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CH660402A5 - WIND TURBINE. - Google Patents

WIND TURBINE. Download PDF

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Publication number
CH660402A5
CH660402A5 CH428583A CH428583A CH660402A5 CH 660402 A5 CH660402 A5 CH 660402A5 CH 428583 A CH428583 A CH 428583A CH 428583 A CH428583 A CH 428583A CH 660402 A5 CH660402 A5 CH 660402A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
wind
power plant
plant according
wind power
attached
Prior art date
Application number
CH428583A
Other languages
German (de)
Inventor
Gottfried Weiss
Original Assignee
Gottfried Weiss
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 Gottfried Weiss filed Critical Gottfried Weiss
Publication of CH660402A5 publication Critical patent/CH660402A5/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D5/00Other wind motors
    • F03D5/06Other wind motors the wind-engaging parts swinging to-and-fro and not rotating
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy

Landscapes

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

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Windkraftanlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a wind turbine according to the preamble of claim 1.

Derartige Windkraftanlagen bestehen aus Windrädern mit mehreren Windflügeln. Diese Windräder laufen schon bei schwachen Winden an und bringen bereits bei mässigen Windstärken nach heutigen Begriffen befriedigende Energieausbeuten. Um eine Beschädigung oder gar Zerstörung dieser Windräder zu vermeiden, müssen sie jedoch bei grösseren Windstärken stillgesetzt werden oder mittels besonderer Vorrichtungen zumindest teilweise aus dem Wind genommen werden. Die Windräder sind auch gegen Windböen empfindlich. Such wind turbines consist of wind turbines with several wind blades. These wind turbines start up even when the wind is weak and, according to today's terms, produce satisfactory energy yields even at moderate wind speeds. In order to avoid damaging or even destroying these wind turbines, however, they have to be stopped at higher wind speeds or at least partially removed from the wind by means of special devices. The wind turbines are also sensitive to wind gusts.

Andere bekannte Windkraftanlagen mit Propellerantrieb laufen schlecht an und nutzen schwache bis mässige Windstärken nicht aus. Other known wind turbines with propeller drives start poorly and do not use weak to moderate wind strengths.

Bei mässigen Windstärken müssen grössere Anlagen mit Hilfe eines Zusatzmotores in Gang gebracht werden. With moderate wind speeds, larger systems have to be started with the help of an additional motor.

Alle bekannten Windkraftanlagen haben den gemeinsamen Nachteil, dass sie je nach Konstruktion in irgendeiner Weise den Wind nur teilweise nutzen. All known wind turbines have the common disadvantage that, depending on the construction, they only partially use the wind in some way.

Ausserdem haben sie im Hinblick auf den erforderlichen Bauaufwand und die Herstellungskosten eine kleine Windbeaufschlagungsfläche und sind deshalb nicht wirtschaftlich. In addition, they have a small wind exposure area in terms of the required construction and manufacturing costs and are therefore not economical.

In der Praxis setzt sich jeder Wind, welcher in einer von Windkraftanlagen erreichbaren Höhe weht, aus einzelnen Windböen zusammen, was z.B. bei der Betrachtung von reifen Getreidefeldern oder von Tannenwäldern aus entsprechender Perspektive deutlich zu erkennen ist. Meteorologisch spricht man von böigem Wind, wenn er seine Geschwindigkeit in 10 m Höhe um mehr als 8 m pro Sekunde ändert. An böigen Tagen mass man in 10 m Höhe mit ca. 20 Windschwankungen pro Minute rechnen. In der Praxis sind sprunghafte Windstärkenänderungen von 0,1 -12 m/s keine Seltenheit. Solche Schwankungen sind für die bekannten Windräder ziemlich unzuträglich bzw. gefährlich. Auf der anderen Seite würde jedoch eine doppelte Windstärke eine 8-fache Leistung ergeben. In practice, every wind that blows at a height that can be reached by wind turbines is composed of individual gusts of wind, which e.g. when looking at mature grain fields or fir forests from a corresponding perspective is clearly recognizable. Meteorologically one speaks of gusty wind when it changes its speed at a height of 10 m by more than 8 m per second. On gusty days, you should expect about 20 wind fluctuations per minute at a height of 10 m. In practice, sudden changes in wind strength from 0.1 to 12 m / s are not uncommon. Such fluctuations are rather unacceptable or dangerous for the known wind turbines. On the other hand, however, a double wind force would result in 8 times the power.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Windkraftanlage der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie die vorher beschriebenen Nachteile der bekannten Anlagen nicht mehr aufweist und vielmehr ohne grossen Bauaufwand in der Lage ist, selbsttätig eine Anpassung an unterschiedliche Windböen vorzunehmen und diese durch Stromerzeugung zu nutzen. The invention is therefore based on the object of designing a wind turbine of the type mentioned in such a way that it no longer has the disadvantages of the known systems described above and is rather able to adapt to different wind gusts automatically and without great construction effort To use electricity generation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Advantageous refinements of the inventions result from the dependent claims.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand dargestellt und nachfolgend erläutert. Es zeigt: The subject matter of the invention is illustrated in the drawings and explained below. It shows:

Fig. 1 eine Windkraftanlage in Seitenansicht Fig. 1 shows a wind turbine in side view

Fig. 2 die Windkraftanlage nach Fig. 1 in Vorderansicht Fig. 2 shows the wind turbine according to Fig. 1 in front view

Fig. 3 eine Windkraftanlage gemäss einer zweiten Ausführungsform in Seitenansicht, 3 shows a wind power plant according to a second embodiment in side view,

Fig. 4 die Windkraftanlage gem. Fig. 3 in Draufsicht, Fig. 4 shows the wind turbine. 3 in plan view,

Fig. 5 die Windkraftanlage nach den Fig. 3 und 4 in Vorderansicht, 5 shows the wind turbine according to FIGS. 3 and 4 in front view,

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform einer Windkraftanlage in Vorderansicht und Fig. 6 shows a third embodiment of a wind turbine in front view and

Fig. 7 dieWindkraftanlage nach Fig. 6 in Seitenansicht. Fig. 7 the wind turbine according to Fig. 6 in side view.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Windkraftanlage umfasst einen Windflügel 1, der mit horizontalem Abstand zur vertikalen Drehachse eines Drehkopfes 2 horizontal um eine Schwenkachse 10 schwenkbar so angeordnet ist, dass er sich mit einer Standsäule 3 einer Spannungsvorrichtung und einem Generator 4 dreht, sobald nur ein geringer Wind ein2 1 and 2 comprises a wind vane 1 which is horizontally pivotable about a pivot axis 10 at a horizontal distance from the vertical axis of rotation of a rotary head 2 such that it rotates with a standing column 3 of a voltage device and a generator 4, as soon as there is only a slight wind2

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

660402 660402

setzt. Der Windflügel dreht sich dabei immer genau quer gegen den Wind auf die Leeseite und nimmt mit seiner grossen Fläche schon bei schwächeren Böen erhebliche Energien auf. Oben ist der Windflügel 1 mit zwei Antriebsseilen 5 über gegebenenfalls verstellbare Befestigungen 5' verbunden, welche bis zu einer Führung 6 getrennt laufen. Nach der Führung 6 laufen die beiden Antriebsseile 5 dicht nebeneinander über die Antriebsscheibe des Generators 4 über eine obere Rolle 7 und eine untere Rolle 7' bis zu einem Gummistrang 8, der seinerseits an einer abgestützten Strebe 9 befestigt ist. Diese Anordnung ermöglicht es, dass sich der Gummistrang 8, z.B. bei Sturmböen über die untere Rolle 7' bis nahe zur oberen Rolle 7 erstrecken kann, so dass die ganze Kraft der Sturmböen aufgefangen wird, wobei der Windflügel 1 in eine ziemlich waagrechte Lage gedrückt wird und somit keinerlei Sturmschäden entstehen können. Bei jeder Windböe streckt sich der Gummistrang 8 durch Wegdrücken des Windflügels der Böenstärke entsprechend bis zum Höhepunkt der Böe und gibt dabei etwa die Hälfte der empfangenen Energie über die Antriebsseile an den Stromerzeuger ab. Ist der Höhepunkt der Böe überschritten, zieht sich der Gummistrang 8 wieder zusammen und gibt dabei die zweite Hälfte der empfangenen Energie an den Stromerzeuger ab, also bei Wind- und Windlücken Energieausgleich in Energieersparnis. puts. The wind wing always turns exactly against the wind on the leeward side and, with its large surface area, absorbs considerable energy even with weak gusts. At the top, the wind vane 1 is connected to two drive cables 5 via optionally adjustable fasteners 5 ', which run separately up to a guide 6. After the guide 6, the two drive cables 5 run closely next to one another over the drive pulley of the generator 4, via an upper roller 7 and a lower roller 7 ', up to a rubber strand 8, which in turn is fastened to a supported strut 9. This arrangement allows the rubber strand 8, e.g. in the case of storm gusts, it can extend over the lower roller 7 'to close to the upper roller 7, so that the full force of the storm gusts is absorbed, the wind wing 1 being pressed into a fairly horizontal position and therefore no storm damage can occur. With each gust of wind, the rubber strand 8 stretches by pushing the wind wing away according to the gust strength to the peak of the gust and releases about half of the energy received via the drive cables to the power generator. If the peak of the gust is exceeded, the rubber strand 8 contracts again and releases the second half of the energy received to the power generator, that is to say energy compensation in the case of wind and wind gaps in energy savings.

Ein Gummistrang gibt die gespeicherte Kraft ohne Energieverlust wieder frei. Natürlich können zum selben Zweck auch Zugfedern evtl. in Verbindung mit Rollenzügen benützt werden. Es würde eine Übersetzung und schnelleren Lauf des Dynamos zur Folge haben. Natürlich muss die Feder entsprechend stärker sein. A rubber cord releases the stored power without loss of energy. Of course, tension springs can also be used for the same purpose in connection with roller trains. It would translate and make the dynamo run faster. Of course, the spring must be correspondingly stronger.

Die Drehrichtung in den Antriebselementen ändert sich allerdings bei jeder Hin- und Herbewegung. Dies schadet aber nicht, weil ein Dynamo bei Linksdrehung gleicher-massen funktioniert wie bei Rechtsdrehung. Der Reibungsverlust ist im Vergleich zum Windrad- und Propellerantrieb äusserst gering, weil sich der Windflügel weniger bewegt. Auch der Abnutzungsgrad dürfte durch den Ausgleich der Windkräfte sehr gering sein, höchstens, dass in grösseren Zeitabständen der Gummistrang gewechselt werden muss. However, the direction of rotation in the drive elements changes with every back and forth movement. However, this does no harm because a dynamo works the same way when turning to the left as when turning to the right. The loss of friction is extremely low compared to the wind turbine and propeller drive because the wind wing moves less. The degree of wear and tear is also likely to be very low due to the balancing of the wind forces, at most that the rubber strand has to be replaced at longer intervals.

Instandsetzung und Wartung sind wegen der Bodennähe problemlos. Wenn nötig, können die Antriebsseile über ein zusätzliches Übersetzungsgetriebe geleitet werden. Auch ein zusätzlicher Generator, der bei starken Windkräften automatisch zugeschaltet wird, wäre denkbar. Repair and maintenance are easy due to the close proximity to the ground. If necessary, the drive cables can be guided via an additional transmission gear. An additional generator, which is automatically switched on in strong wind forces, would also be conceivable.

Die in den Fig. 3-5 dargestellte Windkraftanlage weist ebenfalls einen Drehkopf 2 auf, welcher mit einem Standfuss 11 verbunden ist. Eine im Drehkopf 2 gelagerte Standsäule trägt an ihrem oberen Ende eine Montageplatte 12, an der die Schwenkachse 10 des Windflügels 1 gelagert ist. An der Montageplatte 12 sind zwei Windfahnen 14 parallel zueinander mit Abstand befestigt, welche den Windflügel 1 immer quer zur Windrichtung drehen. Statt der Anordnung der Windfahnen 14 könnte die Schwenkachse 10 auch wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1-2 mit horizontalem Abstand zur vertikalen Drehachse des Drehkopfes 2 angeordnet sein oder es könnten sowohl die Versetzung der Schwenkachse als auch der Windfahnen vorgesehen sein. Die Windfahnen 14 könnten ebenso auch durch einen Serve-nius-Rotor 30 ersetzt oder unterstützt sein. Der Servenius-Rotor 30 könnte auch für einen zusätzlichen und ausgleichenden Stromgewinn ausgenützt werden. Zwei Schrauben oder Schleifenschenkelfedern 15 sind jeweils mit einem Schenkel 16 auf der Montageplatte 12 befestigt. Der andere Schenkel 17 der Federn 15 steht in Ruhestellung vertikal nach oben. Ein Windflügelrahmen 18 ist beiderseits mittels Manschetten 19 mit den nach oben stehenden Federschenkeln 17 verbunden. Der untere Teil des Windflügels 1 hat einen Ausschnitt 20 für ein Getriebe 22, 23 und die Montageplatte 12 einen Ausschnitt für eine Übersetzungsscheibe 21. Auf der Montageplatte 12 ist als Teil des Getriebes eine halbkreisförmige Schiene 22 angeordnet, auf der ein Zahnantriebsriemen 23 geführt ist, der mitten am Unterteil des Windflügels 1 bei 23a befestigt ist und über zwei Rollen 24, eine kleine Antriebsscheibe 25 und am leeseitigen Viertelkreis der Schiene 22 über kleine Gleitrollen 27 läuft. Die kleine Antriebsscheibe 25 ist mittels einer Welle mit der Übersetzungsscheibe 21 verbunden. The wind turbine shown in FIGS. 3-5 also has a rotary head 2, which is connected to a stand 11. A standing column mounted in the rotating head 2 carries at its upper end a mounting plate 12 on which the pivot axis 10 of the wind vane 1 is mounted. On the mounting plate 12, two wind vanes 14 are fixed parallel to one another at a distance, which always rotate the wind vane 1 transversely to the wind direction. Instead of arranging the wind vanes 14, the pivot axis 10 could also be arranged at a horizontal distance from the vertical axis of rotation of the rotary head 2, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1-2, or both the pivot axis and the wind vanes could be offset. The wind vanes 14 could also be replaced or supported by a Servenius rotor 30. The Servenius rotor 30 could also be used for an additional and compensating current gain. Two screws or loop leg springs 15 are each attached to the mounting plate 12 with one leg 16. The other leg 17 of the springs 15 is vertically upward in the rest position. A wind vane frame 18 is connected on both sides by means of sleeves 19 to the spring legs 17 standing upwards. The lower part of the wind vane 1 has a cutout 20 for a gear 22, 23 and the mounting plate 12 has a cutout for a transmission disk 21. A semi-circular rail 22 is arranged on the mounting plate 12 as part of the gearbox, on which a toothed drive belt 23 is guided, which is fixed in the middle of the lower part of the wind vane 1 at 23a and runs over two rollers 24, a small drive pulley 25 and on the leeward quarter circle of the rail 22 via small slide rollers 27. The small drive disk 25 is connected to the transmission disk 21 by means of a shaft.

Die Übersetzungsscheibe 21 treibt über einen Riemen einen auf der Montageplatte 12 aufgesetzten Generator 28 an. Die Spannung der Federn 15 sollte möglichst so eingestellt sein, dass bei Windböen der Windflügel 1 mit etwa der halben Windgeschwindigkeit bei mässigen bis kräftigeren Windböen weggedrückt wird, was eine optimale Windausbeute zur Folge hat. Hierbei kann sich der Windflügel 1 von der vertikalen Stellung um 70 Grad zur Erde neigen. Während dem Wegdrücken des Windflügels 1 wird etwa die Hälfte der aufgenommenen Energie an den Generator 28 abgegeben, die restliche Energie wird in den Federn 15 gespeichert. Bei der nachfolgenden Windlücke wird die gespeicherte Energie von den Federn 15 freigegeben, der Windflügel 1 in die ursprüngliche Stellung zurückgedrückt und die gespeicherte Energie über das Getriebe an den Generator 28 abgegeben. Der Windflügel 1 soll mit Segeltuch so bespannt sein, dass es sich leicht bauchen kann, wie etwa Schiffsegel oder Vogelfedern. Bei Schrägstellung des Windflügeis 1 durch Sturmböen verkürzt sich die Windaufschlagfläche selbsttätig und gefahrlos bis um 75%. Der Windstaudruck beträgt bei Windstärken von 2-10 etwa 0,4-50,5 kp/m2. Bei Winden mit viel Bodenwirbel ist eine Windflügelfläche von ca. 10 m2 wirtschaftlich. Bei störungsfreien Winden, die sich mehr in ausgeglichenen Interwallen bewegen, kann die Windflügelfläche bis 100 m2 betragen.Bei konventionellen Windkraftanlagen steht das Windrad quer zur Windrichtung und seine Flügel stehen unter einem schrägen Winkel. Der Wind wird also am Rad durch den Flügel abgelenkt und kann nur einen Teil seiner Energie abgeben, abzüglich Verlust an hohem Lagerdruck und Reibungsverlust. The transmission disk 21 drives a generator 28 mounted on the mounting plate 12 via a belt. The tension of the springs 15 should, if possible, be set in such a way that in the event of gusts of wind the wing 1 is pushed away with approximately half the wind speed with moderate to stronger gusts of wind, which results in an optimal wind yield. Here, the wind wing 1 can tilt from the vertical position by 70 degrees to the earth. During the pushing away of the wind vane 1, approximately half of the absorbed energy is released to the generator 28, the remaining energy is stored in the springs 15. In the subsequent wind gap, the stored energy is released by the springs 15, the wind vane 1 is pushed back into the original position and the stored energy is delivered to the generator 28 via the transmission. The wind wing 1 should be covered with canvas so that it can bulge easily, such as ship sails or bird feathers. If the Windflugis 1 is inclined due to gusts of wind, the wind impact area is automatically and safely reduced by up to 75%. The wind pressure is about 0.4-50.5 kp / m2 at wind speeds of 2-10. In the case of winds with a lot of ground swirl, a wind wing area of approx. 10 m2 is economical. In the case of trouble-free winds that move more in balanced intervals, the wind wing area can be up to 100 m2. In conventional wind turbines, the wind turbine is at right angles to the wind direction and its wings are at an oblique angle. The wind is therefore deflected by the wing on the wheel and can only release part of its energy, less loss of high bearing pressure and loss of friction.

Beim Erfindungsgegenstand steht der Windflügel im rechten Winkel zur Windrichtung bei Beginn der Windböen und wird bei richtiger Einstellung der Federn erst bei Sturmstärken um 50-70° von der vertikalen Stellung in Schrägstellung gedrückt. Der Windmotor ist nahezu wartungsfrei und leicht zu bedienen, weil die technischen Teile sich in Bodennähe befinden und auf der Montageplatte 12 bequem zu arbeiten ist. In the subject matter of the invention, the wind vane is at right angles to the wind direction at the start of the wind gusts and, when the springs are set correctly, is pressed from the vertical position into the inclined position only when the storm strength is 50-70 °. The wind motor is almost maintenance-free and easy to use because the technical parts are close to the ground and can be easily worked on the mounting plate 12.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Windkraftanlage sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugsziffern wie in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen versehen. Der Windflügel 1 ist auf der Montageplatte 12 wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 mit seiner Schwenkachse 10 gegenüber der vertikalen Ebene des Drehkopfes 2 seitlich versetzt gelagert. Die Montageplatte 12 ist ausserdem mit Windfahnen 14 versehen. Durch diese beiden Massnahmen wird der Windflügel 1 frontal gegen die Windrichtung gedreht. Eine Zugfeder 34 ist einerseits an der Montageplatte 12 befestigt, andererseits mit einem Zahnriemen 35 verbunden, welcher über eine Leitrolle 37 führt und bei 36 am Windflügel 1 befestigt ist. Die Zugfeder 34 ist so beschaffen, dass bei schwachen Windböen der Windflügel etwa 10 Grad gegen die Leeseite gedrückt wird, bei Höchstwindstärken bis 80 Grad zurückweicht. Weiter kann der Windflügel 1 sich kaum neigen, weil der Winddruck durch die starke Schrägstellung und der damit verbundenen Verkürzung der Aufschlagfläche nachlässt und die Bestreichung der Leeseite durch den Wind eine stärkere Neigung behindert. Die Leit- In the wind turbine shown in FIGS. 6 and 7, the same components are provided with the same reference numbers as in the previously described exemplary embodiments. The wind vane 1 is mounted on the mounting plate 12 laterally offset with its pivot axis 10 with respect to the vertical plane of the rotary head 2, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2. The mounting plate 12 is also provided with wind vanes 14. By means of these two measures, the wind wing 1 is rotated frontally against the wind direction. A tension spring 34 is fastened on the one hand to the mounting plate 12, on the other hand connected to a toothed belt 35 which leads over a guide roller 37 and is fastened at 36 to the wind vane 1. The tension spring 34 is designed in such a way that when the wind gusts are weak, the wind wing is pressed against the leeward side by about 10 degrees, and backs up to 80 degrees at maximum wind speeds. Furthermore, the wind wing 1 can hardly tilt because the wind pressure decreases due to the strong inclination and the associated shortening of the impact surface and the brushing of the leeward side by the wind impedes a greater inclination. The leading

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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rolle 37 ist mit einer Antriebsscheibe 38 starr verbunden. Die Scheibe 38 treibt über einen Zahnriemen 40 eine kleine Scheibe 39 an, welche ihrerseits mit einer Übersetzungsscheibe 41 starr verbunden ist und dieselbe antreibt. Die Übersetzungsscheibe 41 treibt ihrerseits eine Scheibe 42 mittels eines Zahnriemens 43 an und diese wiederum einen Generator 44. An Stützen 45 der Montageplatte 12 ist jeweils ein elastischer Anschlag 46 für den Windflügel 1 vorgesehen. Der Windflügel 1 ist etwa in halber Höhe quer geteilt und kann nach Belieben und Zweckmässigkeit mittels Zwischenelementen höher gestellt werden. roll 37 is rigidly connected to a drive pulley 38. The disk 38 drives a small disk 39 via a toothed belt 40, which in turn is rigidly connected to a transmission disk 41 and drives the same. The transmission disk 41 in turn drives a disk 42 by means of a toothed belt 43 and this in turn drives a generator 44. An elastic stop 46 for the wind vane 1 is provided on supports 45 of the mounting plate 12. The wind vane 1 is divided transversely at approximately half the height and can be raised as desired by means of intermediate elements.

Anstelle der Windfahnen 14 können wieder Saveniusro-toren eingesetzt werden. Instead of the wind vanes 14, Savenius rotors can be used again.

4 4th

Die Wirkungsweise ist folgende: Eine Windböe drückt den Windflügel 1 je nach Stärke gegen die Leeseite, wobei sich die Zugfeder 34 dehnt und der Zahnriemen 35 über die Leitrolle 37 gezogen wird und die damit verbundene Antriebsscheibe s 38 mitsamt dem ganzen Getriebe 39-43 und Generator 44 in Gang gesetzt und Strom erzeugt wird. Bis zur höchsten Überschreitung der Windböe wird etwa 50% der gewonnenen Windenergie an den Generator 44 abgegeben, der Rest wird in der Zugfeder 34 gespeichert und während der nachfol-io genden Windschwäche durch Zurückziehen des Zahnriemens 35 über die Leitrolle 37 in der anderen Drehrichtung an den Generator 44 abgegeben. The mode of operation is as follows: A gust of wind presses the wind wing 1 against the leeward side, depending on the strength, whereby the tension spring 34 expands and the toothed belt 35 is pulled over the guide roller 37 and the associated drive pulley s 38 together with the entire gear 39-43 and generator 44 started and electricity is generated. Until the wind gust is exceeded to the greatest extent, about 50% of the wind energy obtained is delivered to the generator 44, the rest is stored in the tension spring 34 and during the subsequent wind weakness by pulling back the toothed belt 35 via the guide roller 37 in the other direction of rotation Generator 44 delivered.

B B

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims (13)

660402 660402 PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Windkraftanlage mit einem um eine horizontale Achse drehbaren, einen segelbespannten Rahmen enthaltenden Windflügel, welcher mit seinem unten liegenden Ende über eine horizontale Schwenkachse an einer um eine vertikale Achse drehbaren Standsäule befestigt ist und mit einer Einrichtung zur automatischen Ausrichtung des Windflügels quer zur Windrichtung gekoppelt ist, wobei der segelbespannte Rahmen mit Antriebsmitteln für eine Arbeitsmaschine gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem segelbespannten Rahmen mit radialem Abstand zu dessen Schwenkachse (10) wenigstens ein Zugmittel (5) befestigt ist, welches über ein Antriebrad eines an der Standsäule (3) befestigten Generators (4) geführt ist, und dass der segelbespannte Rahmen mittels eines elastischen Kraftspeichers (8, 34) belastet ist, welcher ihn in seiner vertikalen Stellung zu halten versucht. 1. Wind turbine with a wind wing rotatable about a horizontal axis, containing a sail-covered frame, which is attached with its lower end via a horizontal pivot axis to a rotatable vertical column and coupled with a device for automatic alignment of the wind wing transverse to the wind direction The sail-covered frame is coupled to drive means for a work machine, characterized in that at least one traction means (5) is attached to the sail-covered frame at a radial distance from its pivot axis (10) and is connected to the stand column (3 ) attached generator (4), and that the sail-covered frame is loaded by means of an elastic energy store (8, 34), which tries to hold it in its vertical position. 2. Windkraftanlagenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (5) von wenigstens einem Seil (5) gebildet ist, in dessen Verlauf der elastische Kraftspeicher (8) eingeschaltet ist. 2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the traction means (5) is formed by at least one rope (5), in the course of which the elastic energy accumulator (8) is switched on. 3. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (8) aus einem Gummistrang oder einer Zugfeder besteht. 3. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the elastic element (8) consists of a rubber strand or a tension spring. 4. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Seile (5) mit horizontalem Abstand an dem segelbespannten Rahmen befestigt sind. 4. Wind power plant according to claim 1 or 2, characterized in that two ropes (5) are attached to the sail-covered frame at a horizontal distance. 5. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil (5) bzw. die Seile über an der Standsäule (3) befestigte Umlenkrolle (7,7') geführt ist bzw. sind. 5. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the rope (5) or the ropes is or are guided over the deflecting roller (7, 7 ') attached to the standing column (3). 6. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil (5) bzw. die Seile an dem segelbespannten Rahmen mittels horizontal verstellbarer Lager befestigt ist bzw. sind. 6. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the rope (5) or the ropes is or are attached to the sail-covered frame by means of horizontally adjustable bearings. 7. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Standsäule (3) mittels eines an ihrem äusseren Ende angeordneten Drehkopfes (2) drehbar ist. 7. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the standing column (3) is rotatable by means of a rotary head (2) arranged at its outer end. 8. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (5) von einem Zahnriemen gebildet ist, welcher längs einer an der Standsäule (3) befestigten bogenförmigen Schiene (22), gegebenenfalls über Führungsrollen (24), geführt ist. 8. Wind power plant according to claim 1, characterized in that the traction means (5) is formed by a toothed belt which is guided along an arc-shaped rail (22) attached to the pillar (3), optionally via guide rollers (24). 9. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element von wenigstens einerTorsionsfeder (15) gebildet ist, welche an der Standsäule (3) mit horizontal liegender Federachse befestigt ist und mit einem Torsionsschenkel an dem segeltuchbespannten Rahmen angreift. 9. Wind power plant according to claim 1 or 8, characterized in that the elastic element is formed by at least one torsion spring (15) which is fastened to the pillar (3) with the spring axis lying horizontally and engages with a torsion leg on the canvas-covered frame. 10. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das Zugmittel (5) und den Generator ein Übersetzungsgetriebe geschaltet ist. 10. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that a transmission gear is connected between the traction means (5) and the generator. 11. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ausrichtung der Windflügel quer zur Windrichtung von wenigstens einer Windfahne oder einem Saveniusrotor (30) gebildet ist. 11. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the device for aligning the wind vanes transversely to the wind direction is formed by at least one wind vane or a Savenius rotor (30). 12. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Querstellung des segeltuchbespannten Rahmens durch eine Anordnung der Schwenkachse (10) des segelbespannten Rahmens mit horizontalem Abstand zur Drehachse der Standsäule (3) gebildet ist. 12. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the device for transverse positioning of the canvas-covered frame is formed by an arrangement of the pivot axis (10) of the canvas-covered frame with a horizontal distance from the axis of rotation of the standing column (3). 13. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der Standsäule (3) befestigte Montageplattform (12). 13. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized by a mounting platform (12) attached to the standing column (3).
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