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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung durch ein strömendes Fluid, umfassend mindestens zwei Flügel, die jeweils um eine dem jeweiligen Flügel zugeordnete Flügeldrehachse drehbar sind und sich ausgehend von der zugeordneten Flügeldrehachse radial auswärts erstrecken.
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Vorrichtungen zur Betätigung durch ein strömendes Fluid sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungen bekannt und dienen dazu, eine kinetische Strömungsenergie eines Fluids in eine Rotationsenergie umzuwandeln. Ein Fluid ist wie üblich ein Gas oder eine Flüssigkeit.
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Vielfach wird eine solche Vorrichtung in einer sogenannten Arbeitsmaschine zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet. Bei dieser Verwendung treiben um eine Flügeldrehachse rotierende Flügel einen elektrischen Generator an, der ausgebildet ist, Rotationsenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Beispielsweise wandeln Gas- oder Dampfturbinen die Strömungsenergie eines Heißgases bzw. Heißdampfes mit Hilfe von an einer Turbinenwelle gehaltenen üblicherweise Schaufeln genannten Flügeln in eine Rotationsenergie der Turbinenwelle um, die abtriebsseitig mit einem elektrischen Generator gekoppelt ist und diesen rotierend antreibt.
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Alternativ kann auch die natürliche Strömungsenergie von atmosphärischer Luft, d.h. Wind, zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden. Eine sogenannte Windkraftanlage umfasst zumeist drei Flügel, die von einem im Wesentlichen horizontal strömenden Wind in Rotation um eine horizontale Flügeldrehachse versetzt werden, um einen ebenfalls abtriebsseitig angekoppelten elektrischen Generator anzutreiben. Hierbei muss sich für einen optimalen Energieertrag die Flügeldrehachse der Windkraftanlage stets parallel zu der Windrichtung erstrecken. Mit anderen Worten muss die Flügeldrehachse der Windkraftanlage mittels einer Nachführeinheit fortlaufend an veränderliche Windrichtungen angepasst werden. Eine solche Windkraftanlage ist in
DE 296 02 674 U1 beschrieben.
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Besonders einfach kann eine solche Nachführeinheit als ein Leitflügel ausgebildet sein, der starr mit der Flügeldrehachse verbunden und sich mit dieser in einer Ebene dieser erstreckt. Ein solcher Leitflügel wird durch ein von dem Wind bewirktes Drehmoment immer in die Strömungsrichtung des Winds verstellt, wodurch jederzeit die effizienteste Ausrichtung der Windkraftanlage gewährleistet ist. Traditionelle Windmühlen und kleinere moderne Windkraftanlagen umfassen gewöhnlich Nachführeinheiten dieses Typs.
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Weitere von dem vorgenannten Gebiet sehr verschiedene Anwendungen für derartige Vorrichtungen erschließen sich im Dekor- und Spielwarensektor. Sehr verbreitet sind beispielsweise einfache Windräder, die Kindern als Spielzeug oder Erwachsenen als Dekorationselement dienen können. Ein solches Windrad umfasst eine als Griff oder zur dauerhaften Befestigung dienende Stange und eine Vielzahl von an der Stange gehaltenen Flügeln. Die Flügel sind um eine Flügeldrehachse drehbar an der Stange gelagert, in einer Umfangsrichtung um die Flügeldrehachse äquidistant angeordnet und erstrecken sich bezogen auf die Flügeldrehachse radial auswärts. Dabei erstreckt sich die Flügeldrehachse senkrecht zu der Längsachse der Stange.
GB 645 571 A ,
US 2 545 801 A und
US 2 638 705 A offenbaren Beispiele für ein Windrad in Gestalt einer menschlichen Figur oder. eines Vogels, deren Arme bzw. Schwingen als Flügel des Windrads ausgebildet sind.
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Während des Betriebs wird die Stange des Windrads in der Hand gehalten oder an einer geeigneten Stelle befestigt und das Windrad durch Drehen der Stange um ihre Längsachse derart ausgerichtet, dass sich die Flügeldrehachse parallel zu der Strömungsrichtung des Winds erstreckt. Die Windströmung beaufschlagt die Flügel des Windrads mit einem in der Umfangsrichtung des Windrads wirkenden Drehmoment, wodurch das Windrad in Rotation versetzt wird.
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Jedoch bietet ein solches Windrad wenig Abwechslung, da die ausgeführte Rotationsbewegung sehr gleichförmig ist. Überdies weist sie aufgrund der unveränderlichen Form der Flügel auch nur eine mögliche Drehrichtung auf. Infolgedessen kann ein Kind sein Interesse an dem Windrad bald verlieren oder der ästhetische Reiz des rotierenden Windrads in kurzer Zeit verblassen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Bewegung in einem strömenden Fluid eine hohe Variabilität aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einem um eine Körperdrehachse drehbaren Zentralkörper, an dem die mindestens zwei Flügel gehalten und relativ zu dem Zentralkörper um die zugeordnete Flügeldrehachse drehbar gelagert sind, wobei sich die Flügeldrehachsen quer zu der Körperdrehachse erstrecken.
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Die Erfindung beruht auf der Idee, die Vorrichtung mit einem weiteren Rotationsfreiheitsgrad zu versehen. Dazu wird ein um eine weitere Achse, die Körperdrehachse drehbarer Zentralkörper geschaffen, an dem die mindestens zwei Flügel derart gehalten und gelagert sind, dass ihre Rotation um die jeweilige Flügeldrehachse relativ zu dem Zentralkörper erfolgt. Der weitere Rotationsfreiheitsgrad wird dadurch vorgesehen, dass sich die Körperdrehachse quer zu jeder Flügeldrehachse erstreckt.
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Besonders bevorzugt sind ein erster Flügel und ein zweiter Flügel auf gegenüberliegenden Seiten des Zentralkörpers angeordnet. Dadurch lässt sich eine bezüglich des Zentralkörpers symmetrische Gewichtsverteilung erreichen. Entsprechend lässt sich die Vorrichtung besonders gut ausbalancieren, d.h. ein gemeinsamer Schwerpunkt des Systems aus dem Zentralkörper, dem ersten und dem zweiten Flügel kann nahe bei dem Schwerpunkt des Zentralkörpers angeordnet sein oder mit diesem zusammenfallen, so dass keine oder nur geringe statische Drehmomente auf den Zentralkörper wirken. Es können auch jeweils mehrere erste Flügel und zweite Flügel auf den gegenüberliegenden Seiten des Zentralkörpers angeordnet sein.
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Ein Hauptflächenabschnitt des ersten Flügels kann sich senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einem zu dem Hauptflächenabschnitt des ersten Flügels korrespondierenden Hauptflächenabschnitt des zweiten Flügels erstrecken. Entsprechend sind der erste Flügel und der zweite Flügel hinsichtlich ihrer jeweiligen Hauptflächenabschnitte bezogen auf die jeweiligen Flügeldrehachsen unterschiedlich ausgerichtet. Auf diese Weise existiert unabhängig von einer Windrichtung immer ein Flügel, dessen Hauptflächenabschnitt von dem Wind mit einem Drehmoment beaufschlagt wird. Für diesen Zweck erweist sich eine Winkeldifferenz von zumindest in etwa 90° zwischen den beteiligten Hauptflächenabschnitten als besonders geeignet. Bei dieser Winkeldifferenz erstrecken sich der Hauptflächenabschnitt des ersten Flügels und der Hauptflächenabschnitt des zweiten Flügels senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zueinander.
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Ein senkrechter oder im Wesentlichen rechter Winkel wird im Kontext dieser Erfindung als ein Winkel zwischen 85° und 95°, vorteilhaft zwischen 88° und 92° und bevorzugt von genau 90° verstanden.
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Erfindungsgemäß erstreckt sich ein Hauptflächenabschnitt des ersten Flügels senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der dem ersten Flügel zugeordneten ersten Flügeldrehachse und erstreckt sich ein Hauptflächenabschnitt des zweiten Flügels parallel oder im Wesentlichen parallel zu der dem zweiten Flügel zugeordneten zweiten Flügeldrehachse. Ein durch den ersten Flügel erzeugtes Drehmoment greift entsprechend einem Leitflügel an der Körperdrehachse an, während ein durch den zweiten Flügel erzeugtes Drehmoment an der zweiten Flügeldrehachse angreift. Die Kombination eines ersten und eines zweiten Flügels kann folglich eine abwechslungsreiche Bewegung der Vorrichtung erzeugen, wenn die Vorrichtung von einem Fluid angeströmt wird.
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Im Kontext dieser Erfindung wird unter einer parallelen oder im Wesentlichen parallelen Erstreckung einer Ebene zu einer Achse ein zwischen der Ebene und der Achse gemessener Winkel von höchstens 5°, vorteilhaft höchstens 2° und bevorzugt von genau 0° verstanden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist ein Flügel zwei gegenüberliegende ebene Hauptflächenabschnitte auf, die sich insbesondere parallel zueinander erstrecken. Mit anderen Worten besitzt der Flügel eine flache Form und ist idealerweise plattenförmig ausgebildet. Ein solcher Flügel lässt sich einfach herstellen. An einfachsten ist die Herstellung, wenn der Flügel zwei zueinander parallele Hauptflächenabschnitte aufweist, die von einer bestimmten, bevorzugt abgerundeten Außenkontur begrenzt sind. Ein strömendes Fluid beaufschlagt den flachen Flügel abgerundeten Außenkontur begrenzt sind. Ein strömendes Fluid beaufschlagt den flachen Flügel mit einer Kraft, wenn es einen der beiden Hauptflächenabschnitte anströmt, d.h. wenn sich die Strömungsrichtung des Fluids quer, d.h. nicht parallel zu dem Hauptflächenabschnitt erstreckt. Umgekehrt wirkt bei einer Strömung des Fluids parallel zu dem Hauptflächenabschnitt keine Kraft auf den flachen Flügel.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Flügel einen gekrümmten ersten Hauptflächenabschnitt auf. Dank der Krümmung des Hauptflächenabschnitts kann ein zu dem Hauptflächenabschnitt parallel strömendes Fluid den Flügel mit einer Kraft quer zu der Strömungsrichtung des Fluids beaufschlagen. Damit weist der Flügel andere fluiddynamische Eigenschaften auf als ein Flügel mit einem ebenen Hauptflächenabschnitt. Bei Verwendung eines Flügels mit ebenen Hauptflächenabschnitten und eines Flügels mit einem gekrümmten Hauptflächenabschnitt lässt sich - zusätzlich zu einer unterschiedlichen Ausrichtung der Hauptflächenabschnitte - ein weiterer Unterschied zwischen dem ersten Flügel und dem zweiten Flügel vorsehen.
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Vorteilhaft ist der erste Hauptflächenabschnitt des Flügels konvex gekrümmt und weist der Flügel einen konkav gekrümmten zweiten Hauptflächenabschnitt auf, wobei insbesondere der erste Hauptflächenabschnitt des Flügels und der zweite Hauptflächenabschnitt des Flügels gegenüberliegend angeordnet sind und sich insbesondere parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Ein derartiger Flügel weist somit einen von den beiden Hauptflächenabschnitten gebildeten gewölbten Flügelabschnitt ähnlich einem Löffel auf. An dem konvexen Hauptflächenabschnitt erzeugt ein parallel zu dem konvexen Hauptflächenabschnitt strömendes Fluid eine Kraft senkrecht zu dem konvexen Hauptflächenabschnitt. Der gegenüberliegende konkave Hauptflächenabschnitt bietet einem quer zu dem konkaven Hauptflächenabschnitt anströmenden Fluid eine optimale Angriffsfläche.
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Im Kontext dieser Erfindung wird unter einer parallelen Erstreckung zweier Flächenabschnitte ein zwischen den Flächenabschnitten gemessener Abstand verstanden, der über die gesamten Flächenabschnitte von einem zwischen den Flächenabschnitten gemessenen mittleren Abstand um höchstens 5%, vorteilhaft um höchstens 2% abweicht und bevorzugt mit dem mittleren Abstand identisch ist.
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In einer Ausführungsform ist mindestens ein Flügel und insbesondere jeder Flügel aus einem Bogen geschnitten ist und/oder umfasst einen Kunststoff umfasst oder besteht aus einem Kunststoff. Kunststoffbögen sind haltbar, kostengünstig verfügbar und einfach zu verarbeiten. Flügel können durch Schneiden oder Stanzen eines Bogens mit jeder gewünschten Außenkontur hergestellt werden.
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In bevorzugten Ausführungsformen erstreckt sich jede Flügeldrehachse senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Körperdrehachse, wobei insbesondere sich eine einem ersten Flügel zugeordnete erste Flügeldrehachse und eine einem zweiten Flügel zugeordnete zweite Flügeldrehachse parallel zueinander und bevorzugt in einer zu der Körperdrehachse senkrechten oder im Wesentlichen senkrechten Ebene erstrecken. Auf diese Weise können Scherkräfte und Torsionskräfte in dem Zentralkörper effektiv verringert oder verhindert werden.
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In einer vorteilhaften Weiterentwicklung erstrecken sich die einem ersten Flügel zugeordnete Flügeldrehachse und die einem zweiten Flügel zugeordnete Flügeldrehachse kollinear. Mit anderen Worten ist eine einzige gemeinsame Flügelachse für den ersten Flügel und den zweiten Flügel vorgesehen. Eine gemeinsame Flügelachse geht mit einem einfachen und symmetrischen Aufbau der Vorrichtung einher.
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Ein erster Flügel und ein zweiter Flügel bilden bezogen auf die kollinearen Flügeldrehachsen bevorzugt einen festen Winkel und erstrecken sich insbesondere ausgehend von den kollinearen Flügeldrehachsen in entgegengesetzte Richtungen. Aufgrund des festen Winkels zwischen dem ersten und dem zweiten Flügel bewirkt ein an einem der beiden Flügel angreifendes Drehmoment notwendig eine entsprechende Drehung beider Flügel um die kollinearen Drehflügelachsen. Anders gesagt, können die beiden Flügel nicht unabhängig voneinander rotieren. Stattdessen sind sie derart angeordnet und ausgebildet, dass jeder Flügel im Falle eines auf ihn wirkenden Drehmoments den jeweils anderen drehend antreibt. Wenn sich die beiden Flügel in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, können sich die kollinearen Flügeldrehachsen durch einen gemeinsamen Schwerpunkt der beiden Flügel erstrecken. Dadurch kann erreicht werden, dass jede Winkelposition der beiden Flügel eine Gleichgewichtsposition in Bezug auf die kollinearen Flügeldrehachsen darstellt.
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In diesem Fall kann die Vorrichtung eine Welle umfassen, die sich durch den Zentralkörper erstreckt und die kollinearen Flügeldrehachsen bildet, wobei mindestens ein Flügel und insbesondere zwei Flügel mit der Welle verbunden, insbesondere verklebt sind. Eine gemeinsame Welle, an der zwei Flügel gehalten sind, ist einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren. Zum Verkleben der Flügel mit der Welle kann beispielsweise ein herkömmlicher Heißkleber verwendet werden.
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Vorteilhaft ist die Welle als zylindrischer Stab ausgebildet und/oder umfasst ein Metall oder einen Kunststoff oder besteht aus einem Metall oder einem Kunststoff. Zylindrische Stäbe sind rotationssymmetrisch um die Zylinderachse. Infolgedessen lassen sie sich leicht radial lagern, um eine Rotation zu ermöglichen. Metallstäbe oder Kunststoffstäbe besitzen überdies eine große Stabilität und sind einfach und kostengünstig in der Herstellung.
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Der Zentralkörper kann eine Umfangswandung aufweisen, die einen Hohlraum im Inneren des Zentralkörpers umschließt, und/oder einen Kunststoff aufweisen oder aus einem Kunststoff bestehen. Wenn der Zentralkörper als ein Hohlkörper ausgebildet ist, führt dies zu einem besonders geringen Gewicht des Zentralkörpers, wodurch eine Reibungskraft während seiner Rotation um die Körperdrehachse reduziert sein kann. Kunststoffe können ein geringes spezifisches Gewicht aufweisen, wodurch das Gewicht des Zentralkörpers weiter verringert ist.
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Vorteilhaft umfasst die Vorrichtung einen Ständer mit einem Fuß und einer an dem Fuß befestigten Stange, die von dem Fuß vorsteht und an deren freien Ende der Zentralkörper gelagert ist. Der Fuß kann ein gegenüber der Stange ein vergleichsweise großes Gewicht sowie eine große Anlagefläche für einen Untergrund aufweisen. In diesem Fall weist der Ständer trotz der abragenden Stange eine gute Standfestigkeit auf.
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Das freie Ende der Stange ist bevorzugt als eine von dem Fuß weg weisende Spitze, insbesondere als eine kegelförmige Spitze ausgebildet. Ein auf der Spitze aufliegender Zentralkörper ist mit einer sehr kleinen Fläche der Stange in Anlage, wodurch die einer Rotation des Zentralkörpers entgegengerichtete Reibungskraft entsprechend gering ist.
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In bevorzugten Ausführungsformen erstrecken sich die Körperdrehachse vertikal und die Flügeldrehachsen horizontal. Eine derartige Ausrichtung der jeweiligen Drehachsen geht mit einem einfachen Aufbau und einer guten Handhabbarkeit der Vorrichtung einher.
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Weitere Vorteile und Merkmale werden anhand einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Darin zeigt
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 eine Seitenansicht eines sich in der von der Körperdrehachse und den Flügeldrehachsen aufgespannte Ebene erstreckenden Querschnitts durch die in 1 gezeigte Vorrichtung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 1 zur Betätigung durch ein strömendes Fluid gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Bei der gezeigten lediglich beispielhaften und nicht beschränkenden Ausführungsform handelt es sich um einen windbetätigten Dekorationsartikel oder ein windbetätigtes Spielzeug.
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Die Vorrichtung 1 umfasst einen Ständer 50 mit einem Fuß 51 und einer an dem Fuß 51 befestigten Stange 52, die als zylindrischer Metallstab ausgebildet ist. Die Stange 52 steht von dem Fuß 51 vor und erstreckt sich in vertikaler Richtung. Das freie Ende 53 der Stange 52 ist als eine von dem Fuß 51 weg weisende kegelförmige Spitze ausgebildet.
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Ferner umfasst die Vorrichtung 1 einen kugelförmigen Zentralkörper 10, der als Hohlkörper mit einer einen Hohlraum 11 einschließenden und aus einem Kunststoff bestehenden Umfangswandung 12 ausgebildet ist. Der Zentralkörper 10 ist an dem spitzen freien Ende 53 der Stange 50 um eine vertikale Körperdrehachse 2 reibungsarm drehbar gelagert. Dazu weist er ein Radial- und Axialgleitlager 14 in Form einer sich vertikal erstreckenden zylindrischen Hülse auf, in welchem die Stange 50 aufgenommen ist. Zudem weist der Zentralkörper 10 ein Radialgleitlager 13 in Form einer Röhre auf, die sich in horizontaler Richtung durch den Zentralkörper 10 erstreckt. Der Fachmann kann für den Zentralkörper 10 selbstverständlich auch von einer Kugelform abweichende Gestaltungen vorsehen, beispielsweise die Form einer Badeente oder dergleichen, sowie andere Materialien zum Ausbilden des Zentralkörpers 10 verwenden. Ebenso können die Gleitlager abweichend realisiert sein, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine aus Kunststoff bestehende zylindrische Welle 40, die sich durch den Zentralkörper 10 erstreckt und auf gegenüberliegenden Seiten des Zentralkörpers 10 aus diesem vorsteht. Die Welle 40 ist in dem Radialgleitlager 13 des Zentralkörpers 10 aufgenommen und darin drehbar gelagert. Auf den gegenüberliegenden Seiten des Zentralkörpers 10 ist auf die freien Enden 41, 42 der Welle 40 jeweils ein Abstandselement 43 in Form einer kugelförmigen gelochten Kunststoffperle aufgeschoben, das ein Axialgleitlager für die Welle 40 bildet. Die Abstandselemente können aber auch in anderen Formen ausgebildet sein und andere Materialien umfassen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner einen ersten Flügel 20, der um eine ihm zugeordnete erste Flügeldrehachse 3 drehbar ist, und einen zweiten Flügel 30, der um eine ihm zugeordnete zweite Flügeldrehachse 4 drehbar ist. Die beiden Flügel 20, 30 sind an dem Zentralkörper 10 gehalten und relativ zu dem Zentralkörper 10 um die jeweils zugeordnete Flügeldrehachse 3, 4 drehbar gelagert.
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Der erste Flügel 20 und der zweite Flügel 30 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Zentralkörpers 10 angeordnet und jeweils mittels eines Heißklebstoffs mit der Welle 40 an deren freien Enden 41, 42 derart verbunden, dass sie sich ausgehend von der jeweils zugeordneten Flügeldrehachse 3, 4 radial auswärts erstrecken. Auf diese Weise definiert die Welle 40 eine gemeinsame Flügeldrehachse 3, 4, d.h. die erste Flügeldrehachse 3 und die zweite Flügeldrehachse 4 sind kollinear und erstrecken sich horizontal und damit senkrecht zu der Körperdrehachse 2. Bezogen auf die kollinearen Flügeldrehachsen 3, 4 bilden der erste Flügel 20 und der zweite Flügel 30 einen festen gestreckten Winkel, d.h. die beiden Flügel 20, 30 erstrecken sich ausgehend von den kollinearen Flügeldrehachsen 3, 4 in entgegengesetzte Richtungen.
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Jeder Flügel 20, 30 besteht aus einem Kunststoff und ist aus einem Bogen geschnitten. Entsprechend weisen der erste Flügel 20 zwei gegenüberliegende und sich parallel zueinander erstreckende Hauptflächenabschnitte 21, 22 und der zweite Flügel 30 zwei gegenüberliegende und sich parallel zueinander erstreckende Hauptflächenabschnitte 31, 32 auf.
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Die Hauptflächenabschnitte 21, 22 des ersten Flügels 20 sind eben und erstrecken sich senkrecht zu der dem ersten Flügel 20 zugeordneten Flügeldrehachse 3. Die Hauptflächenabschnitte 31, 32 des zweiten Flügels 30 sind konvex bzw. konkav gekrümmt und erstrecken sich im Mittel, d.h. bei mittelnder Einebnung, parallel zu der dem zweiten Flügel 30 zugeordneten Flügeldrehachse 4.
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Wegen der Kollinearität der beiden Flügeldrehachsen 3, 4 erstrecken sich die Hauptflächenabschnitte 21, 22 des ersten Flügels 20 und die Hauptflächenabschnitte 31, 32 des zweiten Flügels 30 also senkrecht zueinander.
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Während des Betriebs der Vorrichtung 1 wird diese von einem Fluid in Form eines Windes aus einer beliebigen horizontalen Richtung angeströmt. Wenn das Fluid einen Hauptflächenabschnitt 21, 22 des ersten Flügels 20 nicht parallel anströmt, bewirkt das dadurch von dem ersten Flügel 20 erzeugte Drehmoment eine Rotation des Zentralkörpers 10 um die Körperdrehachse 4. Wenn das Fluid einen Hauptflächenabschnitt 31 oder 32 des zweiten Flügels 30 nicht parallel anströmt oder den konvex gekrümmten Hauptflächenabschnitt 31 parallel anströmt, bewirkt das dadurch von dem zweiten Flügel 30 erzeugte Drehmoment eine Rotation der Welle 40 und des daran befestigten ersten Flügels 20 um die kollinearen Flügeldrehachsen 3, 4.
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Auf diese Weise verändern die jeweils auf einen Flügel 20, 30 wirkenden Kräfte auch den Anströmwinkel des jeweils anderen Flügels 30, 20 relativ zu dem Fluid und damit die auf ihn wirkenden Kräfte, wodurch sich eine sehr variable Bewegung der Vorrichtung um zwei zueinander senkrechte Drehachsen 2 bzw. 3, 4 einstellt. Dabei sind sowohl um die Körperdrehachse 2 als auch um die kollinearen Flügeldrehachsen 3, 4 jeweils Rotationen in jede der beiden Drehrichtungen möglich. Es hängt auch von den Anfangsbedingungen ab, welche Rotationsrichtungen sich während des Betriebs konkret einstellen.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass sie variable Rotationsbewegungen um zwei sich quer zueinander erstreckende Drehachsen ausführen kann. Weiterhin ist vorteilhaft, dass diese Rotationsbewegungen jeweils in beide möglichen Richtungen erfolgen können. Abgesehen davon, besitzt die Vorrichtungen einen einfachen Aufbau und ist kostengünstig herstellbar. Dank des hinsichtlich Form, Material und Oberflächen vielfältig gestaltbaren Zentralkörpers ergeben sich vielfältige Verwendungsmöglichkeiten als Dekorationsartikel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Körperdrehachse
- 3
- erste Flügeldrehachse
- 4
- zweite Flügeldrehachse
- 10
- Zentralkörper
- 11
- Hohlraum
- 12
- Umfangswandung
- 13
- Radialgleitlager
- 14
- Radial- und Axialgleitlager
- 20
- erster Flügel
- 21
- Hauptflächenabschnitt
- 22
- Hauptflächenabschnitt
- 30
- zweiter Flügel
- 31
- erster Hauptflächenabschnitt
- 32
- zweiter Hauptflächenabschnitt
- 40
- Welle
- 41
- erstes freies Ende
- 42
- zweites freies Ende
- 43
- Abstandselement
- 50
- Ständer
- 51
- Fuß
- 52
- Stange
- 53
- freies Ende
