DE202023104396U1

DE202023104396U1 - wind turbine

Info

Publication number: DE202023104396U1
Application number: DE202023104396.8U
Authority: DE
Original assignee: Brocks Renewable Energies GmbH
Current assignee: Brocks Renewable Energies GmbH
Priority date: 2023-08-03
Filing date: 2023-08-03
Publication date: 2024-11-05
Anticipated expiration: 2033-08-04
Also published as: WO2025026706A1

Abstract

Windkraftanlage mit einer Anzahl tragflächenartiger Antriebsblätter (10-a bis 10-j), die umlaufend auf einer endlosen Führungsbahn (12; 12') geführt und in Bezug auf die Windrichtung (W) derart anstellbar sind, dass sie eine in einem einheitlichen Umlaufsinn wirkende aerodynamische Vortriebskraft auf ein Kraftübertragungsorgan (20) ausüben, das mit einer anzutreibenden Maschine (28) in Antriebsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (12; 12') zwei in entgegengesetzten Richtungen schräg zur Windrichtung (W) anstellbare Hauptäste (14, 16) aufweist, die an beiden Enden über einen jeweiligen Verbindungsast (18, 18') miteinander verbunden sind, und dass die Antriebsblätter sich zumindest auf den Hauptästen (14, 16) quer zu der Führungsbahn (12; 12') erstrecken und abhängig von ihrer momentanen Position auf der Führungsbahn zwischen zwei Winkelstellungen verstellbar sind, die um eine in Bewegungsrichtung der Antriebsblätter verlaufende Achse gegeneinander verdreht sind.

Wind power plant with a number of wing-like drive blades (10-a to 10-j) which are guided in rotation on an endless guide track (12; 12') and can be adjusted in relation to the wind direction (W) in such a way that they exert an aerodynamic propulsion force acting in a uniform direction of rotation on a power transmission element (20) which is in driving connection with a machine (28) to be driven, characterized in that the guide track (12; 12') has two main branches (14, 16) which can be adjusted in opposite directions obliquely to the wind direction (W), which are connected to one another at both ends via a respective connecting branch (18, 18'), and that the drive blades extend at least on the main branches (14, 16) transversely to the guide track (12; 12') and, depending on their current position on the guide track, can be adjusted between two angular positions which are adjustable by an angle in the direction of movement of the drive blades. running axis are twisted against each other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage mit einer Anzahl tragflächenartiger Antriebsblätter, die umlaufend auf einer endlosen Führungsbahn geführt und in bezug auf die Windrichtung derart anstellbar sind, dass sie eine in einem einheitlichen Umlaufsinn wirkende aerodynamische Vortriebskraft auf ein Kraftübertragungsorgan ausüben, das mit einer anzutreibenden Maschine in Antriebsverbindung steht.The invention relates to a wind turbine with a number of wing-like drive blades which are guided in rotation on an endless guide track and can be adjusted with respect to the wind direction in such a way that they exert an aerodynamic propulsive force acting in a uniform direction of rotation on a power transmission element which is in drive connection with a machine to be driven.

Ein Beispiel einer Windkraftanlage dieser Art wird in US 6 072 245 A beschrieben. Bei dieser bekannten Windkraftanlage hat die Führungsbahn einen aufsteigenden Hauptast und einen parallel dazu absteigenden Hauptast. Auf dem aufsteigenden Hauptast sind die Antriebsblätter so angestellt, dass ihre Anströmkante höher liegt als die Abströmkante, so dass der Winddruck eine aufwärts gerichtete Kraftkomponente erzeugt. Die Antriebsblätter haben einen Tragflächenprofil, das an der Oberseite stärker gewölbt ist als an der Unterseite. Deshalb wird durch den Bernoulli-Effekt die aufwärts gerichtete Kraft auf dem austeigenden Ast noch verstärkt. Auf dem absteigenden Ast sind die Antriebsblätter so angestellt, dass die Anströmkante tiefer liegt als die Abströmkante, so dass der Winddruck eine abwärts gerichtete Kraft erzeugt, also eine Kraft, die im Umlaufsinn der Antriebsblätter ebenfalls vorwärts gerichtet ist. Der Bernoulli-Effekt erzeugt hier jedoch eine aufwärts gerichtete Komponente, mit der Folge, dass die Vortriebskraft auf dem absteigenden Ast kleiner ist als auf dem aufsteigenden Ast.An example of a wind turbine of this type is shown in US 6 072 245 A described. In this well-known wind turbine, the guideway has an ascending main branch and a descending main branch parallel to it. On the ascending main branch, the drive blades are positioned so that their leading edge is higher than the trailing edge, so that the wind pressure generates an upward force component. The drive blades have an airfoil profile that is more curved on the upper side than on the lower side. Therefore, the upward force on the ascending branch is further increased by the Bernoulli effect. On the descending branch, the drive blades are positioned so that the leading edge is lower than the trailing edge, so that the wind pressure generates a downward force, i.e. a force that is also directed forward in the direction of rotation of the drive blades. Here, however, the Bernoulli effect generates an upward component, with the result that the propulsive force on the descending branch is smaller than on the ascending branch.

Im Prinzip ist es möglich, die Antriebsblätter an den Umkehrpunkten der Führungsbahn so zu wenden, dass die stärker gewölbte Seite der Antriebsblätter stets auf der richtigen Seite liegt. Bei den bisher bekannten Lösungen erfordert dies jedoch einen aufwändigen und störungsanfälligen Wendemechanismus.In principle, it is possible to turn the drive blades at the turning points of the guideway so that the more curved side of the drive blades is always on the right side. However, with the solutions known to date, this requires a complex and fault-prone turning mechanism.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach dem eingangs beschriebenen Prinzip arbeitende Windkraftanlage zu schaffen, die mit einer vereinfachten Steuerungsmechanik für die Antriebsblätter eine hohe Effizienz erreicht.The object of the invention is to create a wind turbine operating according to the principle described above, which achieves high efficiency with a simplified control mechanism for the drive blades.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Führungsbahn zwei in entgegengesetzten Richtungen schräg zur Windrichtung anstellbare Hauptäste aufweist, die an beiden Enden über einen jeweiligen Verbindungsast miteinander verbunden sind, und dass die Antriebsblätter sich zumindest auf den Hauptästen quer zur Führungsbahn erstrecken und abhängig von ihrer momentanen Position auf der Führungsbahn zwischen zwei Winkelstellungen verstellbar sind, die um eine in Bewegungsrichtung der Antriebsblätter verlaufende Achse gegeneinander verdreht sind.This object is achieved according to the invention in that the guide track has two main branches which can be adjusted in opposite directions at an angle to the wind direction and which are connected to one another at both ends via a respective connecting branch, and in that the drive blades extend at least on the main branches transversely to the guide track and, depending on their current position on the guide track, can be adjusted between two angular positions which are rotated relative to one another about an axis running in the direction of movement of the drive blades.

Da die beiden Hauptäste in entgegengesetzten Richtungen schräg zur Windrichtung verlaufen, wird auf jedem Hauptast eine optimale Anstellung der Antriebsblätter erreicht. Allerdings müssen die beiden Hauptäste in der Richtung senkrecht zur Windrichtung und senkrecht zu den Hauptästen gegeneinander versetzt sein, damit die sich auf dem einen Hauptast bewegenden Antriebsblätter nicht mit dem anderen Hauptast kollidieren. Wenn die Antriebsblätter starr an dem Kraftübertragungsorgan, beispielsweise einem Treibriemen, montiert wären, so hätte der erwähnte Versatz zwischen den Hauptästen zur Folge, dass sich die Antriebsblätter auf den Verbindungsästen entlang einer Kurve bewegen müssten und dann, wenn sie wieder in den Hauptast eintreten, nicht mehr die richtige Orientierung zur Windrichtung hätten. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebsblätter um eine in ihrer Bewegungsrichtung verlaufende Achse verstellbar sind. Wenn die Antriebsblätter sich beispielsweise auf jedem Verbindungsast auf einem 90°-Bogen bewegen, so wären sie beim erneuten Eintritt in den Hauptast etwa parallel zur Windrichtung ausgerichtet. Dadurch, dass die Antriebsblätter dann um 90° um die in Bewegungsrichtung verlaufende Achse gedreht werden, kann die Orientierung quer zur Windrichtung wiederhergestellt werden.Since the two main branches run in opposite directions at an angle to the wind direction, an optimal setting of the drive blades is achieved on each main branch. However, the two main branches must be offset from one another in the direction perpendicular to the wind direction and perpendicular to the main branches so that the drive blades moving on one main branch do not collide with the other main branch. If the drive blades were rigidly mounted on the power transmission element, for example a drive belt, the aforementioned offset between the main branches would mean that the drive blades on the connecting branches would have to move along a curve and then, when they re-enter the main branch, would no longer have the correct orientation to the wind direction. This problem is solved according to the invention in that the drive blades can be adjusted about an axis running in their direction of movement. If, for example, the drive blades move on a 90° arc on each connecting branch, they would be aligned approximately parallel to the wind direction when they re-enter the main branch. By rotating the drive blades by 90° around the axis running in the direction of movement, the orientation perpendicular to the wind direction can be restored.

Die Verstellung der Antriebsblätter relativ zum Kraftübertragungsorgan besteht somit lediglich in einer einfachen Drehung um eine Achse, die durch den Verlauf der Führungsbahn des Kraftübertragungsorgans definiert wird und keine komplizierte Steuerungsmechanik erfordert. Die drehbare Anordnung der Antriebsblätter auf eine in Bezug auf das Kraftübertragungsorgan feste Achse ermöglicht zudem eine stabile Montierung der Antriebsblätter, die auch hohen Windlasten standhalten kann und hohe Biegemomente der Antriebsbläter vermeidet.The adjustment of the drive blades relative to the power transmission element therefore only involves a simple rotation around an axis that is defined by the course of the guideway of the power transmission element and does not require any complicated control mechanism. The rotatable arrangement of the drive blades on an axis that is fixed in relation to the power transmission element also enables the drive blades to be mounted stably, which can withstand high wind loads and avoids high bending moments of the drive blades.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following, an embodiment is explained in more detail using the drawing.

Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage, die eine Führungsbahn für Antriebsblätter aufweist;
2 eine isometrische Darstellung der Führungsbahn;
3 die Führungsbahn in der Draufsicht,
4 die Führungsbahn in einer Ansicht in Richtung der Pfeile IV-IV in 3;
5 die Führungsbahn in einer Ansicht längs der Pfeile V-V in 3; und
6 eine Führungsbahn gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.

They show:

1 a schematic side view of a wind turbine according to the invention, which has a guideway for drive blades;
2 an isometric representation of the guideway;
3 the guideway in plan view,
4 the guideway in a view in the direction of arrows IV-IV in 3 ;
5 the guideway in a view along the arrows VV in 3 ; and
6 a guide track according to another embodiment.

Die in 1 gezeigte Windkraftanlage weist eine Anzahl tragflächenartiger Arbeitsblätter 10-a bis 10-j auf, die umlaufend auf einer endlosen Führungsbahn 12 geführt sind. Die Führungsbahn 12 weist zwei Hauptäste 14, 16 auf, die in entgegengesetzten Richtungen - im gezeigten Beispiel um den gleichen Winkel - gegen die Windrichtung W geneigt sind. Beispielsweise kann die Windkraftanlage so aufgestellt werden, dass der Hauptast 14 ein aufsteigender Ast und der Hauptast 16 ein absteigender Ast ist. An den Enden sind die beiden Hauptäste durch Verbindungsäste 18, 18' miteinander verbunden. Die Führungsbahn kann beispielsweise durch ein Vierkantrohr oder ein Rundrohr gebildet sein, das ein Kraftübertragungsorgan 20 in der Form eines endlosen Zugseils aufnimmt, von dem hier nur ein Teilabschnitt gestrichelt angedeutet ist. Die Antriebsblätter sind jeweils im Bereich ihrer verrundeten Anströmkante durch einen Halter 22 und im Bereich ihrer Abströmkante durch einen Halter 24 mit dem Kraftübertragungsorgan 20 verbunden. Aufgrund der Schrägstellung der Hauptäste der Führungsbahn - und im gezeigten Beispiel auch aufgrund einer schrägen Anstellung der Antriebsblätter relativ zu der Führungsbahn - sind die Antriebsblätter stets so orientiert, dass der Winddruck auf dem aufsteigenden Ast eine aufwärts gerichtete Kraft und auf dem absteigenden Ast eine abwärts gerichtete Kraft erzeugt. Diese Kraft wird über das Kraftübertragungsorgan 20 und eine Seilrolle 26 auf eine Maschine 28 übertragen, beispielsweise einen Generator zur Stromerzeugung. Alternativ kann die Führungsbahn auch ein nach Art eines Linearmotors ausgebildeter Generator zur Stromerzeugung sein.The in 1 The wind turbine shown has a number of wing-like working blades 10-a to 10-j, which are guided all the way around on an endless guide track 12. The guide track 12 has two main branches 14, 16, which are inclined in opposite directions - in the example shown by the same angle - against the wind direction W. For example, the wind turbine can be set up so that the main branch 14 is an ascending branch and the main branch 16 is a descending branch. At the ends, the two main branches are connected to one another by connecting branches 18, 18'. The guide track can be formed, for example, by a square tube or a round tube, which accommodates a power transmission element 20 in the form of an endless traction cable, of which only a partial section is indicated here in dashed lines. The drive blades are each connected to the power transmission element 20 by a holder 22 in the area of their rounded leading edge and by a holder 24 in the area of their trailing edge. Due to the inclination of the main branches of the guideway - and in the example shown also due to an inclination of the drive blades relative to the guideway - the drive blades are always oriented in such a way that the wind pressure generates an upward force on the ascending branch and a downward force on the descending branch. This force is transmitted via the power transmission element 20 and a cable pulley 26 to a machine 28, for example a generator for generating electricity. Alternatively, the guideway can also be a generator for generating electricity designed like a linear motor.

Die beiden Hauptäste 14 und 16 sind in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene in 1 so weit gegeneinander versetzt, dass die umlaufenden Arbeitsblätter nicht mit der Führungsbahn oder miteinander kollidieren.The two main branches 14 and 16 are in the direction perpendicular to the plane of the drawing in 1 offset from each other so far that the rotating work blades do not collide with the guideway or with each other.

In 2 ist die Führungsbahn 18 in isometrischer Darstellung gezeigt. Zur Verdeutlichung der Geometrie der Führungsbahn ist zusätzlich ein Quader 30 eingezeichnet. Die beiden Hauptäste 14 und 16 liegen in zueinander parallelen Seitenflächen des Quaders 30, während die Verbindungsäste 18, 18' in der Deckfläche bzw. der Bodenfläche des Quaders liegen.In 2 the guideway 18 is shown in an isometric view. To clarify the geometry of the guideway, a cuboid 30 is also drawn in. The two main branches 14 and 16 lie in mutually parallel side surfaces of the cuboid 30, while the connecting branches 18, 18' lie in the top surface and the bottom surface of the cuboid.

In 3 ist die Führungsbahn 12 in der Draufsicht gezeigt. Man blickt somit auf den oberen Verbindungsast 18, dessen in 3 rechtes Ende an das obere Ende des aufsteigenden Astes 14 anschließt. Von diesem aufsteigenden Ast ist jedoch in 3 nur das untere Ende sichtbar, da der übrige Teil dieses Astes durch einen Schenkel des Verbindungsastes 18 verdeckt ist. Dieser Schenkel des Verbindungsastes geht über einen 90°-Bogen 32 in einen weiteren Schenkel über, der am entgegengesetzten Ende nach unten abknickt und in den absteigenden Ast 16 übergeht. Dieser absteigende Ast 16 knickt am unteren Ende wieder in die waagerechte Ebene ab und geht mit einem weiteren 90-°Bogen 34 in einen Schenkel des unteren Verbindungsastes 18' über. Am anderen Ende geht dieser Schenkel über einen weiteren 90°-Bogen 36 in einen weiteren Schenkel über, der am Ende wieder nach oben abknickt und in den aufsteigenden Ast 14 übergeht.In 3 The guide track 12 is shown in plan view. This shows the upper connecting branch 18, whose 3 right end to the upper end of the ascending branch 14. However, this ascending branch is 3 only the lower end is visible, since the rest of this branch is covered by a leg of the connecting branch 18. This leg of the connecting branch passes via a 90° bend 32 into another leg, which bends downwards at the opposite end and passes into the descending branch 16. This descending branch 16 bends back into the horizontal plane at the lower end and passes with a further 90° bend 34 into a leg of the lower connecting branch 18'. At the other end, this leg passes via another 90° bend 36 into another leg, which bends upwards again at the end and passes into the ascending branch 14.

4 zeigt die Führungsbahn 12 in der gleichen Ansicht wie 1. In der Ansicht in 5 erkennt man deutlich den Versatz der beiden Hauptäste 14, 16. Der absteigende Ast 16 erscheint an den Enden verrundet, weil die Bögen, mit denen er in die oberen und unteren Verbindungsäste 18, 18' übergeht, hier in zur Blickrichtung senkrechten Ebenen liegen, nämlich in den linken und rechten Seitenflächen des Quaders 30 in 2. Die Enden des aufsteigenden Astes 14 erscheinen hingegen nicht verrundet, weil die Bögen, mit denen dieser Ast in die Verbindungsäste übergeht, in einer zur Blickrichtung parallelen Ebene liegen. 4 shows the guideway 12 in the same view as 1 . In the view in 5 one can clearly see the offset of the two main branches 14, 16. The descending branch 16 appears rounded at the ends because the arches with which it merges into the upper and lower connecting branches 18, 18' lie in planes perpendicular to the direction of view, namely in the left and right side surfaces of the cuboid 30 in 2 . The ends of the ascending branch 14, however, do not appear rounded because the arches with which this branch merges into the connecting branches lie in a plane parallel to the direction of view.

In 1 bewegen sich die Antriebsblätter 10-a und 10-b auf dem aufsteigenden Ast 14 nach oben. Der Anströmwinkel, unter dem diese Antriebsblätter durch die Luft angeströmt werden, ergibt sich durch vektorielle Überlagerung des Windgeschwindigkeitsvektors mit dem Vektor der Eigenbewegung der Antriebsblätter. Bei diesem Anströmwinkel streicht die Luft so über die gewölbten Tragflächenprofile, dass der Bernoulli-Effekt eine Kraft erzeugt, rechtwinklig auf der Fläche des Antriebsblattes steht. Aufgrund der Schrägstellung des aufsteigenden Hauptastes 14 hat diese Kraft eine vertikale Komponente, die die Aufwärtsbewegung des Antriebsblattes unterstützt. Das Antriebsblatt 10-c geht gerade in den oberen Verbindungsast 18 über, und das Antriebsblatt 10-d befindet sich auf dem ersten Schenkel dieses Verbindungsastes. Das Antriebsblatt 10-e hat den 90°-Bogen 32 (3) durchlaufen und befindet sich nun auf dem zweiten Schenkel des Verbindungsastes 18. Aufgrund der 90°-Drehung sieht man dieses Antriebsblatt in 1 von vorn. Das Antriebsblatt 10-f ist in den absteigenden Hauptast 16 eingetreten und wurde beim Übergang in diesen Hauptast so gedreht, dass man nun auf die konkave Seite dieses Antriebsblattes blickt. Um den richtigen Anstellwinkel zur Windrichtung W wiederherzustellen, wird dieses Antriebsblatt um 90° um die Längsachse des Hauptastes 16 gedreht. Bei dem Antriebsblatt 10-g hat diese Drehung bereits stattgefunden, so dass die gewölbte Fläche sich wieder auf der Leeseite befindet. Wegen der Schrägstellung dieses Hauptastes 16 ergibt sich nun eine abwärts gerichtete Kraft, die wiederum durch den Bernoulli-Effekt unterstützt wird.In 1 the drive blades 10-a and 10-b move upwards on the ascending branch 14. The angle of attack at which the air flows against these drive blades is the result of the vectorial superposition of the wind speed vector with the vector of the drive blades' own motion. At this angle of attack, the air passes over the curved wing profiles in such a way that the Bernoulli effect generates a force that is at right angles to the surface of the drive blade. Due to the inclination of the ascending main branch 14, this force has a vertical component that supports the upward movement of the drive blade. The drive blade 10-c goes straight into the upper connecting branch 18, and the drive blade 10-d is located on the first leg of this connecting branch. The drive blade 10-e has the 90° bend 32 ( 3 ) and is now located on the second leg of the connecting branch 18. Due to the 90° rotation, this drive blade can be seen in 1 from the front. The drive blade 10-f has entered the descending main branch 16 and was rotated during the transition to this main branch so that one now looks at the concave side of this drive blade. In order to restore the correct angle of attack to the wind direction W, this drive blade is rotated 90° around the longitudinal axis of the main branch 16 rotated. In the case of the drive blade 10-g, this rotation has already taken place, so that the curved surface is again on the leeward side. Due to the inclination of this main branch 16, a downward force is now produced, which in turn is supported by the Bernoulli effect.

Es versteht sich, dass die 90°-Drehung der Antriebsblätter um die Längsachse der Führungsbahn bereits während des Übergangs von dem Verbindungsast 18 auf den absteigenden Ast 16 stattfinden kann. Lediglich zu Illustrationszwecken ist das Antriebsblatt 10-f in 1 noch in der ursprünglichen Winkelstellung gezeigt.It is understood that the 90° rotation of the drive blades around the longitudinal axis of the guide track can already take place during the transition from the connecting branch 18 to the descending branch 16. For illustration purposes only, the drive blade 10-f is shown in 1 still shown in the original angular position.

Das Antriebsblatt 10-h nähert sich dem unteren Ende des Hauptastes 16. Das Antriebsblatt 10-i ist bereits in den unteren Verbindungsast 18' eingetreten und wurde dabei so gedreht, dass es sich auf der Oberseite des Verbindungsastes befindet und man auf die Rückseite des Antriebsblattes blickt. Wenn das Antriebsblatt 10-i dann den 90°-Bogen 36 (3) durchläuft, hat es danach die gleiche Orientierung relativ zur Führungsbahn wie das Antriebsblatt 10-j, das sich bereits wieder dem aufsteigenden Hauptast 14 nähert. Beim Eintritt in den aufsteigenden Ast wird das Antriebsblatt dann um 180° gedreht, so dass es sich wieder auf der Leeseite der Führungsbahn befindet (wie das Blatt 10-a).The drive blade 10-h is approaching the lower end of the main branch 16. The drive blade 10-i has already entered the lower connecting branch 18' and has been rotated so that it is on the upper side of the connecting branch and one looks at the back of the drive blade. When the drive blade 10-i then completes the 90° bend 36 ( 3 ), it then has the same orientation relative to the guideway as the drive blade 10-j, which is already approaching the ascending main branch 14. When entering the ascending branch, the drive blade is then rotated by 180° so that it is again on the leeward side of the guideway (like the blade 10-a).

Die Drehungen der Antriebsblätter um die zur Bewegungsrichtung parallele Achse können beispielsweise durch den Verlauf des Schlitzes in der Führungsbahn 18 gesteuert werden, in denen sich die Halter 22 und 24 bewegen. Wenn die Bewegungsbahn 18 durch ein Rohr mit polygonalem Querschnitt gebildet wird, kann diese Drehung auch durch Verdrillung dieses Polygonrohres gesteuert werden. Die Halter 22, 24 können dann beispielsweise mit Rollen reibungsarm an den Außenflächen des polygonalen Rohres abrollen. Optional lässt sich u.a. auch ein geschlitztes Rohr mit integriertem Kugelkettensystem mit Aufnehmern für die Blattprofile einsetzten.The rotation of the drive blades around the axis parallel to the direction of movement can be controlled, for example, by the course of the slot in the guide track 18 in which the holders 22 and 24 move. If the movement path 18 is formed by a tube with a polygonal cross-section, this rotation can also be controlled by twisting this polygonal tube. The holders 22, 24 can then roll with low friction on the outer surfaces of the polygonal tube, for example using rollers. Optionally, a slotted tube with an integrated ball chain system with mounts for the blade profiles can also be used.

Im gezeigten Beispiel stimmt der Anstellwinkel der Antriebsblätter relativ zur Horizontalen etwa mit der Neigung der Hauptäste 14 und 16 überein. Durch die Wahl dieses Anstellwinkels bzw. der Neigung der Hauptäste lässt sich die Leistung der Windkraftanlage optimieren. Als günstig hat sich ein Anstellwinkel im Bereich von 60° - 80° herausgestellt. Ein weiterer günstiger Arbeitsbereich liegt bei Anstellwinkeln zwischen 30° und 40°.In the example shown, the angle of attack of the drive blades relative to the horizontal roughly corresponds to the inclination of the main branches 14 and 16. By choosing this angle of attack or the inclination of the main branches, the performance of the wind turbine can be optimized. An angle of attack in the range of 60° - 80° has proven to be favorable. Another favorable working range is angles of attack between 30° and 40°.

Eine weitere Möglichkeit zur Leistungsoptimierung besteht darin, dass man die von der angetriebenen Maschine auf die Arbeitsblätter ausgeübte Verzögerungskraft in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit regelt. Auf diese Weise lässt sich die Umlaufgeschwindigkeit der Antriebsblätter einstellen, die zusammen mit der Windgeschwindigkeit den Anströmwinkel bestimmt, mit dem die Arbeitsblätter von der Luft angeströmt werden. Das erlaubt es, den Anströmwinkel in Hinblick auf die aktuelle Windgeschwindigkeit zu optimieren.Another way to optimise performance is to regulate the deceleration force exerted by the driven machine on the working blades as a function of the wind speed. In this way, the rotation speed of the drive blades can be adjusted, which, together with the wind speed, determines the angle of attack at which the air flows against the working blades. This allows the angle of attack to be optimised in relation to the current wind speed.

In 6 ist einer Ansicht analog zu 4 eine Führungsbahn 12' gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Führungsbahn ist hier mit ihrem unteren Verbindungsast 18' auf einem Drehteller 38 montiert, so dass die gesamte Führungsbahn um eine vertikale Achse drehbar ist und somit optimal zur Windrichtung ausgerichtet werden kann. Im gezeigten Beispiel ragt von dem Drehteller 38 mittig ein Mast 40 auf, an dem ein Segel 42 starr befestigt ist. Durch den auf das Segel wirkenden Winddruck wird die Führungsbahn 12' dann stehts so ausgerichtet, dass der aufsteigende Hauptast 14 entgegen der Windrichtung und der absteigende Hauptast 16 in Windrichtung geneigt ist.In 6 is a view analogous to 4 a guide track 12' according to another embodiment is shown. The guide track is mounted here with its lower connecting branch 18' on a turntable 38 so that the entire guide track can be rotated about a vertical axis and thus optimally aligned to the wind direction. In the example shown, a mast 40 protrudes from the center of the turntable 38, to which a sail 42 is rigidly attached. Due to the wind pressure acting on the sail, the guide track 12' is then always aligned so that the ascending main branch 14 is inclined against the wind direction and the descending main branch 16 is inclined in the wind direction.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 6 072 245 A [0002]

Claims

Wind power plant with a number of wing-like drive blades (10-a to 10-j) which are guided in a rotating manner on an endless guide track (12; 12') and can be adjusted in relation to the wind direction (W) in such a way that they exert an aerodynamic propulsion force acting in a uniform rotating direction on a power transmission element (20) which is in driving connection with a machine (28) to be driven, characterized in that the guide track (12; 12') has two main branches (14, 16) which can be adjusted in opposite directions at an angle to the wind direction (W), which are connected to one another at both ends via a respective connecting branch (18, 18'), and that the drive blades extend at least on the main branches (14, 16) transversely to the guide track (12; 12') and, depending on their current position on the guide track, can be adjusted between two angular positions which are adjustable by an angle in the direction of movement of the drive blades are twisted against each other.

wind turbine after claim 1 , in which the ascending main branch (14) and the descending main branch (16) of the guide track (12; 12') lie in mutually offset vertical planes.

wind turbine after claim 2 in which the main branches (14, 16) are inclined at the same angle to the vertical.

Wind turbine according to one of the preceding claims, in which each drive blade (10-a to 10-j) is held on at least one holder (22, 24) which is guided on the guide track (12; 12'), and in which the guide track and the holders are designed such that they together control the rotation of the drive blades about the axis running in the direction of movement.

wind turbine after claim 4 , in which each drive blade has at least two holders (22, 24), one of which is arranged in the region of the leading edge and the other in the region of the trailing edge of the drive blade.

wind turbine after claim 4 or 5 , in which the guide track (12; 12') is designed as a tube, in the interior of which the force transmission element (20) designed as an endless belt runs, and in which the holders (22, 24) extend through slots in the wall of the tubular guide track and are connected to the force transmission element (20).

Wind turbine according to one of the preceding claims, wherein the angle of attack of the drive blades (10-a to 10-j) relative to the horizontal is between 60° and 80° when the drive blades are located on one of the main branches.

Wind turbine according to one of the Claims 1 - 6 in which the angle of attack of the drive blades (10-a to 10-j) relative to the horizontal is between 30° and 40° when the drive blades are located on one of the main branches.

Wind turbine according to one of the preceding claims, in which the guide track (12') is mounted on a turntable (38) and is rotatable about a vertical axis.

wind turbine after claim 9 , with a sail (42) for aligning the guideway (12') into the wind.