispiele und führen in der Bilanz zu tangentialen Antriebskräften P an jedem Punkt der Umlaufbahn U. 40 shows the tangential driving forces P in a diagram also for the luv- and leeward part of the orbit U of a turnover wing. Again, the solid curves for a Darrieus rotor with symmetrical wing profiles, each having at the luv and leeward vertexes of the orbit U maximum tangential driving forces P, while the tangential driving forces P at the vertices of the orbit U at the transition from windward to leeward go back to 0 The following from the asymmetric wing profiles of the flow converter 1 - 12 caused driving forces P, which are shown with a dashed curve, act in the windward part of the orbit U at the wing segment I driving (+) with maximum driving forces P at the windward vertex, while they decrease in the leeward part of the orbit U and partially retarding (-) act and reverse the balance of power on the two wing segment II. The same applies to the triangular curves that form the in 13 - 23 correspond to illustrated embodiments. The dotted curves represent the in 24 - 30 illustrated embodiments and lead in the balance to tangential driving forces P at each point of the orbit U.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Strömungskonverterflow converter 11 DrehimpulsachseSpin axis XX Rotorrotor 1010 Rotationsachseaxis of rotation YY Speichenradspoked 100100 Wendeflügelturning wings 22 Ringflügelring wings 101101 Drehrichtungdirection of rotation RR TragarmBeam 102102 Umlaufbahnorbit UU Nabehub 103103 Schubrichtungthrust direction KK Nabengelenkhub joint 104104 Schwenkachseswivel axis ZZ Rotorblattrotor blade 105105 Schwenkwinkelswivel angle λλ Reuleaux-DreieckReuleaux triangle 106106 Erstes FlügelsegmentFirst wing segment II Kreiselroundabout 107107 Zweites FlügelsegmentSecond wing segment IIII Kardangelenkuniversal joint 108108 Asymmetrisches FlügelprofilAsymmetrical wing profile 2020 Planetengetriebeplanetary gear 1111 Flügelnasewing leading edge 200200 Sonnenradsun 110110 FlügelhinterkanteTrailing edge 201201 Planetenradplanet 111111 Profilsehnechord qq Hohlradring gear 112112 DruckpunktliniePressure point line 2121 Planetenträgerplanet carrier 113113 Höheheight hH HypozykloideHypozykloide 114114 Endpunkteendpoints E1, E2E1, E2 Epizykloideepicycloid 115115 Wendepunktturning point WW Steuerelementcontrol 1212 Knotenpunktjunction NN Zylindercylinder 120120 GeradeJust 210210 Flügelklappewing flap 121121 KurveCurve 211211 Rotationsflächesurface of revolution 1313 Endlosschleifeendless loop 212212 Zylinderflächecylindrical surface 130130 Netznetwork 213213 Rotationshyperboloidof revolution 131131 Tangentialer NeigungswinkelTangential inclination angle α, α'α, α ' KugelschichtflächeSpherical layer surface 132132 Flügelkettewing chain 2222 RingtorusRingtorus 133133 Profilschaleprofile shell 2323 Generatorgenerator 1414 Strömungflow FF Radnabengeneratorhub generator 140140 Strömungsgeschwindigkeitflow rate aa Ringgeneratorring generator 141141 Umlaufgeschwindigkeitenperipheral speeds b, b'b, b ' TragwerkStructure 1515 Schubgeschwindigkeitpushing speed cc Seilnetzcable network 150150 Anströmgeschwindigkeitflow velocity dd Gitterschalegridshell 151151 Anströmwinkelangle of attack δδ Fahrgestellchassis 152152 Auftriebskraftbuoyancy LL Mastmast 153153 Sogkraftsuction force SS Strömungsleitwandflow guide 154154 Tangentiale AntriebskraftTangential driving force PP Azimutlageryaw bearings 1616 Drehachseaxis of rotation OO Wasserturbinewater turbine 1717 AntreibendDriving (+)(+) Windturbinewind turbine 1818 Verzögernddelaying (-)(-)

Claims (12)

Strömungskonverter (1) mit einer vertikal oder horizontal angeordneten ortsfesten Drehimpulsachse (X) und mindestens einem Rotor (10) mit einer Rotationsachse (Y), der dazu ausgebildet ist mittels von mindestens einem Flügel die in einer Strömung (F) enthaltene kinetische Energie in eine Drehbewegung mit Drehrichtung (R) und mittels eines Generators (14) in elektrischen Strom zu wandeln, welcher Flügel mit gleichbleibenden oder wechselnden radialen Abständen zu der Rotationsachse (Y) des Rotors (10) eine Umlaufbahn (U) definiert und im Querschnitt ein mit der Flügelnase (200) in Drehrichtung (R) ausgerichtetes asymmetrisches Flügelprofil (20) mit einer Saug- und einer Druckseite hat und mit seiner Profilsehne (q) tangential zu der Umlaufbahn (U) ausgerichtet ist und sich dabei zwischen zwei Endpunkten (E1,E2) über eine Höhe (h) entlang einer Druckpunktlinie (21) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel als Wendeflügel (2) ausgebildet ist und ein erstes Flügelsegment (I), dessen Saugseite auf der Außenseite der Umlaufbahn (U) liegt, sowie ein zweites Flügelsegment (II), dessen Saugseite auf der der Rotationsachse (Y) zugewandten Innenseite der Umlaufbahn (U) liegt, aufweist, wobei die Druckpunktlinie (21) einen zwischen den Endpunkten (E1,E2) angeordneten mittleren Wendepunkt (W) hat, an dem die Saugseite der Flügelsegmente (I, II) von der Außenseite zu der Innenseite der Umlaufbahn (U) wechselt, sodass die aus den Auftriebskräften (L) der Flügelsegmente (I, II) resultierenden Sogkräfte (S) einander weitgehend gegenseitig kompensieren und sich die tangentialen Antriebskräfte (P) der Flügelsegmente (I, II) addieren.Flow converter (1) with a vertically or horizontally arranged fixed angular momentum axis (X) and at least one rotor (10) with a rotation axis (Y), which is formed by means of at least one wing in a flow (F) kinetic energy contained in a Rotary movement with direction of rotation (R) and by means of a generator (14) to convert into electrical current, which wing with constant or changing radial distances from the axis of rotation (Y) of the rotor (10) defines an orbit (U) and in cross-section with the Wing nose (200) in the direction of rotation (R) aligned asymmetric wing profile (20) having a suction and a pressure side and is aligned with its chord (q) tangent to the orbit (U) and thereby between two endpoints (E1, E2) extends over a height (h) along a pressure point line (21), characterized in that the wing is designed as a reversible wing (2) and a first Flügelsegm Ent (I), the suction side is located on the outside of the orbit (U), and a second wing segment (II), the suction side on the rotation axis (Y) facing the inside of the orbit (U) is located, wherein the pressure point line (21 ) has a mean inflection point (W) between the end points (E1, E2), at which the suction side the wing segments (I, II) changes from the outside to the inside of the orbit (U), so that the suction forces (S) resulting from the buoyancy forces (L) of the wing segments (I, II) largely compensate each other and the tangential driving forces ( P) of the wing segments (I, II) add. Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckpunktlinie (21) eines Wendeflügels (2) einen tangentialen Neigungswinkel (α) aufweist und eine Rotationsfläche (13) um die Rotationsachse (Y) des Rotors (10) definiert und dabei als Gerade (210) ein Rotationshyperboloid (131) und als Kurve (211) z.B. eine Zylinderfläche (130) oder eine Kugelschichtfläche (132) definiert oder dass die Druckpunktlinien (21) einer Mehrzahl von Wendeflügeln (2) jeweils an ihren Endpunkten (E1,E2) zu einer Flügelkette (22) verkettbar sind, die im Falle einer als Ringtorus (133) ausgebildeten Rotationsfläche (13) eine Endlosschleife (212) bildet oder dass die Druckpunktlinien (21) einer Mehrzahl von Wendeflügeln (2) mit einem gegensinnigen Neigungswinkel (α, α') einander jeweils an den Wendepunkten (W) und an zwischen den Endpunkten (E1,E2) angeordneten Knotenpunkten (N) durchdringen und ein Netz (213) auf einer der Rotationsflächen (13) bilden.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that the pressure point line (21) of a turning wing (2) has a tangential angle of inclination (α) and defines a surface of revolution (13) about the axis of rotation (Y) of the rotor (10) and as a straight line (210) a rotational hyperboloid ( 131) and as a curve (211) eg a cylindrical surface (130) or a spherical layer surface (132) defined or that the pressure point lines (21) of a plurality of reversible blades (2) each at their end points (E1, E2) to a vane chain (22) can be linked, which forms in the case of a Ringtorus (133) formed surface of revolution (13) an endless loop (212) or that the pressure point lines (21) of a plurality of reversible blades (2) with an opposite inclination angle (α, α ') each other penetrate the inflection points (W) and at nodes (N) arranged between the end points (E1, E2) and form a net (213) on one of the surfaces of revolution (13). Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flügelsegment (I) eines Wendeflügels (2) mit einem tangentialen Neigungswinkel (α) in Drehrichtung (R) vorausläuft, wobei die Druckpunktlinie (21) im Falle einer Geraden (210) die Endpunkte (E1, E2) auf der Oberfläche eines virtuellen Rotationshyperboloids (131) und im Falle einer Kurve (211) auf der Oberfläche eines virtuellen ovalen Zylinders oder auf der Oberfläche eines virtuellen Prismas verbindet, wobei im Falle eines ovalen Zylinders die ovale Grund- und Deckflächen und im Falle eines Prismas mit gewölbten Seitenflächen die polygonalen Grund- und Deckflächen miteinander verbunden werden.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that the first wing segment (I) of a turning wing (2) with a tangential inclination angle (α) in the direction of rotation (R) precedes, wherein the pressure point line (21) in the case of a straight line (210) the end points (E1, E2) on the surface of a virtual hyperboloid of revolution (131) and in the case of a curve (211) on the surface of a virtual oval cylinder or on the surface of a virtual prism, in the case of an oval cylinder the oval base and top surfaces and in the case of a prism with curved side surfaces, the polygonal base and top surfaces are joined together. Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Wendeflügeln (2), deren Druckpunktlinien (21) eine Gerade (210) aufweisen, an ihren Endpunkten (E1,E2) zu einer Flügelkette (22) verkettbar sind und z.B. aus einem profilierten Blechband oder aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff hergestellt werden, wobei eine Mehrzahl von Flügelketten (22) mit einem Neigungswinkel (α) sich jeweils an ihren mittleren Wendepunkten (W) mit einer Mehrzahl von Flügelketten (22) mit einem Neigungswinkel (α') überkreuzen und ein Netz (213) mit rautenförmigen Maschen bilden.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that a plurality of reversible blades (2) whose pressure point lines (21) have a straight line (210), at their end points (E1, E2) to a wing chain (22) are linked and, for example, from a profiled sheet metal strip or from a fiber-reinforced composite material, wherein a plurality of vane chains (22) with an inclination angle (α) each intersect at their middle points of inflection (W) with a plurality of vane chains (22) with an inclination angle (α ') and a net (213) form with diamond-shaped stitches. Strömungskonverter (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das von den Druckpunktlinien (21) einer Mehrzahl von Wendeflügeln (2) gebildete Netz (213) ein Rotationshyperboloid (131) definiert und als zugbeanspruchtes Seilnetz (150) ausgebildet ist, wobei die Flügelsegmente (I, II) der Wendeflügel (2) Profilschalen (23) aufweisen, die von dem Seilnetz (150) getragen werden und das Seilnetz (150) jeweils über ein oberes und ein unteres Speichenrad (100) mit einer konzentrisch und koaxial zu einem zentralen Mast (153) angeordneten Nabe verspannt ist.Flow converter (1) to Claim 4 , characterized in that the network (213) formed by the pressure-point lines (21) of a plurality of reversing blades (2) defines a rotational hyperboloid (131) and is designed as a tensioned cable net (150), the wing segments (I, II) of the reversing blades (2) profile shells (23), which are supported by the cable net (150) and the cable net (150) respectively via an upper and a lower spoked wheel (100) with a concentric and coaxial with a central mast (153) arranged hub braced is. Strömungskonverter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das von den Druckpunktlinien (21) einer Mehrzahl von Wendeflügeln (2) gebildete Netz (213) als biege-, schub- und torsionssteife Gitterschale (151) mit Knotenpunkten (N) ausgebildet ist, welche Gitterschale (151) im Falle eines Rotors (10) mit vertikaler Rotationsachse (Y) an ihrer Basis über ein Fahrgestell (152) mit Radsätzen auf kreisringförmigen Schienen läuft, wobei mindestens ein Generator (14) als Radnabengenerator (140) vorgesehen ist und welche Gitterschale (151) im Falle eines Rotors (10) mit horizontaler Rotationsachse (Y) als Ringtorus (133) ausgebildet ist, der jeweils an den mittleren Wendepunkten (W) der Wendeflügel (2) in eine von den Flügelsegmenten (I) gebildete außenseitige Halbschale und eine von den Flügelsegmenten (II) gebildete, der Rotationsachse (Y) zugewandte Halbschale unterteilt ist und den äußeren Druckring eines Speichenrads (100) bildet.Flow converter (1) to Claim 2 Is formed, characterized in that the network formed the of the pressure point lines (21) a plurality of turning vanes (2) (213) as bending, shear and torsion grating shell (151) having nodes (N), which grating shell (151) in Trap of a rotor (10) with vertical axis of rotation (Y) at its base via a chassis (152) runs with wheelsets on annular rails, wherein at least one generator (14) is provided as a wheel hub generator (140) and which grid shell (151) in the case a rotor (10) with a horizontal axis of rotation (Y) is designed as a ring torus (133) which in each case at the central points of inflection (W) of the reversing blades (2) in one of the wing segments (I) formed outside half-shell and one of the wing segments ( II) formed, the axis of rotation (Y) facing half shell is divided and forms the outer pressure ring of a spoke wheel (100). Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer horizontalen Rotationsachse (Y) der Rotor (10) ein Speichenrad (100) aufweist, dessen äußerer Druckring als Ringflügel (101) mit einem asymmetrischen Flügelprofil (20) ausgebildet ist, der die Strömung (F) luvseitig von der Rotationsachse (Y) weg und leeseitig zu der Rotationsachse (Y) hin lenkt, sodass an jedem Punkt der Umlaufbahn (U) das erste Flügelsegment (I) eine nach außen gerichtete Auftriebskraft (L) mit einer tangentialen Antriebskraft (P) und das zweite Flügelsegment (II) eine nach innen gerichtete Auftriebskraft (L) mit einer tangentialen Antriebskraft (P) bewirkt, wobei sich die Sogkräfte (S) der Flügelsegmente (I, II) gegenseitig kompensieren und sich die tangentialen Antriebskräfte (P) addieren.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that in the case of a horizontal axis of rotation (Y), the rotor (10) has a spoke wheel (100) whose outer pressure ring is designed as an annular wing (101) with an asymmetric wing profile (20), the flow (F) windward away from the axis of rotation (Y) and leeward to the axis of rotation (Y) out, so that at each point of the orbit (U), the first wing segment (I) an outward buoyancy force (L) with a tangential driving force (P) and the second wing segment (II) causes an inwardly directed buoyancy force (L) with a tangential driving force (P), wherein the suction forces (S) of the wing segments (I, II) compensate each other and add the tangential driving forces (P). Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Wendeflügel (2) mit periodisch wechselnden radialen Abständen um die Rotationsachse (Y) rotieren, wobei die Wendeflügel (2) jeweils an ihren Endpunkten (E1, E2) mit einem Rollkörper in Form eines Reuleaux-Dreiecks (106) verbunden sind, der zusammen mit einer Lagerschale in Form eines Quadrats mit gerundeten Ecken ein Lager bildet, sodass die Wendeflügel (2) auf einer quadratischen Umlaufbahn (U) mit gerundeten Ecken laufen und die Rotationsachse (Y) z.B. über zwei Kardangelenke (108) mit der ortsfesten Drehimpulsachse (X) und mit dem Generator (14) verbunden ist.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that three turning blades (2) rotate with periodically changing radial distances about the axis of rotation (Y), wherein the turning blades (2) each at their end points (E1, E2) with a rolling body in the form of a Reuleaux triangle (106) connected, which forms a bearing together with a bearing shell in the form of a square with rounded corners, so that the reversible blades (2) on a square orbit (U) run with rounded corners and the Rotation axis (Y), for example via two universal joints (108) with the fixed angular momentum axis (X) and with the generator (14) is connected. Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rotationsachse (Y) eines Rotors (10) mit einem radialen Abstand zu der ortsfesten Drehimpulsachse (X) des Strömungskonverters (1) angeordnet ist und eine Mehrzahl von Wendeflügeln (2) die ortsfeste Drehimpulsachse (X) auf einer Hypozykloide (114) oder auf einer Epizykloide (115) umrunden, wobei im Falle einer Hypozykloide (114) ein, aus einem Sonnenrad (110), mindestens einem Planentenrad (111) und einem Hohlrad (112) bestehendes Planetengetriebe (11) vorgesehen ist und im Falle einer Epizykloide (115) das Planetengetriebe (11) ein feststehendes Sonnenrad (110) aufweist, das von einer Mehrzahl von Planetenrädern (111) umrundet wird um deren Rotationsachsen (Y) jeweils mindestens ein Wendeflügel (2) auf einer Umlaufbahn (U) kreist, sodass die Anströmgeschwindigkeit (d) sowie der Anströmwinkel (δ) an jedem Punkt der Umlaufbahn (U) als Vektorsumme aus Richtung und Betrag der Strömungsgeschwindigkeit (a) und der Umlaufgeschwindigkeit (b)der Wendeflügel (2) um die Rotationsachse (Y) sowie aus der Umlaufgeschwindigkeit (b') der Wendeflügel (2) um die Drehimpulsachse (X) resultieren.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that at least one axis of rotation (Y) of a rotor (10) is arranged at a radial distance to the fixed angular momentum axis (X) of the flow converter (1) and a plurality of reversible blades (2) the stationary angular momentum axis (X) on a Orbit around an hypocycloid (114) or on an epicycloid (115), wherein in the case of a hypocycloid (114) a planetary gear (11) consisting of a sun gear (110), at least one planetary gear (111) and a ring gear (112) is provided, and in the case of an epicycloid (115), the planetary gear (11) has a fixed sun gear (110) which is surrounded by a plurality of planetary gears (111) about whose axes of rotation (Y) at least one reversing blade (2) in an orbit ( U ) so that the inflow velocity (d) and the inflow angle (δ) at each point of the orbit (U) as the vector sum of the direction and magnitude of the flow velocity (a) and the Umlaufgeschwindigkei t (b) the reversing blade (2) around the axis of rotation (Y) and from the rotational speed (b ') of the reversing blades (2) around the angular momentum axis (X) result. Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wendeflügel (2) an seinem mittleren Wendepunkt (W) biegesteif mit einem Auftrieb erzeugenden Rotorblatt (105) verbunden ist, das als radialer Tragarm (102) an seinem nabenseitigen Ende über ein Nabengelenk (104) mit der tangentialen Schwenkachse (Z) an die Nabe (103) des Rotors (10) angelenkt ist und innerhalb eines durch einen Schwenkwinkel (λ) begrenzten Schwenkbereichs entweder einen selbsttätigen oder aktiv gesteuerten gefesselten Steig- und Sinkflug des Rotorblatts (105) und der Wendeflügel (2) jeweils mit unterschiedlichen Schubrichtungen (K) ermöglicht, sodass die Flügelsegmente (I, II) mit einem Anströmwinkel (δ) und einer Anströmgeschwindigkeit (d) als Vektorsumme aus Richtung und Betrag der Strömungsgeschwindigkeit (a), der Umlaufgeschwindigkeit (b) und einer radialen Schubgeschwindigkeit (c) angeströmt werden.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that a turning wing (2) at its intermediate point of inflection (W) is rigidly connected to a buoyancy generating rotor blade (105) as a radial support arm (102) at its hub end via a hub joint (104) with the tangential pivot axis (Z) is articulated to the hub (103) of the rotor (10) and within an area limited by a pivot angle (λ) pivoting range either an automatic or actively controlled bounded climbing and descent of the rotor blade (105) and the reversing blades (2) respectively with different thrust directions (K), so that the wing segments (I, II) with an angle of attack (δ) and a flow velocity (d) as the vector sum from the direction and magnitude of the flow velocity (a), the orbital velocity (b) and a radial shear velocity ( c) are flown. Strömungskonverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) als gefesselter Kreisel (107) ausgebildet ist, der mit seiner Rotationsachse (Y) über ein Kardangelenk (108) im Schwerpunkt des Kreisels (107) an die ortsfeste Drehimpulsachse (X) des Kreisels (107) angelenkt und mit dem Generator (14) verbunden ist, wobei die regelmäßige Präzessionsbewegung des Kreisels (107) mit einem Schwenkwinkel (λ) gegenüber der raumfesten Drehimpulsachse (X) genutzt wird, um an den Flügelsegmenten (I, II) tangentiale Antriebskräfte (P) über den Anströmwinkel (δ) und die Anströmgeschwindigkeit (d) als Vektorsumme aus Richtung und Betrag der Strömungsgeschwindigkeit (a), der Umlaufgeschwindigkeit (b) und der radialen Schubgeschwindigkeit (c) zu erzeugen.Flow converter (1) to Claim 1 , characterized in that the rotor (10) as a tethered gyro (107) is formed with its axis of rotation (Y) via a universal joint (108) in the center of gravity of the gyroscope (107) to the stationary angular momentum axis (X) of the gyroscope (107 ) and connected to the generator (14), wherein the regular precession movement of the gyroscope (107) with a pivot angle (λ) relative to the fixed space axis of momentum (X) is used to tangential to the wing segments (I, II) driving forces (P ) over the angle of attack (δ) and the flow velocity (d) as a vector sum from the direction and magnitude of the flow velocity (a), the rotational velocity (b) and the radial shear velocity (c). Strömungskonverter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (10) pneumatisch oder hydraulisch betätigte Steuerelemente (12) aufweist, die als Flügelklappen (121) an den Flügelsegmenten (I, II) eines Wendeflügels (2) der Drehzahlbegrenzung des Rotors (10) dienen oder als Zylinder (120) zwischen der ortsfesten Drehimpulsachse (X) und einem Rotor (10) als Kreisel (107) die Nutation des Kreisels (107) steuern und im Falle von Wendeflügeln (2), die über ein Rotorblatt (105) an ein Nabengelenk (104) angelenkt sind, den gefesselten Steig- und Sinkflug der Wendeflügel (2) und des Rotorblatts (105) steuern.Flow converter (1) according to one of Claims 1 or 11 , characterized in that a rotor (10) pneumatically or hydraulically actuated controls (12) which serve as wing flaps (121) on the wing segments (I, II) of a reversing wing (2) of the speed limitation of the rotor (10) or as a cylinder (120) between the fixed angular momentum axis (X) and a rotor (10) as a gyroscope (107) control the nutation of the gyroscope (107) and in the case of turning blades (2), which via a rotor blade (105) to a hub joint (104 ), the bound climb and descent of the reversing blades (2) and the rotor blade (105) control.
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