DE2850529A1

DE2850529A1 - Windbetriebener energieerzeuger

Info

Publication number: DE2850529A1
Application number: DE19782850529
Authority: DE
Inventors: Gelindo Ciman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-16
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1979-06-21
Also published as: US4278894A; SE7812592L; GB2010410A; BE872761A; FR2411976B1; JPS5489144A; IT1091271B; GB2010410B; FR2411976A1; CH629875A5

Description

Besehre ibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen windbetriebenen Energieerzeuger.

Es ist bekannt, durch Ausnutzung der Windkraft mittels eines mit seiner Drehachse in der Windrichtung angeordneten Propellers Energie zu erzeugen. Damit der Propeller der Windrichtung folgen, kann, ist es ferner bekannt., den Propeller um eine vertikale Achse drehbar zu lagern und die Propellerlagerung mit Windleitblechen zu versehen, die den Propeller entsprechend der Windrichtung drehen.

Diese bekannten windbetriebenen Energieerzeuger haben jedoch verschiedene Nachteile, die vor allem darin bestehen, dass es aufgrund der freitragenden überhängenden Lagerung der Propellerflügel nicht möglich ist, diese über ein bestimmtes Mass hinaus zu vergrössern, wenn Energie in grösseren Mengen erzeugt werden soll, wobei auch zu berücksichtigen ist, dass die Propellerflügel leicht und gleichzeitig robust sein müssen, um auch starkem Wind standzuhalten. Daher wurden diese Energieerzeuger bisher nur zur Erzeugung von geringen Energiemengen verwendet, wie beispielsweise zur Energieerzeugung für Hausgebrauch in abgelegenen einzelnen Gebäuden.

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Da die Propellerhalterung ferner um eine vertikale Achse drehbar sein musste, war es schwierig,, die PropeHerbewegung an einen feststehenden Verbraucher zu übertragen, so dass der letztere, im allgemeinen ein Stromgenerator, gewöhnlich direkt an der Propellerhalterung angebracht werden musste. Dadurch wird das Gewicht der Propellerhalterung übermässig erhöht und die Propellerhalterung schwer beweglich, so dass auch dadurch die durch einen derartigen Energieerzeuger erzielbare Energie begrenzt ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen windbetriebenen Energieerzeuger zu schaffen, der die Beseitigung der vorgenannten Nachteile ermöglicht und in einer beträchtlichen Grosse für hohe Leistungen gebaut werden kann, wobei insbesondere Windflügel verwendet werden, die nicht den den Propellerflügeln eigenen Einschränkungen hinsichtlich der Grosse unterliegen. Ferner soll die gesamte Energieerzeugungsanlage entsprechend der Windrichtung schwenkbar und der Verbraucher der erzeugten mechanischen Energie gegenüber dem Boden feststehend angeordnet sein. Dadurch werden gegenüber den bekannten windbetriebenen Energieerzeugern zahlreiche Vorteile erzielt. So verringern sieh beispielsweise die Kosten der zur Erzeugung der gleichen Energiemenge benötigten Anlage und der Einbau und die Wartung des Verbrauchers werden vere infacht.

Dies wird erfindungsgemäss durch einen windbetriebenen Energieerzeuger erreicht, der durch zwei koaxial zueinander um eine vertikale Achse drehbar gelagerte Speichenräder gekennzeichnet ist, zwischen deren einander gegenüberliegenden Speichen am äusseren Ende derselben je ein Windflügel angeordnet ist, der

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während einer halben Umdrehung der Speichenräder um ihre Achse aus einer radialen in eine tangentiale Stellung und während der nächsten halben Umdrehung aus der tangentialen Stellung in die radiale Stellung drehbar ist, so dass der Wind in der radialen Stellung der Windflügel senkrecht auf die Fläche der Windflügel trifft, während die Windflügel in der tangentialen Stellung parallel zur Windrichtung gerichtet sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemässen windbetriebenen Energieerzeugers;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Energieerzeuger gemäss Fig. 1, und Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in grösserem Massstab.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der erfindungsgemasse windbetriebene Energieerzeuger auf einem aus vier Beinen bestehenden Fussgestell angebracht, das auf einer feststehenden Unterlage befestigt werden kann, wobei die Beine des Fussgestells nach oben zu in einem gemeinsamen Punkt zusammenlaufen, von dem sich eine feststehende vertikale Säule 12 nach oben erstreckt. An der Säule 12 ist mittels Lager 14, eine Hohlwelle 18 drehbar gelagert, an deren beiden Enden Speichenräder mit Speichen 20, 22 bzw. 24, 26 fest angeordnet s ind.

Zwischen den äusseren Enden der jeweils einander gegenüberliegenden Speichen, wie beispielsweise 20 und 24, der beiden

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Speichenräder ist je ein Windflügel 27 schwenkbar angeordnet, der vorzugsweise aus einer mittleren Welle 28 mit einem daran befestigten Gerüst von Querträgern 30 besteht, das mit einem Ueberzug J>1 aus im wesentlichen luftdichtem Stoff oder anderem geeigneten Material versehen ist. Die Welle 28 ist in Lagern an den äusseren Enden der Speichen 20, 24 drehbar gelagert und erstreckt sich über die Speiche 24 hinaus, wo sie fest mit einer Kurbel 32 verbunden ist. Entsprechende Windflügel 27', 27" und 27™ sind auch zwischen den anderen Speichen 22, 26 der Speichenräder angeordnet.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist am oberen Ende der Säule 12 ein Exzenter 34 mittels Lagern 35 drehbar angeordnet und trägt einen Stift 37, von dem aus sich vier Pleuelstangen 36, 36', 36" und 36"', zu den äusseren Enden der Kurbeln 32, 32', 32" bzw. 32"' hin erstrecken. Vom Exzenter 34 geht ferner eine Stange 38 ab, die an ihrem freien Ende ein Windleitblech 4o zur Ermittlung der Windrichtung und entsprechenden Einstellung des Exzenters rechtwinklig zur Windrichtung trägt.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, erstrecken sich die Kurbeln 32, 32' usw. im schrägen Winkel zur Ebene der Windflügel 27, 27' usw. und die aus dem Exzenter 34, der Pleuelstange 36 und der Kurbel 32 bestehende Baueinheit ist derart ausgebildet, dass sich die Windflügel von einer gegebenen Stellung des Exzenters 34 ausgehend von einer radialen Stellung gegenüber der Achse der Speichenräder, wie sie von dem Windflügel 27 in Fig. 2 eingenommen ist, in eine tangentiale Stellung verschieben, wie sie von dem Windflügel 27" eingenommen wird, um schliesslich am Ende einer vollständigen Umdrehung der Speichenräder wieder in die radiale Stellung zurückzukehren. Das Windleitblech 4o ist gegenüber dem Exzenter 34 so angeordnet,

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dass die Windflügel während der Drehung der Speichenräder in der radialen Stellung rechtwinklig und in der tangentialen Stellung parallel zur Windrichtung stehen. Dadurch wird eine unsymmetrische Anordnung der Windflügel geschaffen, die sicherstellt, dass der Wind nur in einer Richtung auf die Windflügel einwirkt, die die Drehung der Speichenräder in einer gegebenen Richtung fördert, während die Wirkung des Windes in jenem Bereich der Bewegungsbahn der Windflügel, in dem der Wind die Drehung der Speiehenräder behindern würde, praktisch gleich Null ist. Diese Wirkung wird durch den von dem Windleitblech 4o gesteuerten, aus dem Exzenter, der Pleuelstange und der Kurbel bestehenden einfachen Mechanismus erzielt.

Für besonders grosse Anlagen sowie für besondere Anforderungen wäre es auch möglieh, die Windrichtung mit einem Windmesser zu ermitteln, der mit einer bekannten Servoeinrichtung zur Drehung des Exzenters J>k in die jeweils erforderliche Stellung gekuppelt ist.

Somit braucht der Hauptteil dieses windbetriebenen Energieerzeugers nicht je nach der Windrichtung verschwenkt zu werden. Vielmehr ist die Anpassung an die Windrichtung auf die Einstellung der Windflügel beschränkt, die an ihren Enden drehbar gelagert sind und sich um ihre Längsachse verschwenken. Daher sind die Windflügel keiner hohen Beanspruchung ausgesetzt und können bei widerstandsfähigem Werkstoff verhaltnismässig leicht gebaut sein.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist zur Nutzung der von den Windflügeln erzeugten Kraft am-unteren Speichenrad 22 eine

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Riemenscheibe 42 fest angeordnet, die über einen Treibriemen 44 mit einer zweiten Riemenscheibe 46 gekuppelt ist, die mit hohem Uebersetzungsverhältnis von der Riemenscheibe 42 angetrieben wird. Mit der Riemenscheibe 46 ist eine dritte Riemenscheibe 48 fest verbunden, die eine Riemenscheibe 50 antreibt, die an einem Stromgenerator 52 angebracht ist, der auf einer an dem Fussgestell 10 angebrachten Halteplatte 54 feststehend angeordnet ist. Wenn die Riemenscheibe 42 direkt zum Antrieb von Arbeitsmaschinen od.dgl. benutzt werden soll, so kann der Stromgenerator 52 natürlich durch eine entsprechende andere Maschine ausgetauscht werden.

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Claims

21. November 1978 I/Be

Herr Gelindo GIMAN, San Bonifacio (Verona), Italien

" Windbetriebener Energieerzeuger "

Patentansprüche;

I*j Windbebriebener Snergieerzeuger gekennzeichnet durch

zwei koaxial zueinander urn eine vertikale Achse drehbar gelagerte Speicher.räder, zwischen deren einander gegenüberliegenden Speichen (20-26) am äusseren Ende derselben je ein Windflügel (27) angeordnet ist, der während einer halben Umdrehung der Speichenräder um ihre Achse aus einer radialen in eine tangential^ Stellung und während der nächsten halben Umdrehung aus der tangentialen Stellung in die radiale Stellung drehbar ist, so dass der Wind in der radialen Stellung der Windflügel senkrecht auf die Fläche der Windflügel trifft, während die Windflügel in der tangentialen Stellung parallel zur Windrichtung gerichtet sind.

2ο Energieerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das:;, die Windflügel (27) eine rechteckige Form haben und deren Drehachse gleichzeitig ihre Symmetrieachse ist.

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OBlGlNAL INSPECTED

3· Energieerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichenräder je vier Speichen (20-26) aufweisen.

4. Energieerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehung der Speichenräder Kurbeln (32, 32'-32"') vorgesehen sind, die mit einem Ende fest mit einer längs der Achse der Windflügel verlaufenden Welle (28) und mit dem anderen Ende gelenkig mit einer Pleuelstange (36, 36'-36"') verbunden sind, deren anderes Ende an einem exzentrisch zur Achse der Speichenräder liegenden, für alle Pleuelstangen gemeinsamen Punkt (37) befestigt ist.

5. Energieerzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Punkt durch einen Stift (37) gebildet wird, der exzentrisch und frei drehbar an einer sich längs der Achse der Speichenräder erstreckenden Säule (12) befestigt und durch ein Wind le it blech (4-0) drehbar ist.

6. Energieerzeuger nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass das Windleitblech (4o) über eine sich rechtwinklig zu dem Stift (37) erstreckende Stange (38) mit dem Stift (37) verbunden ist.

7· Energieerzeuger nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichenräder fest mit einer Riemenscheibe (42) verbunden sind, durch die die Drehbewegung der Speichenräder über eine Uebersetzung (44-46) an einen feststehenden Verbraucher (52) übertragbar ist.

8. Energieerzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Verbraucher ein Stromgenerator (52) ist.

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