WO1981000435A1 - Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft - Google Patents

Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft Download PDF

Info

Publication number
WO1981000435A1
WO1981000435A1 PCT/DE1979/000079 DE7900079W WO8100435A1 WO 1981000435 A1 WO1981000435 A1 WO 1981000435A1 DE 7900079 W DE7900079 W DE 7900079W WO 8100435 A1 WO8100435 A1 WO 8100435A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wind turbine
wind
rotors
axis
flettner
Prior art date
Application number
PCT/DE1979/000079
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
I Pommerening
Original Assignee
I Pommerening
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by I Pommerening filed Critical I Pommerening
Priority to EP19790901369 priority Critical patent/EP0040597A1/en
Priority to JP50128079A priority patent/JPS56501018A/ja
Priority to PCT/DE1979/000079 priority patent/WO1981000435A1/en
Publication of WO1981000435A1 publication Critical patent/WO1981000435A1/en
Priority to DK152981A priority patent/DK152981A/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F03D3/007—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical using the Magnus effect
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the invention relates to a wind turbine (wind turbine), the axis 1 of which extends transversely to the wind direction, Flettner rotors 2 being arranged parallel or approximately parallel to the axis 1 of the wind turbine on spokes 3 extending from the axis 1 or along the periphery 4 of a wheel-like construction Make the Magnus effect usable for the rotation of the wind turbine by causing them to produce this effect only or mainly in one direction of rotation of the wind turbine by suitable means.
  • wind turbine wind turbine
  • Flettner rotors 2 being arranged parallel or approximately parallel to the axis 1 of the wind turbine on spokes 3 extending from the axis 1 or along the periphery 4 of a wheel-like construction
  • An invention which is known from DT-AS 26 02 380, describes a rotating device which is driven by a fluid in motion, such as water or air. It provides blades that are distributed along the circumference of the rotor.
  • the use of Flettner rotors is known from DT-OS 28 14 247, the Magnus effect of which drives an air guide housing.
  • Designs for the use of Flettner rotors in wind turbines with a horizontal axis parallel to the wind direction are known from Anton Flettner himself. See Anton Flettner, Mein Weg Kurs Rotor, für (Köhler & Amelang), 1926, pp. 105 ff.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, with which a high utilization of wind energy or other flow energy and the utilization of low wind speeds is possible compared to the current state of the art.
  • the Flettner rotor named after its first user is a cylinder, preferably with protruding disks at its ends (end disks), which is set in rotation about its longitudinal axis by an internal electric motor or in some other way.
  • This rotating cylinder is exposed to a transverse drive in a flow perpendicular to its longitudinal axis of any medium, which it transmits to the attachment point or the attachment points of its axis.
  • L. Prandtl "Magnus Effect and Wind Power Ship", Die Naturwissenschaften, 13th vol., H. 6 (Feb. 6, 1925), pp. 93-108, and J. Ackeret , The rotor ship and its physical foundations, Göttingen (Vandenhoeck & Ruprecht), 1925.
  • the object to be achieved according to the invention is that only the rotors that are currently on one semicircle, ie on the windward side or on the leeward side of the rotating device, have the transverse drive for driving the Deliver rotary device, or that the Flettner rotors on the windward side deliver the transverse drive in one direction and the rotors on the leeward side the opposite, so that both transverse drives add up for the rotary movement of the rotary device.
  • the subordinate task has to be solved, if possible removing the Flettner rotors, which move on the periphery of the wind turbine at an angle of 0 ° to approx. 30 °, from the wind pressure.
  • a streamlined body 7 is provided in front of this sector of the wind turbine, which is connected to the axis 1 of the wind turbine in such a way that it pivots about it and in each case covers the designated sector.
  • the Flettner rotors on the leeward side When the Flettner rotors on the leeward side are brought to a standstill, they only have to overcome the air resistance as unmoved cylinders, and the wind turbine can turn due to the transverse drive of the rotors on the windward side. If the rotors on the leeward side are set into the opposite rotation as on the windward side, which is possible in particular with larger and slow-running wind turbines, the Magnus effect they generate is added to that of the other rotors.
  • a theoretically elegant, but practically difficult to implement because of the vibrations that occur, is to mount the Flettner rotors in their attachment point 6 on the periphery 4 of the wind turbine so that they can pivot e.g. Point upwards on the windward side, be pivoted downward at the transition to the leeward side about their attachment point 6 transversely to their longitudinal axis towards axis 1 and are therefore exposed to the wind with the reverse circulation flow on the leeward side.
  • the same 180 ° rotation takes place the other way round.
  • the rotors can carry out the corresponding pivoting movement with the apex of the semicircle as the farthest point from the axis 1 of the wind turbine.
  • these two design options are excluded from most of the improvement options that are shown below.
  • one or more baffles or one or more aerodynamically shaped bodies 8 can be attached opposite the aerodynamically shaped body 7 in such a way that the air flow hitting them is deflected approximately in the direction of the axis 1 and thus approx. 30 ° Flettner rotors of the wind turbine circumference meets laterally, so that their transverse drive is advantageously directed in the direction of rotation of the wind turbine.
  • a particularly important device for solving the first and higher-level task consists of a cover 5, which is fitted inside the wind turbine in its leeward half and removes the Flettner rotors on this side from the action of the wind.
  • the cover should be aerodynamically shaped and can be combined particularly well with a housing in which the Flettner rotors on the leeward side of the wind turbine move like in a tunnel *
  • the cover 5 is advantageously designed to be aerodynamically favorable so that it changes automatically when the wind direction changes within the wind wheel pivots about the axis 1 and at the same time mechanically or via auxiliary drives brings the aerodynamically shaped body 7 and the or the baffles 8 in the correct position to the wind direction.
  • the wind turbine with a vertical axis 1 is designed to rotate horizontally, it has a particular advantage: To adapt to the changes in the wind direction, no other means are required than the one described. If it is made to rotate vertically with horizontal axis 1, it has the advantage of reaching into the more strongly moving layers of air with the highest point of its periphery, even if it is constructed in such a way that the lowest point is near the ground, which facilitates repair work. In this design, the wind turbine requires an additional, highly resilient axis of rotation, the vertical, about which it can turn in the wind direction, which is possible with the aid of the aerodynamically shaped cover 5, but also because this vertical axis runs on the windward side of axis 1 .
  • the direction of rotation of the wind wheel with horizontal axis 1 is near the ground against the wind and at its apex with the wind, that is, it rotates from bottom to top. If the axis 1 is arranged horizontally, it is probably a version with pairs of spokes or with two parallel ones Peripherals 4, between which the Flettner rotors are attached, are advantageous.
  • each Flettner rotor can be driven directly or via a gear by a Savonius rotor (DT-PS 462 462 and DT-PS 495 518), which is attached coaxially with it.
  • the drive via a gearbox can be advantageous since the Flettner rotors generate the largest transverse drive when their jacket surface moves at 3.5 to 4 times the speed of the wind.
  • the cover 5 is only for the Flettner rotors is attached so that the Savonius rotors can absorb wind energy at any point of the wind turbine.
  • the cover 5 can supply them with increased flow on the leeward side, so that they can be made smaller in relation to the Flettner rotors than would be possible without this cover 5.
  • a modification of the drive with Savonius rotors is possible if each Flettner rotor is driven alternately by one of two Savonius rotors, which are built upside down and consequently have the opposite direction of rotation the windward side exposed to the wind and non-positively coupled to the Flettner rotors and the Savonius rotors in the other direction of rotation exposed to the wind on the leeward side and non-positively coupled to the Flettner rotors.
  • a cover plate for the Savonius rotors in the first direction of rotation is attached to the leeward side and a cover plate for the Savonius rotors in the other direction of rotation on the windward side.
  • Appropriate freewheel devices ensure that the power transmission is canceled when the transition to the drive is carried out by the other group of Savonius rotors. Since the speed of the Flettner rotors can be regulated very precisely, and thus also the size of the transverse drive, especially when driving with electric motors, the speed of wind turbines of this type can be precisely regulated when certain minimum wind strengths prevail. This can be advantageous for the operation of generators.
  • this regulation which can also be achieved by braking devices or by an efficiency-reducing displaceability or swiveling of the cover plates of the Savonius rotors, also results in a certain storm safety.
  • the versions with a vertical axis 1 have to provide for the cover 5 to be reduced in the event of a storm because one or more of its surfaces fold leeward, the attack surface is reduced.
  • the cover 5, which in this embodiment has its apex at half the height of the wind wheel from the axis 1 leeward, with open sides that follow in the normal position show up and down.
  • the cover can swing down 90 ° so that the air can flow through it.
  • the aerodynamically shaped body 7 and the baffles 8 are to be attached in such a way that, in the event of a storm, they automatically swivel into a position in which they offer the least surface area to the air flow.
  • the movement of the wind turbine can also be maintained in the event of a storm.
  • the axis 1 of the wind turbine can also assume a position between the horizontal and the vertical; In this position, operation with a medium other than air is also possible, for example by B.
  • the Flettne rotors immersed in the flow direction of the water and on the other side (“leeward") returns them through the air.
  • Axis 1 rotates clockwise and its Flettner rotroes 2 attached along the periphery 4 are driven clockwise.
  • the Flettner rotors 2 have the attachment point 6 on the periphery 4 at the end of their longitudinal axis.
  • a spoke 3 is only indicated.
  • the aerodynamically shaped body 7 and the baffles 8 serve to increase the efficiency.
  • the cover 5 extracts the Flettner rotors 2 on the leeward side of the wind turbine from the action of the wind.
  • the invention is characterized in that its modification options allow the construction and operation of the wind turbines to local conditions such as. B. prevailing wind strengths, energy requirements and possible capital investment - to adjust. A generally preferred embodiment can therefore not be specified. Where capital expenditure and the susceptibility to repairs have to be kept particularly small, however, execution fairies with Savonius rotors are probably recommended.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The wind turbine comprises a shaft (1) arranged perpendicularly with respect to the wind direction according to a vertical, horizontal or inclined axis. Flettner rotors (2) are fixed on the spokes (3) or along the periphery (4) of the wind turbine. These Flettner rotors (2) transform the transverse generated by the Magnus effect into a rotation force of the wind turbine. The Flettner rotors (2) which are provided preferably with end disks, are driven by electrical motors or by Savonius rotors. On the leeward of the wind turbine, the Magnus effect is eliminated by stopping the rotation of the Flettner rotors (2) or by taking them away from the action of the wind by a mask (5) or by other means. Thereby is provided a wind turbine which may operate with small wind speeds, of which the number of revolutions is easily adjustable to a large extent and which has a high efficiency due to the magnitude of the Magnus effect.

Description

WINDRAD MIT QUER ZUR WINDRICHTUNG VERLAUFENDER ACHSE UND FLETTNERROTOREN PARALLEL ZUR ACHSE WIND WHEEL WITH A CROSS TO THE WIND DIRECTION AND AXLE FLETTNER ROTORS PARALLEL TO THE AXIS
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Windrad (Windkraftmaschine), dessen Achse 1 quer zur Windrichtung verläuft, wobei Flettnerrotoren 2 auf von der Achse 1 ausgehenden Speichen 3 oder längs der Peripherie 4 einer radartigen Konstruktion parallel oder etwa parallel zur Achse 1 des Windrades angeordnet sind, die den Magnuseffekt für die Drehung des Windrades nutzbar machen, indem sie durch geeignete Mittel dazu veranlaßt werden, diesen Effekt nur oder hauptsächlich in einer Drehrichtung des Windrades zu erzeugen.The invention relates to a wind turbine (wind turbine), the axis 1 of which extends transversely to the wind direction, Flettner rotors 2 being arranged parallel or approximately parallel to the axis 1 of the wind turbine on spokes 3 extending from the axis 1 or along the periphery 4 of a wheel-like construction Make the Magnus effect usable for the rotation of the wind turbine by causing them to produce this effect only or mainly in one direction of rotation of the wind turbine by suitable means.
Zugrunde liegender Stand der TechnikUnderlying state of the art
Windmühlen mit vertikaler Achse sind seit dem Mittelalter bekannt, ihr Wirkungsgrad gilt jedoch als niedrig. Eine Erfindung, die aus der DT-AS 26 02 380 bekannt ist, beschreibt eine Drehvorrichtung, die durch ein in Bewegung befindliches Fluid wie z.B. Wasser oder Luft angetrieben wird. Sie sieht Schaufeln vor, die längs des Rotorumfangs verteilt angeordnet sind. Aus der DT-OS 28 14 247 ist die Anwendung von Flettnerrotoren bekannt, deren Magnuseffekt ein Luftleitgehäuse antreibt. Von Anton Flettner selbst sind Entwürfe für die Anwendung von Flettnerrotoren in Windkraftmaschinen mit waagerechter parallel zur Windrichtung liegender Achse bekannt. Vgl. Anton Flettner, Mein Weg zum Rotor, Leipzig (Köhler & Amelang), 1926, S. 105 ff. Eine Übertragung des Magnuseffektes mit Hilfe von Flettnerrotoren auf ein Windrad mit quer zur Windrichtung verlaufender Achse ist bisher nicht bekannt, erscheint jedoch wegen des hohen Wirkungsgrades dieser Rotoren als aussichtsreiches Erfindungsziel. Offenbarung der ErfindungVertical axis windmills have been known since the Middle Ages, but their efficiency is considered low. An invention, which is known from DT-AS 26 02 380, describes a rotating device which is driven by a fluid in motion, such as water or air. It provides blades that are distributed along the circumference of the rotor. The use of Flettner rotors is known from DT-OS 28 14 247, the Magnus effect of which drives an air guide housing. Designs for the use of Flettner rotors in wind turbines with a horizontal axis parallel to the wind direction are known from Anton Flettner himself. See Anton Flettner, Mein Weg zum Rotor, Leipzig (Köhler & Amelang), 1926, pp. 105 ff. A transfer of the Magnus effect using Flettner rotors to a wind turbine with an axis running transversely to the wind direction is not yet known, but appears because of the high efficiency of these rotors as a promising goal of the invention. Disclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine gegenüber dem heutigen Stand der Technik hohe Ausnutzung von Windenergie oder anderer Strömungsenergie und die Nutzbarmachung niedriger Windgeschwindigkeiten möglich ist.The invention has for its object to provide a device of the type mentioned, with which a high utilization of wind energy or other flow energy and the utilization of low wind speeds is possible compared to the current state of the art.
Der nach seinem ersten Anwender benannte Flettnerrotor ist ein Zylinder, vorzugsweise mit überstehenden Scheiben an seinen Enden (Endscheiben), der durch einen innen liegenden Elektro motor oder auf andere Weise in Drehung um seine Längsachse versetzt wird. Dieser sich drehende Zylinder ist in einer senkrecht auf seine Längsachse gerichteten Strömung irgendeines Mediums einem Quertrieb ausgesetzt, den er auf den Befestigungspunkt oder die Befestigungspunkte seiner Achse über trägt. Vgl. zur Wirkungsweise das erwähnte Buch von Flettner sowie: L. Prandtl, "Magnuseffekt und Windkraftschiff", Die Naturwissenschaften, 13. Jg., H. 6 (6. Febr. 1925), S. 93-108, sowie J. Ackeret, Das Rotorschiff und seine physikalischen Grundlagen, Göttingen (Vandenhoeck & Ruprecht), 1925.The Flettner rotor named after its first user is a cylinder, preferably with protruding disks at its ends (end disks), which is set in rotation about its longitudinal axis by an internal electric motor or in some other way. This rotating cylinder is exposed to a transverse drive in a flow perpendicular to its longitudinal axis of any medium, which it transmits to the attachment point or the attachment points of its axis. On the mode of operation, see the book by Flettner mentioned and: L. Prandtl, "Magnus Effect and Wind Power Ship", Die Naturwissenschaften, 13th vol., H. 6 (Feb. 6, 1925), pp. 93-108, and J. Ackeret , The rotor ship and its physical foundations, Göttingen (Vandenhoeck & Ruprecht), 1925.
In der Anwendung der Flettnerrotoren auf eine Drehvorrichtung der beschriebenen Art ist erfindungsgemäß die Aufgabe zu lösen, daß jeweils nur die Rotoren, die sich gerade auf dem einen Halbkreis, d.h. auf der Luvseite oder auf der Leeseite der Drehvorrichtung, befinden, den Quertrieb zum Antrieb der Drehvorrichtung liefern, oder daß die Flettnerrotoren auf der Luvseite den Quertrieb in einer Richtung liefern und die Rotoren auf der Leeseite den entgegengesetzten, so daß beide Quertriebe sich für die Drehbewegung der Drehvorrichtung addieren. Gleichzeitig ist die untergeordnete Aufgabe zu lösen, jeweils jene Flettnerrotoren, die sich auf der Peripherie des Windrades in einem Winkel von 0° bis ca. 30° bewegen, möglichst dem Winddruck zu entziehen. Zu diesem Zweck ist vor diesem Sektor des Windrades ein strömungsgünstig geformter Körper 7 vorgesehen, der mit der Achse 1 des Windrades so verbunden ist, daβ er um sie schwenkt und jeweils den bezeichneten Sektor abdeckt. Für die erste Aufgabe gibt es eine Reihe von Lösungsmöglichkeiten. Wenn die Flettnerrotoren auf der Leeseite zum Stillstand gebracht werden, haben sie nur noch den Luftwiderstand als unbewegte Zylinder zu überwinden, und das Windrad kann sich infolge des Quertriebs der Rotoren auf der Luvseite drehen. Wenn die Rotoren auf der Leeseite in die entgegengesetzte Rotation wie auf der Luvseite versetzt werden, was insbesondere bei größeren und langsam laufenden Windrädern möglich ist, addiert sich der von ihnen erzeugte Magnuseffekt mit dem der anderen Rotoren.In the application of the Flettner rotors to a rotating device of the type described, the object to be achieved according to the invention is that only the rotors that are currently on one semicircle, ie on the windward side or on the leeward side of the rotating device, have the transverse drive for driving the Deliver rotary device, or that the Flettner rotors on the windward side deliver the transverse drive in one direction and the rotors on the leeward side the opposite, so that both transverse drives add up for the rotary movement of the rotary device. At the same time, the subordinate task has to be solved, if possible removing the Flettner rotors, which move on the periphery of the wind turbine at an angle of 0 ° to approx. 30 °, from the wind pressure. For this purpose, a streamlined body 7 is provided in front of this sector of the wind turbine, which is connected to the axis 1 of the wind turbine in such a way that it pivots about it and in each case covers the designated sector. There are a number of possible solutions for the first task. When the Flettner rotors on the leeward side are brought to a standstill, they only have to overcome the air resistance as unmoved cylinders, and the wind turbine can turn due to the transverse drive of the rotors on the windward side. If the rotors on the leeward side are set into the opposite rotation as on the windward side, which is possible in particular with larger and slow-running wind turbines, the Magnus effect they generate is added to that of the other rotors.
Eine theoretisch elegante, aber praktisch wegen der auftretenden Schwingungen schwer realisierbare Lösung besteht darin, die Flettnerrotoren in ihrem Befestigungspunkt 6 auf der Peripherie 4 des Windrades um 180° schwenkbar anzubringen, so daß sie z.B. auf der Luvseite nach oben zeigen, beim Übergang zur Leeseite um ihren Befestigungspunkt 6 quer zu ihrer Längsachse zur Achse 1 hin nach unten geschwenkt werden und auf der Leeseite dem Wind also mit umgekehrter Zirkulationsströmung ausgesetzt sind. Bei dem Übergang von der Leeseite zur Luvseite vollzieht sich die gleiche 180°-Drehung anders herum. In entsprechender Weise können die Rotoren in einer anderen Ausführung die entsprechende Schwenkbewegung mit dem Scheitelpunkt des Halbkreises als entferntestem Punkt von der Achse 1 des Windrades ausführen. Diese beiden Ausgestaltungsmöglichkeiten sind allerdings von den meisten Verbesserungsmöglichkeiten, die im folgenden dargestellt sind, ausgeschlossen.A theoretically elegant, but practically difficult to implement because of the vibrations that occur, is to mount the Flettner rotors in their attachment point 6 on the periphery 4 of the wind turbine so that they can pivot e.g. Point upwards on the windward side, be pivoted downward at the transition to the leeward side about their attachment point 6 transversely to their longitudinal axis towards axis 1 and are therefore exposed to the wind with the reverse circulation flow on the leeward side. At the transition from the leeward side to the windward side, the same 180 ° rotation takes place the other way round. Correspondingly, in another embodiment, the rotors can carry out the corresponding pivoting movement with the apex of the semicircle as the farthest point from the axis 1 of the wind turbine. However, these two design options are excluded from most of the improvement options that are shown below.
Auf der Luvseite können gegenüber dem strömungsgünstig geformten Körper 7 ein oder mehrere Leitbleche oder auch ein oder mehrere strömungsgünstig geformte Körper 8 so angebracht sein, daß die auf sie treffende Luftströmung etwa in Richtung auf die Achse 1 abgelenkt wird und so die durch diese ca. 30° des Windradumfangs laufenden Flettnerrotoren seitlich trifft, so daß ihr Quertrieb vorteilhaft in Drehrichtung des Windrades gerichtet ist. Eine besonders wichtige Vorrichtung zur Lösung der ersten und übergeordneten Aufgabe besteht aus einer Abdeckung 5, die innerhalb des Windrades in seiner Leehälfte angebracht ist und die Flettnerrotoren auf dieser Seite der Einwirkung des Windes entzieht. Die Abdeckung sollte strö mungsgünstig geformt sein und kann besonders gut kombiniert werden mit einem Gehäuse, in dem sich die Flettnerrotoren auf der Leeseite des Windrades wie in einem Tunnel bewegen* Die Abdeckung 5 ist vorteilhaft so strömungs günstig ausgeführt, dass sie mit Änderung der Windrichtung automatisch innerhalb des Windrades um die Achse 1 schwenkt und dabei gleichzeitig mechanisch oder über Hilfsantriebe den strömungsgünstig geformten Körper 7 sowie das oder die Leitbleche 8 in die richtige Stellung zur Windrichtung bringt.On the windward side, one or more baffles or one or more aerodynamically shaped bodies 8 can be attached opposite the aerodynamically shaped body 7 in such a way that the air flow hitting them is deflected approximately in the direction of the axis 1 and thus approx. 30 ° Flettner rotors of the wind turbine circumference meets laterally, so that their transverse drive is advantageously directed in the direction of rotation of the wind turbine. A particularly important device for solving the first and higher-level task consists of a cover 5, which is fitted inside the wind turbine in its leeward half and removes the Flettner rotors on this side from the action of the wind. The cover should be aerodynamically shaped and can be combined particularly well with a housing in which the Flettner rotors on the leeward side of the wind turbine move like in a tunnel * The cover 5 is advantageously designed to be aerodynamically favorable so that it changes automatically when the wind direction changes within the wind wheel pivots about the axis 1 and at the same time mechanically or via auxiliary drives brings the aerodynamically shaped body 7 and the or the baffles 8 in the correct position to the wind direction.
Wenn das Windrad mit senkrechter Achse 1 waagerecht rotierend ausgebildet ist, hat es einen besonderen Vorteil: Zur Anpassung an die Veränderungen der Windrichtung bedarf es keiner weiteren Mittel als der beschriebenen. Wenn es mit waagerechter Achse 1 senkrecht rotierend ausgebildet ist, hat es den Vorteil, mit dem höchsten Punkt seiner Peripherie in stärker bewegte Luftschichten hineinzureichen, selbst wenn es so gebaut ist, dass der niedrigste Punkt in Bodennähe ist, wodurch Reparaturarbeiten erleichtert werden. In dieser Bauart benötigt das Windrad eine zusätzliche stark belastbare Drehachse, die senkrechte, um die es sich in die Windrichtung drehen kann, was mit Hilfe der strömungsgünstig geformten Abdeckung 5 möglich ist, aber auch dadurch, dass diese senkrechte Achse luvseitig von der Achse 1 verläuft. Wegen der geringeren Windgeschwindigkeit in Bodennähe ist es vorteilhaft, wenn die Drehrichtung des Windrades mit waagerechter Achse 1 in Bodennähe gegen den Wind und an seinem Scheitelpunkt mit dem Wind verläuft, es also von unten nach oben dreht. Bei waagerechter Anordnung der Achse 1 ist vermutlich eine Ausführung mit Speichenpaaren oder mit zwei parallelen Peripherien 4, zwischen denen die Flettnerrotoren angebracht sind, von Vorteil.If the wind turbine with a vertical axis 1 is designed to rotate horizontally, it has a particular advantage: To adapt to the changes in the wind direction, no other means are required than the one described. If it is made to rotate vertically with horizontal axis 1, it has the advantage of reaching into the more strongly moving layers of air with the highest point of its periphery, even if it is constructed in such a way that the lowest point is near the ground, which facilitates repair work. In this design, the wind turbine requires an additional, highly resilient axis of rotation, the vertical, about which it can turn in the wind direction, which is possible with the aid of the aerodynamically shaped cover 5, but also because this vertical axis runs on the windward side of axis 1 . Because of the lower wind speed near the ground, it is advantageous if the direction of rotation of the wind wheel with horizontal axis 1 is near the ground against the wind and at its apex with the wind, that is, it rotates from bottom to top. If the axis 1 is arranged horizontally, it is probably a version with pairs of spokes or with two parallel ones Peripherals 4, between which the Flettner rotors are attached, are advantageous.
Als Antrieb der Flettnerrotoren können grundsätzlich innen liegende Elektromotoren verwendet werden. Wo jedoch auf den Einsatz von Energie verzichtet werden soll oder muss, kann jeder Flettnerrotor von einem Savoniusrotor (DT-PS 462 462 und DT-PS 495 518), der koaxial mit ihm angebracht ist, direkt oder über ein Getriebe angetrieben werden. Der Antrieb über ein Getriebe kann vorteilhaft sein, da die Flettnerrotoren den grössten Quertrieb erzeugen, wenn ihre MantelOberfläche sich mit der 3,5- bis 4-fachen Geschwindigkeit des Windes bewegt, Es ist selbstverständlich, dass in dieser Ausführung die Abdeckung 5 nur für die Flettnerrotoren angebracht ist, so dass die Savoniusrotoren an jedem Punkt des Windrades Windenergie aufnehmen können. Die Abdeckung 5 kann ihnen auf der Leeseite noch verstärkte Strömung zuleiten, so dass sie im Verhältnis zu den Flettnerrotoren kleiner gebaut sein können als es ohne diese Abdeckung 5 möglich wäre. Eine Abwandlung des Antriebs mit Savoniusrotoren ist möglich, wenn jeder Flettnerrotor abwechselnd von einem von zwei Savoniusrotoren angetrieben wird, die seitenverkehrt gebaut sind und folglich entgegengesetzte Drehrichtung haben.Hierbei sind abwechselnd die Savoniusrotoren der ersten Drehrichtung, die gleichsinnig mit der Drehrichtung des Windrades ist, auf der Luvseite dem Wind ausgesetzt und mit den Flettnerrotoren kraftschlüssig gekoppelt und die Savoniusrotoren der anderen Drehrichtung auf deir Leeseite dem Wind ausgesetzt und mit den Flettnerrotoren kraftschlüssig gekoppelt. Zu diesem Zweck ist auf der Leeseite ein Abdeckblech für die Savoniusrotoren der ersten Drehrichtung und auf der Luvseite ein Abdeckblech für die Savoniusrotoren der anderen Drehrichtung angebracht. Entsprechende Freilaufvorrichtungen sorgen für die Aufhebung des Zraftschlusses bei dem Übergang zu dem Antrieb durch die andere Gruppe der Savoniusrotoren. Da insbesondere bei Antrieb mit Elektromotoren die Drehzahl der Flettnerrotoren sich sehr genau regulieren läset und damit auch die Grosse des Quertriebs, kann die Geschwin digkeit von Windrädern dieser Art, wenn bestimmte Mindestwindstärken herrschen, genau reguliert werden. Dies kann von Vorteil sein für den Betrieb von Generatoren. Ausserdem wird durch diese Regulierung, die im übrigen mit Bremsvorrichtungen oder durch eine den Wirkungsgrad herabsetzende Verschieblichkeit oder Schwenkbarkeit der Abdeckbleche der Savoniusrotoren auch für diese erreicht werden kann, eine gewisse Sturmsicherheit bewirkt. Um volle Sturmsicherheit zu gewährleisten, ist bei den Ausführungen mit senkrechter Achse 1 vorzusehen, dass die Abdeckung 5 bei Sturm dadurch, dass eine oder mehrere ihrer Flächen leewärts klappen, die Angriffsfläche verkleinert wird. Bei Windrädern mit waagerechter Achse 1 ist es auch möglich, Sturmsicherheit dadurch zu erreichen, dass die Abdeckung 5, die in dieser Ausführung mit ihrem Scheitelpunkt in halber Höhe des Wind rades von der Achse 1 leewärts zeigt, mit offenen Seiten auszubilden, die in Normalstellung nach oben und unten zeigen. Bei Sturm kann die Abdeckung um 90° nach unten schwen ken, so dass die Luft durch sie hindurchströmen kann. Der strömungsgünstig geformte Körper 7 sowie die Leitbleche 8 sind so anzubringen, dass sie bei Sturm automatisch in eine Stellung schwenken, in. der sie der Luftströmung die geringste Angriffsfläche bieten. Die Bewegung des Windrades kann jedoch auch bei Sturm aufrechterhalten werden.Basically, internal electric motors can be used to drive the Flettner rotors. However, where the use of energy should or should not be used, each Flettner rotor can be driven directly or via a gear by a Savonius rotor (DT-PS 462 462 and DT-PS 495 518), which is attached coaxially with it. The drive via a gearbox can be advantageous since the Flettner rotors generate the largest transverse drive when their jacket surface moves at 3.5 to 4 times the speed of the wind. It goes without saying that in this version the cover 5 is only for the Flettner rotors is attached so that the Savonius rotors can absorb wind energy at any point of the wind turbine. The cover 5 can supply them with increased flow on the leeward side, so that they can be made smaller in relation to the Flettner rotors than would be possible without this cover 5. A modification of the drive with Savonius rotors is possible if each Flettner rotor is driven alternately by one of two Savonius rotors, which are built upside down and consequently have the opposite direction of rotation the windward side exposed to the wind and non-positively coupled to the Flettner rotors and the Savonius rotors in the other direction of rotation exposed to the wind on the leeward side and non-positively coupled to the Flettner rotors. For this purpose, a cover plate for the Savonius rotors in the first direction of rotation is attached to the leeward side and a cover plate for the Savonius rotors in the other direction of rotation on the windward side. Appropriate freewheel devices ensure that the power transmission is canceled when the transition to the drive is carried out by the other group of Savonius rotors. Since the speed of the Flettner rotors can be regulated very precisely, and thus also the size of the transverse drive, especially when driving with electric motors, the speed of wind turbines of this type can be precisely regulated when certain minimum wind strengths prevail. This can be advantageous for the operation of generators. In addition, this regulation, which can also be achieved by braking devices or by an efficiency-reducing displaceability or swiveling of the cover plates of the Savonius rotors, also results in a certain storm safety. In order to ensure full storm safety, the versions with a vertical axis 1 have to provide for the cover 5 to be reduced in the event of a storm because one or more of its surfaces fold leeward, the attack surface is reduced. In the case of wind turbines with a horizontal axis 1, it is also possible to achieve storm safety in that the cover 5, which in this embodiment has its apex at half the height of the wind wheel from the axis 1 leeward, with open sides that follow in the normal position show up and down. During storms, the cover can swing down 90 ° so that the air can flow through it. The aerodynamically shaped body 7 and the baffles 8 are to be attached in such a way that, in the event of a storm, they automatically swivel into a position in which they offer the least surface area to the air flow. However, the movement of the wind turbine can also be maintained in the event of a storm.
Die Achse 1 des Windrades kann auch eine Stellung zwischen der Waagerechten und der Senkrechten einnehmen; in dieser Stellung ist insbesOndere auch der Betrieb mit einem anderen Medium als Luft möglich, indem man z. B. die Flettne rotoren in Anströmrichtung des Wassers eintauchen lässt und sie auf der anderen Seite ("leeseitig") durch die Luft zurückführt. Bei der Ausführung mit waagerechter Achse 1 kann es zweckmässig sein, die senkrechte Achse, um die sich das Windrad in den Wind einstellt, luvseitig von Achse 1 Insbesondere um Türme und Hochhäuser für das Windrad ausnutzen zu können, auf denen sich Windräder mit nach oben gerichteten Flettnerrotoren anbieten, kann es auch zweckmäßig sein, Windräder vorzusehen, von deren Peripherie 4 die Flettnerrotoren herabhängen, so daß der Turm oder das Hochhaus einen Körper darstellt, der das Innere des Windrades nahezu vollständig ausfüllt. Dies kann auch geschehen, indem eine tatsächliche Achse 1 nicht ausgeführt wird und sie ideell innerhalb des Körpers liegt, während die Peripherie z. B. auf kreisrunden Schienen um den Körper sich bewegt. The axis 1 of the wind turbine can also assume a position between the horizontal and the vertical; In this position, operation with a medium other than air is also possible, for example by B. the Flettne rotors immersed in the flow direction of the water and on the other side ("leeward") returns them through the air. In the version with horizontal axis 1, it may be useful to have the vertical axis around which the wind turbine adjusts to the wind on the windward side of axis 1 In particular, in order to be able to use towers and high-rise buildings for the wind turbine, on which wind turbines with upwardly directed Flettner rotors are available, it can also be expedient to provide wind turbines from whose periphery 4 the Flettner rotors hang down, so that the tower or the high rise represents a body that almost completely fills the inside of the wind turbine. This can also be done by not executing an actual axis 1 and ideally lying within the body, while the periphery z. B. moves on circular rails around the body.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die einzige Zeichnung der Anmeldung zeigt einen vereinfachten Schnitt durch ein Windrad, das sich um seineThe only drawing of the application shows a simplified section through a wind turbine, which is about its
Achse 1 im Uhrzeigersinn dreht und dessen längs der Peripherie 4 angebrachte Flettnerrotroen 2 im Uhrzeigersinn angetrieben werden. Die Flettnerrotoren 2 haben am Ende ihrer Längsachse den Befestigungspunkt 6 auf der Peripherie 4. Eine Speiche 3 ist nur angedeutet. Der strömungsgünstig geformte Körper 7 und die Leitbleche 8 dienen der Erhöhung des Wirkungsgrades. Die Abdeckung 5 entzieht die Flettnerrotoren 2 auf der Leeseite des Windrades der Einwirkung des. Windes.Axis 1 rotates clockwise and its Flettner rotroes 2 attached along the periphery 4 are driven clockwise. The Flettner rotors 2 have the attachment point 6 on the periphery 4 at the end of their longitudinal axis. A spoke 3 is only indicated. The aerodynamically shaped body 7 and the baffles 8 serve to increase the efficiency. The cover 5 extracts the Flettner rotors 2 on the leeward side of the wind turbine from the action of the wind.
Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ihre Abwandlungsmöglichkeiten es erlauben, die Konstruktion und den Betrieb der Windräder den örtlichen Gegebenheitenwie z. B. vorherrschenden Windstärken, Energiebedarf und möglichem Kapitaleinsatz - anzupassen. Eine allgemein vorzuziehende Ausführungsform läßt sich daher nicht angeben. Wo Kapitaleinsatz und Reparaturanfälligkeit besonders klein gehalten werden müssen, empfehlen sich jedoch vermutlich Ausführτfeen mit Savoniusrotoren.The invention is characterized in that its modification options allow the construction and operation of the wind turbines to local conditions such as. B. prevailing wind strengths, energy requirements and possible capital investment - to adjust. A generally preferred embodiment can therefore not be specified. Where capital expenditure and the susceptibility to repairs have to be kept particularly small, however, execution fairies with Savonius rotors are probably recommended.
Gewerbliche VerwertbarkeitCommercial usability
Da in vielen Teilen der Welt ein Bedarf an zusätzlicher Energie besteht, insbesondere in entwickelten Ländern ein Bedarf an Energie für Haushalte und kleine und mittlere Betriebe, die eine gewisse Unabhängigkeit von allgemeinen Energiekrisen bietet, und .da in wenig entwickelten Ländern ein Bedarf an dezentralisiert erzeugter Energie für die Bewässerung und für die primäre technische Entwicklung besteht, erscheint die gewerbliche Verwertbarkeit gesichert. Das Problem der Energiespeicherung ist durch andere Vorrichtungen gelöst oder noch zu lösen. Für den Einsatz von Windrädern der hier beschriebenen Art in semi-ariden Gebieten insbesondere zur Bewässerung liegt ein besonderer Vorteil in der Tatsache, daß die dort vorherrschenden niedrigen Windgeschwindigkeiten ausgenutzt werden können. Das Windrad kann auch zur Fortbewegung von Landfahrzeugen und insbesondere von Wasserfahrzeugen dienen. Since there is a need for additional energy in many parts of the world, especially in developed countries, there is a need for energy for households and small and medium-sized enterprises, which offers a certain independence from general energy crises, and because in less developed countries there is a need for decentralized generation There is energy for irrigation and for primary technical development, industrial usability appears to be assured. The problem of energy storage is solved or still to be solved by other devices. For the use of wind turbines of the type described here in semi-arid areas, in particular for irrigation, there is a particular advantage in the fact that the low wind speeds prevailing there can be exploited. The wind turbine can also be used to move land vehicles, and in particular water vehicles.

Claims

PatentansprücheClaims
Anspruch 1: Windrad mit quer zur Windrichtung verlaufender Achse (1), dadurch gekennzeichnet, dass Flettnerrotoren (2) auf von der Achse (1) ausgehenden Speichen (3) oder an anderer Stelle längs der Peripherie (4) einer radartigen Konstruktion parallel oder etwa parallel zur Achse (1) des Windrades angeordnet sind und durch geeignete Vorrichtungen dazu veranlasst werden, den Magnuseffekt nur oder hauptsächlich in einer Drehrichtung des Windrades zu erzeugen.Claim 1: Wind wheel with an axis (1) running transversely to the wind direction, characterized in that Flettner rotors (2) on spokes (3) starting from the axis (1) or elsewhere along the periphery (4) of a wheel-like construction are parallel or approximately are arranged parallel to the axis (1) of the wind turbine and are caused by suitable devices to produce the Magnus effect only or mainly in one direction of rotation of the wind turbine.
Anspruch 2: Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Flettnerrotoren auf der Leeseite des Windrades durch eine oder mehrere Abdeckungen (5) innerhalb des Windrades der Einwirkung des Windes entzogen sind.Claim 2: Device according to claim 1, characterized in that the Flettner rotors on the leeward side of the wind turbine are removed from the action of the wind by one or more covers (5) within the wind turbine.
Anspruch 3: Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Flettnerrotoren auf der Leeseite des Windrades in entgegengesetzter Richtung wie auf der Luvseite angetrieben werden. Anspruch 4: Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Flettnerrotoren auf der Leeseite des Windrades stillstehen.Claim 3: Device according to claim 1, characterized in that the Flettner rotors on the leeward side of the wind turbine are driven in the opposite direction as on the windward side. Claim 4: Device according to claim 1, characterized in that the Flettner rotors stand still on the leeward side of the wind turbine.
Anspruch 5: Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettnerrotoren beim Übergang von der Luvseite zur Leeseite um ihren Befestigungspunkt (6) quer zu ihrer Längsachse um 180° gedreht werden, wobei der Scheitelpunkt des beschriebenen Kreises nahe der Achse (1) liegt und beim Übergang von der Leeseite zur Luvseite derselbe Halbkreis in umgekehrter Richtung beschrieben wird.Claim 5: Device according to claim 1, characterized in that the Flettner rotors are rotated 180 ° transversely to their longitudinal axis at the transition from the windward side to the leeward side about their fastening point (6), the vertex of the circle described being close to the axis (1) and the transition from the leeward side to the windward side describes the same semicircle in the opposite direction.
Anspruch 6: Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettnerrotoren beim Übergang von der Luvseite zur Leeseite um ihren Befestigungspunkt (6) quer zu ihrer Längsachse um 180° gedreht werden, wobei der Scheitelpunkt des beschriebenen Kreises in grösster Entfernung von der Achse (1) des Windrades liegt und beim Übergang von Leeseite zur Luvseite derselbe Halbkreis in umgekehrter Richtung beschrieben wird. Anspruch 7: Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettnerrotoren nach Verlassen der Leeseite während des Durchgangs durch die ersten ca. 30° der Luvseite durch einen strömungsgünstig geformten Körper (7) der Einwirkung des Windes entzogen sind und dem durch diesen Körper (7) abgelenkten Wind bei ca. 30° ihres Umlaufs durch die Luvseite als Seitenwind ausgesetzt sind, der in etwa in Richtung auf die Achse (1) des Windrades weht.Claim 6: Device according to claim 1, characterized in that the Flettner rotors are rotated through their fastening point (6) transversely to their longitudinal axis by 180 ° during the transition from the windward side to the leeward side, whereby the vertex of the circle described is at the greatest distance from the axis (1) of the wind turbine, and the same semicircle is described in the opposite direction at the transition from the leeward side to the windward side. Claim 7: Device according to claims 1 to 5, characterized in that after leaving the leeward side during the passage through the first approximately 30 ° of the windward side, the Flettner rotors are removed from the action of the wind by a streamlined body (7) and by this body (7) deflected wind at about 30 ° of its circulation through the windward side as a side wind that blows approximately in the direction of the axis (1) of the wind turbine.
Anspruch 8: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettnerrotoren auf den ca. 30° ihres Umlaufs vor Verlassen der Luvseite einer durch ein Leitblech oder mehrere Leitbleche (8) oder durch einen oder mehrere strömungsgünstig geformte Körper verursachten Luftströmung ausgesetzt sind, die in etwa auf die Achse (1) des Windrades gerichtet ist.Claim 8: Device according to one of claims 1 to 5 and 7, characterized in that the Flettner rotors on the approximately 30 ° of their circulation before leaving the windward side by a baffle or more baffles (8) or by one or more streamlined shaped body Air flow caused, which is directed approximately to the axis (1) of the wind turbine.
Anspruch 9: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) nach Anspruch 2 als strömungsgünstig geformter Körper innerhalb der Leehälfte des Windrades ausgeführt ist, der mit Änderung der Windrichtung automatisch um die Achse (1) des Windrades schwenkt und dabei gleichzeitig über eine mechanische Koppelung oder über Hilfsantriebe den strömungsgünstig geformten Körper (7) nach Anspruch 7 und das oder die Leitbleche (8) bzw. den oder die strömungsgünstig geformten Körper nach Anspruch 8 in die richtige Stellung zur Windrichtung bringt.Claim 9: Device according to one of claims 1-4, 7 or 8, characterized in that the cover (5) according to claim 2 is designed as a streamlined body within the leeward half of the wind turbine, which automatically changes around the axis when the wind direction changes ( 1) the wind turbine pivots and at the same time via a mechanical coupling or auxiliary drives the aerodynamically shaped body (7) according to claim 7 and the or the baffles (8) or the aerodynamically shaped body or claim 8 in the correct position to the wind direction brings.
Anspruch 10: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (1) des Windrades senkrecht verläuft. Anspruch 11: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (1) des Windrades waagerecht verläuft.Claim 10: Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the axis (1) of the wind turbine runs vertically. Claim 11: Device according to one of claims 1 to 4 and 7 to 9, characterized in that the axis (1) of the wind turbine runs horizontally.
Anspruch 12: Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Windrades auf seiner Unterseite gegen den Wind gerichtet ist.Claim 12: Device according to claim 11, characterized in that the direction of rotation of the wind turbine on its underside is directed against the wind.
Anspruch 13: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettner rotoren an ihren beiden Enden auf den doppelt ausgeführten Speichen (3) oder der doppelt ausgeführten Peripherie (4) des Windrades gelagert sind.Claim 13: Device according to one of claims 1 to 4 and 7 to 12, characterized in that the Flettner rotors are mounted at their two ends on the double-designed spokes (3) or the double-designed periphery (4) of the wind turbine.
Anspruch 14: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flettnerrotor von einem mit ihm koaxial angebrachten Savoniusrotor direkt oder über ein Getriebe angetrieben wird.Claim 14: Device according to one of claims 1 to 4 and 7 to 13, characterized in that each Flettner rotor is driven directly or via a transmission by a Savonius rotor which is mounted coaxially with it.
Anspruch 15: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bisClaim 15: Device according to one of claims 1 to
3 und 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flettnerrotor in gleicher Weise von je zwei koaxial mit ihm, aber in seitenverkehrter Ausführung angeordneten Savoniusrotoren direkt oder über ein Getriebe angetrieben wird, wobei abwechselnd auf der Luvseite die Savoniusrotoren der ersten Drehrichtung dem Wind ausgesetzt sind und mit den Flettnerrotoren gekoppelt sind und die Savoniusrotoren der anderen Drehrichtung auf der Leeseite dem Wind ausgesetzt sind und mit den Flettnerrotoren gekoppelt sind, zu welchem Zweck auf der Leeseite ein Abdeckblech für die Savoniusrotoren der ersten Drehrichtung und auf der Luvseite ein Abdeckblech für die Savoniusrotoren der anderen Drehrichtung angebracht ist. Anspruch 16: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettnerrotoren von Elektromotoren angetrieben werden.3 and 7 to 13, characterized in that each Flettner rotor is driven in the same way by two Savonius rotors arranged coaxially with it, but in a reversed version, directly or via a gear, the Savonius rotors of the first direction of rotation being alternately exposed to the wind on the windward side and are coupled to the Flettner rotors and the Savonius rotors in the other direction of rotation are exposed to the wind on the leeward side and are coupled to the Flettner rotors, for which purpose a cover plate for the Savonius rotors in the first direction of rotation and a cover plate for the Savonius rotors of the other direction of rotation is attached. Claim 16: Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the Flettner rotors are driven by electric motors.
Anspruch 17: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2,Claim 17: Device according to one of claims 1, 2,
4 und 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettnerrotoren sich auf der Leeseite des Windrades durch ein tunnelartiges Gehäuse bewegen.4 and 7 to 14, characterized in that the Flettner rotors are on the leeward side of the wind turbine move tunnel-like housing.
Anspruch 18: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (1) in einem Winkel zwischen der Waagerechten und der Senkrechten verläuft.Claim 18: Device according to one of claims 1 to 9 and 12 to 17, characterized in that the axis (1) extends at an angle between the horizontal and the vertical.
Anspruch 19: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13 i dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Achse, um die das Windrad sich gegen den Wind einstellt, luvseitig von Achse (1) verläuft. Anspruch 20: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7 bis 16, 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Magnuseffektes ein anderes Medium wie z. B. Wasser benutzt wird.Claim 19: Device according to one of claims 11 to 13 i characterized in that the vertical axis, about which the wind turbine adjusts itself against the wind, runs from the windward side of the axis (1). Claim 20: Device according to one of claims 1 to 4, 7 to 16, 18 to 19, characterized in that to generate the Magnus effect another medium such as. B. Water is used.
Anspruch 21: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) mit offenen Seiten ausgeführt ist und bei Sturm um 90° nach unten schwenkt, so dass die Luft hindurchströmt.Claim 21: Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the cover (5) is designed with open sides and swivels downward by 90 ° in the event of a storm, so that the air flows through it.
Anspruch 22: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) mit mindestens einer Fläche versehen ist, die bei Sturm nach hinten klappt, und dass der strömungsgünstig geformte Körper (7) und die Leitbleche (8) so schwenkbar sind, dass sie bei Sturm eine Stellung einnehmen, die geringen Luftwiderstand bietet. Anspruch 23: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Flettnerrotoren Bremsvorrichtungen besitzen.Claim 22: Device according to one of Claims 11 to 15, characterized in that the cover (5) is provided with at least one surface which folds backwards in the event of a storm, and in that the aerodynamically shaped body (7) and the guide plates (8) are so pivotable that they take up a position in the storm that offers low air resistance. Claim 23: Device according to one of claims 14 to 15, characterized in that the Flettner rotors have braking devices.
Anspruch 24: Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Savoniusrotoren durch eine schwenk- und verschiebbare Abdeckung gebremst werden können.Claim 24: Device according to claim 14, characterized in that the Savonius rotors can be braked by a pivotable and displaceable cover.
Anspruch 25: Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Savoniusrotoren durch Schwenken der Abdeckbleche gebremst werden können. Anspruch 26: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 6 bis 8, 10, 13 bis 17, 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Windrades von einem Körper wie z. B. einem Turm oder Hochhaus nahezu ausgefüllt wir, die Achse (1) sich auf diesem Körper befindet und die Flettnerrotoren hängend angebracht sind.Claim 25: Device according to claim 15, characterized in that the Savonius rotors can be braked by pivoting the cover plates. Claim 26: Device according to one of claims 1, 2, 4, 6 to 8, 10, 13 to 17, 23 to 25, characterized in that the interior of the wind turbine by a body such as. B. a tower or skyscraper we almost filled, the axis (1) is on this body and the Flettner rotors are attached hanging.
Anspruch 27: Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (1) nicht tatsächlich ausgeführt ist, sondern ideell innerhalb des Körpers liegt und die Peripherie (4) des Windrades auf einer geeigneten Vorrichtung wie einer kreisrunden Schiene sich um den es nahezu ausfüllenden Körper bewegt.Claim 27: Device according to claim 26, characterized in that the axis (1) is not actually carried out, but is ideally located within the body and the periphery (4) of the wind turbine on a suitable device such as a circular rail around which it almost fills Body moves.
Anspruch 28: Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Flettnerrotoren und Savoniusrotoren Freilaufvorrichtungen angebracht sind. Claim 28: Device according to one of claims 14 or 15, characterized in that freewheel devices are attached between Flettner rotors and Savonius rotors.
PCT/DE1979/000079 1979-08-06 1979-08-06 Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft WO1981000435A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19790901369 EP0040597A1 (en) 1979-08-06 1979-08-06 Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis, and flettner rotors parallel to the shaft
JP50128079A JPS56501018A (en) 1979-08-06 1979-08-06
PCT/DE1979/000079 WO1981000435A1 (en) 1979-08-06 1979-08-06 Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft
DK152981A DK152981A (en) 1979-08-06 1981-04-03 Method and unit for building up a stick of pressed vegetable matter on the earth

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE1979/000079 WO1981000435A1 (en) 1979-08-06 1979-08-06 Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft
WODE79/00079 1979-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1981000435A1 true WO1981000435A1 (en) 1981-02-19

Family

ID=6699846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1979/000079 WO1981000435A1 (en) 1979-08-06 1979-08-06 Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0040597A1 (en)
JP (1) JPS56501018A (en)
DK (1) DK152981A (en)
WO (1) WO1981000435A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005001236A1 (en) * 2005-01-11 2006-07-20 Gerd Lukoschus Wind power system with rotary cylinder on rotary base plate generates power by Magnus effect with rotary cylinders in horizontal rotary base plate
WO2007076825A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-12 Magnus Rotor Solar Systems Ltd. Wind energy plant with flettner rotors
DE102008063808A1 (en) 2008-12-19 2010-06-24 Lehmann, Gottfried, Obering. (FH) Wind turbine
GB2471272A (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Stephen Martin Redcliffe Vertical axis magnus effect wind turbine
ITGE20110025A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-09 Enrico Bozano "WIND TOWER"
EP3318754A4 (en) * 2015-07-01 2019-01-09 Challenergy Inc. Magnus-type thrust generating device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2311399B1 (en) 2007-04-27 2009-12-04 Ignacio Bermudez Sanchez RIGID CANDLE OF CONFIGURABLE PROFILE.
ES2372831B1 (en) 2009-03-16 2013-02-15 José Miguel Bermúdez Miquel ASSEMBLY OF RIGID CANDLES, FOLDING, PAIRED AND OPPOSITE.

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL18384C (en) *
GB241739A (en) * 1924-11-26 1925-10-29 George Watson Rotor windmills
DE462462C (en) * 1924-12-12 1928-07-17 Sigurd J Savonius windmill
DE495518C (en) * 1930-04-14 Sigurd J Savonius Wind turbine with two hollow blades, the inner edges of which reveal a central wind passage gap and overlap
DE2602380B2 (en) * 1975-01-22 1978-09-14 Charles Andre Lucien Bucquoy Sicard (Frankreich) Rotating device that is driven by a moving fluid such as water or air
DE2814247A1 (en) * 1977-04-05 1978-10-19 Daniel Henggeler Wind driven electrical generator - utilised magnus effect on two revolving rotors to produce couple driving generator
DE2734938A1 (en) * 1977-08-03 1979-02-22 Rudolf Cammann Wind turbine generator with horizontal axis - uses solar radiation and anemometer-type blades to turn rotors on army to use Magnus effect

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL18384C (en) *
DE495518C (en) * 1930-04-14 Sigurd J Savonius Wind turbine with two hollow blades, the inner edges of which reveal a central wind passage gap and overlap
GB241739A (en) * 1924-11-26 1925-10-29 George Watson Rotor windmills
DE462462C (en) * 1924-12-12 1928-07-17 Sigurd J Savonius windmill
DE2602380B2 (en) * 1975-01-22 1978-09-14 Charles Andre Lucien Bucquoy Sicard (Frankreich) Rotating device that is driven by a moving fluid such as water or air
DE2814247A1 (en) * 1977-04-05 1978-10-19 Daniel Henggeler Wind driven electrical generator - utilised magnus effect on two revolving rotors to produce couple driving generator
DE2734938A1 (en) * 1977-08-03 1979-02-22 Rudolf Cammann Wind turbine generator with horizontal axis - uses solar radiation and anemometer-type blades to turn rotors on army to use Magnus effect

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005001236A1 (en) * 2005-01-11 2006-07-20 Gerd Lukoschus Wind power system with rotary cylinder on rotary base plate generates power by Magnus effect with rotary cylinders in horizontal rotary base plate
WO2007076825A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-12 Magnus Rotor Solar Systems Ltd. Wind energy plant with flettner rotors
DE102008063808A1 (en) 2008-12-19 2010-06-24 Lehmann, Gottfried, Obering. (FH) Wind turbine
DE102008063808B4 (en) * 2008-12-19 2013-11-28 Gottfried Lehmann Wind turbine
GB2471272A (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Stephen Martin Redcliffe Vertical axis magnus effect wind turbine
ITGE20110025A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-09 Enrico Bozano "WIND TOWER"
EP3318754A4 (en) * 2015-07-01 2019-01-09 Challenergy Inc. Magnus-type thrust generating device
US10443564B2 (en) 2015-07-01 2019-10-15 Challenergy Inc. Magnus type thrust generating device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56501018A (en) 1981-07-23
DK152981A (en) 1981-04-03
EP0040597A1 (en) 1981-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005100785A1 (en) Flow-controlled windmill comprising wind-dependent blade orientation
EP2469078B1 (en) Wind energy hybrid rotor
WO2007118462A1 (en) Apparatus for use of flow energy
WO1981000435A1 (en) Wind turbine having a shaft arranged perpendicularly with respect to the wind direction on a vertical axis,and flettner rotors parallel to the shaft
WO2010097204A2 (en) Water wheel
DE2732192A1 (en) Wind driven power generator - has rectangular section open tunnel rotatable into wind with upward inclined baffle to rotor near tunnel outlet
DE4123750A1 (en) Wind-power rotor for energy generation - has self-opening freely pivoted blades, with horizontal or vertical pivot axis
DE10123544A1 (en) Vertical water and wind wheel turbine has rotor with vertically active vanes on vertical main shaft, vane synchronizing components with angle of attack optimization, speed and flow control
DE3501807A1 (en) Fluid-flow engine for obtaining energy
DE202009000125U1 (en) Wind turbine with a first rotor
DE202012011189U1 (en) Device for generating energy
DE102012005231B4 (en) Vertical axis wind turbine
DD154117A1 (en) DEVICE FOR GENERATING ENERGY FROM WIND OR ANOTHER STROEMEN MEDIUM
DE3230072C2 (en) Wind turbine
DE3713024A1 (en) Turbine for obtaining energy
WO2013084196A1 (en) Wind turbine
DE8228078U1 (en) VERTICAL AXIS ROTOR
DE102011009688A1 (en) Wave-energy machine for producing circumferential orbital flow of waves of water via rotor for converting wave energy of waters into useful energy, has rotor and rotor shaft pivoted around stationary bearing with circulating orbital flow
EP3737855B1 (en) Water and/or wind power plant
DE10251388A1 (en) Rotor for a wind-power installation has a main body rotating on bearings around an axis of rotation driven by wind power with drive surfaces set with a clearance
DE4142217A1 (en) Medium flow energy converting machine - has endless travelling supports mounted on a slewing frame at their forward-end pulleys which are closer together than the rear ones.
DE102009028946A1 (en) Wind turbine for converting wind force into electricity or mechanical force, has rotor blades tiltable between two positions around drag axes, and coupling device provided for synchronous pivoting of rotor blades between positions
DE202008003431U1 (en) Wind turbine with horizontal rotor and additional flow aids to increase performance
DE10133456A1 (en) Wind wheel for a wind power facility, has wind wheel rotor on mast with a rotor shaft and rotor blades running in an axial direction, forming an increased resistance rotor and interlinking via endless feeder surfaces.
DE102013113863A1 (en) Vertical axle wind-power plant, has rotatable carrier arranged opposite to wings over axles, and positioning device provided with sensor and servomotor that are formed to rotate carrier such that wing is vertically aligned in wind direction

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Designated state(s): BR DK JP SU US

AL Designated countries for regional patents

Designated state(s): CG CH DE FR GA GB SE SN TD TG