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Die Erfindung bezieht sich auf eine Windkraftmaschine mit zwei in Abstand voneinander ange- ordneten, gegensinnig rotierenden Windrädern, deren Rotationsachsen im wesentlichen parallel zueinander und im wesentlichen vertikal verlaufen und deren Flügel verschwenkbar sind.
Bekannte Maschinen dieser Art weisen die Eigenart auf, dass sie dank der verschwenkbaren
Flügel ohne besondere Luftleitkörper betrieben werden können. Allerdings ist der Wirkungsgrad solcher Maschinen nicht sehr hoch, was insbesondere bei für grosse Leistungen ausgelegten
Maschinen als erheblicher Nachteil zu bezeichnen ist.
Es sind anderseits auch Maschinen bekannt geworden, welche den obengenannten entsprechen, jedoch starre Flügel aufweisen. Bei diesen Maschinen sind Luftleitkörper erforderlich, die sich nach dem Stand der Technik bei Ausrichten der Windräder nach dem Wind mit den Rädern mit- drehen. Die an den Leitkörpern angreifenden Kräfte sind insbesondere bei grossen und hochge- bauten Windkraftmaschinen erheblich und müssen bei der Dimensionierung der Lagerung berück- sichtigt werden.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Windkraftmaschine zu schaffen, die sich auch bei Auslegung auf grosse Leistungen durch einen hohen Wirkungsgrad und einen einfachen, ökonomischen Aufbau auszeichnet.
Dieses Ziel lässt sich ausgehend von einer Maschine der eingangs genannten Art dadurch erreichen, dass erfindungsgemäss ein in an sich bekannter Weise zwischen den Windrädern vorgesehener Luftleitkörper als starres, vertikales und feststehendes Rohr ausgebildet ist, um dessen Achse die Windräder verschwenkbar sind. Dank dieser Ausbildung kann der Luftleitkörper als Tragrohr für die gesamte, oft sehr hoch gebaute Windkraftmaschine dienen.
Um die Strömungsverhältnisse zu verbessern, kann es empfehlenswert sein, wenn unmittelbar an das feststehende Rohr ein um die Rohrachse verschwenkbarer, mit den Windrädern verbundener Stromlinienteil anschliesst.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Windräder zum Ausrichten mit der Windrichtung in an sich bekannter Weise mit einer Stabilisierungsflosse od. dgl. gekoppelt sind.
Zweckmässig ist es, wenn das feststehende Rohr als Zylinder, Kegel oder Kegelstumpf ausgebildet ist.
Die Erfindung samt ihren weiteren Vorteilen und Merkmalen ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Windkraftmaschine in schematischer Vorder-bzw. Seitenansicht Fig. 2 eine moditizierte Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Maschine in schematischer Draufsicht, Fig. 3 zwei Flügelgruppen eines Windrades in Vorderansicht und Fig. 4 hiezu eine Draufsicht.
Gemäss Fig. 1 weist eine Windkraftmaschine gemäss der Erfindung ein vertikales, starres und mit einem Fundament verbundenes zylindrisches Rohr --2-- auf. Einander diametral gegenüberliegend sind zwei Windräder --3--'vorgesehen, die um vertikale Achsen --4-- drehbar sind und im gezeigten Beispiel jeweils -11-- Flügelgruppen aufweisen. Die Achsen --4-- der Windräder - sind in einem Rahmen --5-- gelagert, der seinerseits um eine Achse --6--, die mit der Achse des Rohres --2-- zusammenfällt, drehbar ist. Die Flügel --7-- der Windräder --3-- sind verschwenkbar ausgebildet, wie weiter unten noch näher erläutert wird.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist an dem um die Achse --6-- verschwenkbaren Rahmen --5-- noch ein Stromlinienteil --8-- befestigt, der unmittelbar an das Rohr --2--
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richtung sind weiters Stabilisierungsflossen -9-- an der Vorderseite des Rahmens --5-- vorgesehen.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Teilansicht eines der beiden Windräder --3-- dargestellt. Die einzelnen Flügel 7 der untereinander liegenden Flügelgruppen sind in bekannter Weise um horizontale Achsen verschwenkbar, so dass sie dem Wind in Drehrichtung der Räder gesehen ihre volle Fläche entgegensetzen (Fig. 4 rechts), im weiteren Verlauf ihrer Drehung jedoch in eine im wesentlichen unwirksame Stellung klappen (Fig. 4 links).
Im Betrieb rotieren beide Windräder --3-- gegensinnig, wobei das Rohr-2-- als Luftleitkörper dient und wesentlich zur Erhöhung des Wirkungsgrades beiträgt. Die einzelnen Flügelgruppen treiben Pumpen, Generatoren od. dgl., wobei die beiden Windräder -3-- miteinander gekoppelt sein können. Auch können einzelne Flügelgruppen wahlweise mit der Rotationsachse--4--
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koppelbar sein, so dass beispielsweise beschädigte Flügel repariert werden können, ohne dass es notwendig wäre, die ganze Maschine stillzulegen. Die einzelnen Flügel --7-- können auch aus elastischem Material bestehen, wodurch die Beschädigungsgefahr bei Sturmeinwirkung geringer wird.
Das als Luftleitkörper und Tragkonstruktion dienende Rohr --2-- kann z. B. aus Metall oder Beton bestehen, wobei der Hohlraum im Inneren des Rohres etwa zur Speicherung von Druckluft heranziehbar ist. Es ist anderseits auch möglich, das Rohr --2-- durch Beplanken eines Gerüstes zu bilden. Hiebei kann die Rohroberfläche so ausgebildet sein, dass Oberflächenbereiche bei starken Winddrücken federnd nachgeben, wodurch die Sturmsicherheit höher wird. Es ist nicht zwingend, dass der Luftleitkörper als zylindrisches Rohr ausgebildet ist, vielmehr ist es auch möglich, dem Rohr die Form eines Kegels oder eines Kegelstumpfes zu geben, der nach oben konisch zuläuft.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Windkraftmaschine mit zwei in Abstand voneinander angeordneten, gegensinnig rotierenden Windrädern, deren Rotationsachsen im wesentlichen parallel zueinander und im wesentlichen vertikal verlaufen und deren Flügel verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein in an sich bekannter Weise zwischen den Windrädern (3) vorgesehener Luftleitkörper als starres, vertikales und feststehendes Rohr (2) ausgebildet ist, um dessen Achse (6) die Windräder (3) verschwenkbar sind.