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DE4021260A1 - Grid rotor wind turbine - has control flaps cooperating with rotor openings for permanent rotor variability - Google Patents

Grid rotor wind turbine - has control flaps cooperating with rotor openings for permanent rotor variability

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Publication number
DE4021260A1
DE4021260A1 DE19904021260 DE4021260A DE4021260A1 DE 4021260 A1 DE4021260 A1 DE 4021260A1 DE 19904021260 DE19904021260 DE 19904021260 DE 4021260 A DE4021260 A DE 4021260A DE 4021260 A1 DE4021260 A1 DE 4021260A1
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DE
Germany
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rotor
grid
variability
special
guidance system
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Application number
DE19904021260
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German (de)
Inventor
Guenter Freudenau
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/06Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
    • 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
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
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    • 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
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

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Abstract

The wind turbine has a rotor axle positioned perpendicular to the wind direction supporting the grid rotor which has control flaps (5) for the rotor openings, allowing permanent variability of the rotor parameters. Pref., the variation of the rotor characteristics is effected via a tension cable system and hinges, hinges and levers, or levers and springs, or by the flexibility of the rotor itself. ADVANTAGE - Optimal matching of rotor characteristics to flow variations.

Description

Strömungskraftmaschine, insbesondere Windkraftmaschine. Die Erfindung betrifft eine Strömungskraftmaschine, insbesondere Windkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.Fluid power machine, in particular wind power machine. The invention relates to a fluid flow machine, in particular Wind turbine, according to the generic term of Claim 1.

Ein Gitterrotor soll bei der Rotation mittels Klappe/n teils die Strömung abbremsen, teils der Strömung nur wenig Widerstand bieten können. Ein möglichst großer Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit sind auch hier wichtige Ziele. Strömungsprofilform und/oder die Anstellwinkel am Gittertor spielen eine entscheidende Rolle.A lattice rotor is said to rotate by means of flap (s) partly slowing down the flow, partly slowing down the flow Can offer resistance. The greatest possible efficiency and economy are important here too Aims. Flow profile shape and / or the angle of attack at the gate play a crucial role.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse z. B. 2 Klappen mit Strömungsprofil an spärlichem Gitter (Abstandsstangen, Lager für die Hin- und Herbewegungen der Klappen, stoßdämpfende Einrichtungen), einander gegenüber angebracht, rotieren zu lassen; der Spielraum für die Hin- und Herbewegung der Klappen beim sich-vor-die- Strömung-Stellen und dieser Ausweichen beträgt etwa 80°. Fundstelle: Demande De Brevet D′Invention N° 77 16940. Ferner ist bekannt ein Gitterrotor mit einer Verschlußeinrichtung, die vorzugsweise aus Lamellen besteht, welche an einem Flügelrahmen und/oder einer daran befestigten Gitterkonstruktion beweglich aufgehängt sind. Dabei können die Flügel, quer zur Umlaufbahn betrachtet, winkelig, bogenförmig, konvex ausgebildet sein. Bestimmten Winkeln zwischen Winkelabschnitten wird ein Vorzug gegeben. Fundstelle: Offenlegungsschrift DE 33 39 979 A1. Kritik: In beiden genannten Anmeldungen sind Einrichtungen zur Anpassung des Gitterrotors z. B. an wechselnde Strömungsverhältnisse nicht vorgesehen.It is known to meet such requirements, for. B. 2 flaps with airfoil on a sparse grille (spacer bars, Bearings for the floats of the Flaps, shock absorbing devices), facing each other appropriate to rotate; the scope for the back and forth movement of the flaps when moving forward Flow places and this dodging is about 80 °. Find: Demande De Brevet D'Invention N ° 77 16940. Also known is a grid rotor with a closure device, which preferably consists of slats, which on a casement and / or attached to it Lattice construction are movably suspended. Here the wings, viewed transversely to the orbit, can be angular, be arched, convex. Certain Preference is given to angles between angle sections. Find: Publication DE 33 39 979 A1. Criticism: There are facilities in both of the applications mentioned to adjust the grid rotor z. B. changing Flow conditions not provided.

Die Erfindung hat deshalb einen Gitterrotor zur Aufgabe, der u. a. an die Gesamtheit der Strömungsverhältnisse angepaßt werden kann/sich anpaßt. Und zwar: optimal und permanent. Nach den Vorstellungen des Anmelders soll die Strömung im "hinteren Bereich" des Gitterrotors durch diesen abgebremst werden. Zu "hinterer Bereich" und "vorderer Bereich" vgl. die schematische Skizze I und den Text dazu: S. 6 u. 12 u. a. The invention therefore has the task of a grid rotor, the u. a. adapted to the entirety of the flow conditions can be / adapts. Namely: optimal and permanent. According to the notifications of the applicant, the Flow in the "rear area" of the lattice rotor through this be slowed down. To "rear area" and "front Area "see the schematic sketch I and the text in addition: p. 6 u. 12 u. a.  

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This task is carried out in a generic facility solved by the characterizing features of claim 1.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daßThe further embodiment of the invention is characterized in that that

  • - die Variabilität des Gitterrotors mittels z. B. eines Seilzugsystems/Scharniers, Scharnieren/Gelenks, Gelenken/Federn usw. oder auch durch Flexibilität des Gitterrotors selbst sowie durch abknickende/s Gitterteil/e oder auch durch ein Variabilitäts-Gesamtsystem erreicht wird.- The variability of the grid rotor by means of z. B. one Cable system / hinge, hinge / joint, joints / springs etc. or by flexibility of the grid rotor itself as well as by kinking / s grid part / s or also achieved through an overall variability system becomes.
  • - das Variabilitäts-Gesamtsystem die drei Untersysteme: Abroll/Gleitsysteme, Spezialgitter-Leitsystem und Einstellsystem für das Spezialgitter-Leitsystem aufweist, wobei:
    ein Abroll/Gleitsystem z. B. über mindestens ein/e geeignete/s Rolle/Rad oder einen geeigneten Zapfen, in geeigneter Weise an/mit geeignetem/ter Gitter/Klappe angebracht/verbunden und - für ein Zusammenwirken mit dem Spezialgitter-Leitsystem in geeigneter Weise ausgebildet -, verfügt;
    ein Spezialgitter-Leitsystem z. B. über mindestens eine geeignete Ablauf/Gleitfläche (z. B. Bahn, Gang, Rinne, Gleis, schienenartige Führung, Doppelschiene) mit geeigneten Krümmungen (evtl. teils gerade), vorzugsweise als eine geschlossene Bahn und für ein Zusammenwirken mit dem Abroll/Gleitsystem in geeigneter Weise ausgebildet, verfügt;
    ein Einstellsystem für das Spezialgitter-Leitsystem z. B. über ein einer Steuerfahne usw. in ihrer Funktion vergleichbares steuerndes System (z. B. eine einfache Steuerfahne, in geeigneter Weise drehfest mit dem Spezialgitter-Leitsystem verbunden und das Spezialgitter-Leitsystem in günstiger Weise auf die Strömung hin ausrichtend) verfügt.
    - The overall variability system has the three subsystems: roll-off / sliding systems, special grille guidance system and adjustment system for the special grille guidance system, whereby:
    a rolling / sliding system z. B. at least one / s suitable roller / wheel or a suitable pin, attached / connected in a suitable manner to / with a suitable / ter grille / flap and - designed for interaction with the special grille guidance system in a suitable manner - has ;
    a special grid guidance system e.g. B. over at least one suitable drain / sliding surface (e.g. track, aisle, channel, track, rail-like guide, double rail) with suitable curvatures (possibly partly straight), preferably as a closed track and for interaction with the unwind / Sliding system designed in a suitable manner, has;
    an adjustment system for the special grid guidance system z. B. a control lug, etc. in its function comparable controlling system (z. B. a simple control lug, rotatably connected in a suitable manner with the special grille guidance system and the special grille guidance system in a favorable way to the flow).
  • - die Variabilität des Gitters durch Fliehkraft nutzende Einrichtungen gesteuert wird. - using the variability of the grating by centrifugal force Facilities is controlled.  
  • - ein und dasselbe Scharnier der Beweglichkeit einer Klappe sowie der Variabilität des Winkels zwischen Gitterteilen dient.- one and the same hinge of mobility one Flap as well as the variability of the angle between Lattice parts serves.
  • - für sämtliche in dieser Anmeldung genannten Aufgaben (z. B. des Einstellens, Verstellens, Nachstellens, Spannens, Entspannens, Vorgebens, Abschaltens/Zuschaltens (z. B. bei Vorliegen eines Energieturms), sowie Aufgaben der Sturmsicherung (z. B. auf dem Wege der Blockierung der Klappen in Segelstellung) als mögliche/r Lösungsweg/e auch vorgesehen ist/sind z. B.: per Hand, Seilzug/system oder Einrichtungen mechanischer, motorischer, elektrischer, elektromagnetischer, pneumatischer oder hydraulischer Art.- for all tasks mentioned in this application (e.g. adjustment, adjustment, readjustment, tensioning, Relax, pretend, switch off / on (e.g. in the presence of an energy tower), as well as tasks storm protection (e.g. by blocking the flaps in feathering position) as possible solution (s) is also provided z. E.g. by hand, Cable / system or mechanical, motor, electrical, electromagnetic, pneumatic or hydraulic type.
  • - eine intelligente, vorzugsweise elektronische Steuer- bzw. Regeleinrichtung zur Steuer- bzw. Regelung des Gitterrotors vorgesehen ist.- an intelligent, preferably electronic control or control device for controlling or regulating the Grid rotor is provided.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile:
In dieser Zusatzanmeldung ist der Gedanke der Variabilität eines Gitterrotors weitergeführt. Ein Variabilitäts- Gesamtsystem wird vorgestellt, in dem die seinerzeit schon genannten kennzeichnenden Teile für Variabilität eine Rolle spielen (können), welches aber darüber hinaus mittels einfacher Systeme optimale und permanente Variabilität eines Gitterrotors u. bei seiner Anwendung Wirtschaftlichkeit und gute Leitstung verspricht. Die benötigten Teile lassen sich zum großen Teil schon in einem "Baumarkt" besorgen; Selbstbau eines Gitterrotors liegt nahe.
The advantages achievable with the invention:
In this additional application, the idea of the variability of a lattice rotor is continued. An overall variability system is presented, in which the characteristic parts for variability already mentioned at the time (can) play a role, but which, by means of simple systems, also provides optimal and permanent variability of a lattice rotor and promises economy and good management in its application. Most of the required parts can already be obtained in a "hardware store"; Self-construction of a lattice rotor is obvious.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in schematischen Skizzen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
An embodiment of the invention is shown in schematic sketches and described in more detail below.
It shows:

Skizze I zwei zu unterscheidende Bereiche, von oben
Skizze II eine Sicht von oben, Teilaspekt
Skizze III eine Sicht von der Seite
Skizze IV eine Sicht von oben, Teilaspekt
Sketch I two areas to be distinguished, from above
Sketch II a view from above, partial aspect
Sketch III a side view
Sketch IV a view from above, partial aspect

Zur schematischen Skizze I (Sicht von oben)
Zur schematischen Skizze I:
02 = gestrichelter Bereich = "hinterer Bereich" des Gitterrotors = ungefähr der Bereich, in dem der Anmelder per Gitterrotor die Strömung abbremsen möchte
01 = "vorderer Bereich" des Gitterrotors, in welchem alle verwendeten Gitterrotor-Strömungsangriffsflächen der Strömung möglichst wenig Widerstand entgegenstellen sollen: in einer Art "Segelstellung" oder aber (evtl. nur teils) aerodynamisch günstig geführt
10 = Strömungsrichtung
Schematic sketch I (view from above)
To the schematic sketch I:
02 = dashed area = "rear area" of the grating rotor = approximately the area in which the applicant would like to slow down the flow using the grating rotor
01 = "front area" of the grid rotor, in which all grid rotor flow attack surfaces used should oppose the flow as little resistance as possible: in a kind of "feathering" or (possibly only partially) guided aerodynamically
10 = flow direction

Zur schematischen Skizze II (Sicht von oben)
10 = Strömungsrichtung
 9 = Drehrichtung
 8 = Drehmitte (Achse/Welle)
 7 = Abstandsstange zwischen Drehmitte und verwendeter Strömungsangriffsfläche 5; evtl. variabel
 6 = Gelenk (o. ä.) zwischen 7 und 5
 5 = verwendete Strömungsangriffsfläche; hierbei kann es sich z. B. handeln um:
Schematic sketch II (view from above)
10 = flow direction
9 = direction of rotation
8 = center of rotation (axis / shaft)
7 = spacer rod between the center of rotation and the flow attack surface 5 used ; possibly variable
6 = joint (or similar) between 7 and 5
5 = flow attack surface used; this can be e.g. B. are:

  • - eine einzelne senkrecht angeordnete +Klappe, welche ihrerseits ohne weiteres Hilfsgitter auskommt, außer daß sie (sich) per Ablaufrad (3) innerhalb der Doppelschiene (23) anlehnt/abläuft/geführt wird; im vorderen Bereich (siehe zur schematischen Skizze I) sei sie z. B. teils frei in ihrem Verhalten, teils in geeigneter Weise hingeführt auf ihr Geführtwerden im hinteren Bereich (siehe zur schematischen Skizze I); diese Klappe kann mit einem geeigneten Gegengewicht (evtl. variabel) versehen sein, ebenso wie Gitter/teil/stücke an Gelenk/en, um die Fliehkraft nutzbar/beherrschbar zu haben- A single vertically arranged + flap, which in turn does not require any additional grille, except that it leans / runs / runs within the double rail ( 23 ) by means of a discharge wheel ( 3 ); in the front area (see schematic sketch I) B. partly free in their behavior, partly in a suitable way led to being led in the rear area (see schematic sketch I); this flap can be provided with a suitable counterweight (possibly variable), as well as grids / parts / pieces on joints / s, so that the centrifugal force can be used / controlled
  • - ebenes Gitter, ausgerüstet mit geeigneten Klappen- flat grid, equipped with suitable flaps
  • - Strömungsprofil vorgebendes Gitter mit geeigneten Klappen; wird z. B. im Zusammenhang mit solchem Gitter die variable Abstandsstange (7) verkürzt oder verlängert, kann hierdurch auf die Strömungsprofilform des Gitters Einfluß genommen werden.- Grid defining the airfoil with suitable flaps; z. B. in connection with such a grid, the variable spacer rod ( 7 ) is shortened or lengthened, this can influence the flow profile shape of the grid.

4 = gestrichelte Linie = Verlängerung von 7 über 6 hinaus; eine solche Stellung von 5 darf nicht vorgesehen sein, weil dann die Strömungsangriffsfläche (5) mit ihrem Rad (3) nicht mehr durch die Doppelschiene (23) "gehalten", sondern "vorauseilen" würde. Mit anderen Worten: (von der Strömungsrichtung (10) her gesehen) der Winkel im Gelenkpunkt (6) zwischen den Linien 7 und 5 sollte unter 180° bleiben.
3 = geeignetes Rad, in geeigneter Weise an 5 angebracht, damit es innerhalb 23 (sich) anlehnen/in beiden Richtungen ablaufen (dazu Doppelschiene z. B. breit genug ausgebildet)/geführt werden kann; dadurch bekommt 5 ständig im hinteren Bereich (vgl. zur schemat. Skizze I) einen bestimmten Anstellwinkel vorgegeben: eben durch den Verlauf der Doppelschiene (23) als Ablauffläche
4 = dashed line = extension of 7 beyond 6 ; such a position of 5 must not be provided, because then the flow-engaging surface ( 5 ) with its wheel ( 3 ) would no longer be "held" by the double rail ( 23 ), but would "run ahead". In other words: (viewed from the direction of flow ( 10 )) the angle at the hinge point ( 6 ) between lines 7 and 5 should remain below 180 °.
3 = suitable wheel, suitably attached to 5 , so that it can lean within 23 (lean) / run in both directions (for this purpose, double rail, for example, wide enough) / can be guided; As a result, 5 is constantly given a certain angle of attack in the rear area (cf. the schematic sketch I): precisely through the course of the double rail ( 23 ) as a running surface

Allgemeine Bemerkungen zur schematischen Skizze II:
Gitter stützt, hält usw. mindestens eine geeignete Klappe. Solches Gitter dreht sich zusammen mit der Klappe um die Drehmittenachse; einen Motor z. B. für Verstellaufgaben an solchem Gitter würde sich mitdrehen. Die Doppelschiene (23) dreht sich nicht mit; vgl. hierzu auch die schematische Skizze III). Die Doppelschiene (23) ist als Teil von "Spezialgitter" zu verstehen; dieses gehorcht bei seinen Bewegungen (evtl. auch mal eine Drehung) dem Einstellsystem für das Spezialgitterleitsystem; vgl. hierzu: zur schematischen Skizze III). "Spezialgitter" ist aber insofern auch "Gitter", als es in Verbindung z. B. mit Abstandsgestänge Form/Bewegungsspielraum/Bahn an für in einem Gitterrotor verwendbare Strömungsangriffsfläche/n - zu seinem Teil - vorgeben kann.
General remarks on schematic sketch II:
Grid supports, holds, etc. at least one suitable flap. Such grid rotates together with the flap about the axis of rotation; a motor z. B. for adjustment tasks on such a grid would rotate. The double rail ( 23 ) does not rotate; see. see also the schematic sketch III). The double rail ( 23 ) is to be understood as part of "special grille"; this obeys the setting system for the special lattice control system during its movements (possibly also a rotation); see. see the schematic sketch III). "Special grid" is also "grid" insofar as it connects z. B. with spacer rod shape / freedom of movement / path to for usable in a grid rotor flow attack surface / s - to its part - can specify.

Zur schematischen Skizze III: (Sicht von der Seite)
 3 = Ablaufrad, innerhalb Doppelschiene (23) ablaufen könnend; das Ablaufrad ist mittels geeignetem Gestänge mit der Klappe (5) verbunden.
 5 = senkrecht angeordnete Klappe mit geeignetem Gegengewicht (2); sie wird im "hinteren Bereich" (vgl. Schematische Skizze I) in diesem Beispiel durch die Doppelschiene (23) geführt; im "vorderen Bereich" gehe sie erst - solange aerodynamisch günstig - in "Segelstellung", danach kann sie zunehmend wieder geleitet werden in die Doppelschiene (23) hinein, z. B.
 6 = geeignetes Gelenk zwischen Klappe 5 und Verbindungs/Abstandsgestänge (7), welches in geeigneter Weise um die feste Drehmittenachse (8) drehbar ist
 7 = Gitterrotor-Verbindungs/Abstandsgestänge
 8 = Drehmittenachse, in diesem Fall fest montiert auf der Bodenplatte (33)
22 = Verbindungsgestänge zwischen Doppelschiene (23) und der Steuerfahne (31), alles in geeigneter Weise verstellbar um die Drehmittenachse (8) herum
23 = Doppelschiene
31 = Steuerfahne, evtl. mit Gegengewicht (32)
32 = Gegengewicht, Ausgleichmöglichkeit für gesamtes Spezialgitter-Leitsystem
33 = Bodenplatte
34 = geeignetes Energiespeichersystem, um Energie aus Gitterrotordrehungen zunächst zu speichern (z. B. mittels geeigneter Feder/n), um mit Hilfe der gespeicherten Energie zeitweise einen schnelldrehenden Generator arbeiten zu lassen (denn der Gitterrotor ist ein Langsamläufer); alles intelligent gesteuert/geregelt
35 = z. B. hier zwischengeschaltet (34 evtl. nicht eingesetzt) ein geeignetes Getriebe
36 = geeigneter Generator
37 = unter Verbindungs/Abstandsgestänge (7) in geeigneter Weise angebracht: geeignetes Rad als Schwungscheibe und, um daran Energie abzunehmen
To schematic sketch III: (view from the side)
3 = discharge wheel, can run inside the double rail ( 23 ); the drain wheel is connected to the flap ( 5 ) by means of a suitable linkage.
5 = vertically arranged flap with a suitable counterweight ( 2 ); in this example, it is guided through the double rail ( 23 ) in the "rear area" (cf. schematic sketch I); in the "front area" it only goes - as long as it is aerodynamically favorable - into "sail position", after which it can be routed back into the double rail ( 23 ), e.g. B.
6 = suitable joint between flap 5 and connecting / spacing linkage ( 7 ), which can be rotated in a suitable manner about the fixed center axis of rotation ( 8 )
7 = grid rotor connection / spacer rods
8 = center axis of rotation, in this case permanently mounted on the base plate ( 33 )
22 = connecting rod between the double rail ( 23 ) and the control lug ( 31 ), all adjustable in a suitable manner around the center axis of rotation ( 8 )
23 = double rail
31 = control flag, possibly with counterweight ( 32 )
32 = counterweight, possibility of compensation for the entire special grid guidance system
33 = base plate
34 = suitable energy storage system to initially store energy from grid rotor rotations (e.g. by means of a suitable spring / n) in order to temporarily use the stored energy to make a fast-rotating generator work (because the grid rotor is a slow-running machine); everything intelligently controlled / regulated
35 = e.g. B. interposed here ( 34 may not be used) a suitable gear
36 = suitable generator
37 = attached under connecting / spacer linkage ( 7 ) in a suitable way: suitable wheel as a flywheel and to take energy from it

Bemerkungen zur schematischen Skizze III:Comments on the schematic sketch III:

Ein Spezialgitter-Leitsystem muß nicht unbedingt von außen/außerhalb des Gitterrotors her aufgebaut sein; denkbar ist auch eine entsprechende Einrichtung, konstruiert von der Drehmitte her, zumal, wenn - wie in diesem Fall - die Drehachse fest steht und um diese herum der Gitterrotor rotiert: z. B. kann vorgesehen sein eine an z. B. einer Klappe in geeigneter Weise angebrachte Leitstange, mitrotierend; sie wird von innen her so geführt, daß der Effekt eines Spezialgitter-Leitsystems/variablen Gesamtsystems wieder gegeben ist: laufend das von Rotationsposition zu Rotationsposition, also punktuell jeweils anders zu zeichnende Geschwindigkeitsparallelogramm für die Strömungsprofilform und/oder den Anstellwinkel berücksichtigen zu können.A special grid guidance system does not necessarily have to be be built outside / outside of the lattice rotor; A corresponding device is also conceivable from the center of rotation, especially if - like this one Case - the axis of rotation is fixed and around it the Grid rotor rotates: e.g. B. can be provided at z. B. a flap in a suitable way, co-rotating; it is guided from the inside so that the Effect of a special grid control system / variable overall system is given again: continuously that from rotation position to the rotational position, i.e. different at certain points Speed parallelogram to be drawn for the Consider the airfoil shape and / or the angle of attack to be able to.

Zu Ablaufrad sei noch bemerkt: es kann außer seiner Ablauffunktion noch darüber hinaus als Funktionsträger genutzt werden, z. B. um eine bestimmte Position des Gitterrotors gegenüber der Strömungsrichtung einzustellen mit seiner Hilfe.Regarding the drain wheel, it should also be noted that it can, in addition to its drain function also used as a functionary be, e.g. B. a certain position of the lattice rotor opposite to the flow direction with his help.

Zur schematischen Skizze IV: (Sicht von oben)
24 = mögliche Verlaufsform einer Ablauf/Gleitfläche im "hinteren Bereich" (vgl. zu schematischer Skizze I); es könnte sich um eine Doppelschiene handeln oder um eine einfache Schiene, an welche als Ablaufbahn sich von innen her ein Ablaufrad angelegt hat und ablaufen kann, siehe schematische Skizze II, 23 und 5; das Ablaufrad kann an einer senkrecht angeordneten Klappe in geeigneter Weise angebracht sein, ebenso aber auch an einem Gitterteilstück mit waagerecht angeordneten Klappen; das Gitterteilstück selbst möge mit seinem Ablaufrad im Betrieb ständig an seiner Ablauffläche anliegen, per Fliehkraft z. B., die waagerecht angeordneten Klappen gehen, wo es aerodynamisch günstig ist, in Segelstellung; es ist z. B. durch eine geeignete Feder verhindert, daß das Gitterteilstück, wenn es mit seinem Ablaufrad nicht per Fliehkraft an seiner Ablauffläche anliegt, hin- und herschlagen kann. In diesem Beispiel wäre die Ablaufbahn als eine geschlossene Bahn, auch im "vorderen Bereich" (vgl. zu schematischer Skizze I) vorgesehen.
25 = eine Hilfskonstruktion ist hier angedeutet, als Teil des Spezialgitter-Leitsystems, drehfest verbunden mit dem Einstellsystem; wenn die gewählte Form der Ablauf/Gleitfläche aus sich heraus nicht stabil genug ist, kann sie an der Hilfskonstruktion in ihrem Bahnverlauf gut befestigt werden.
Die Hilfskonstruktion kann aber besonders auch dann nützlich sein, wenn Variabiltität des Bahnverlaufs des/durch das Spezialgitter-Leitsystem/s vorgesehen sein soll.
26 = Geeignete Verbindung zwischen Hilfkonstruktion (25) und Ablauf-Gleitfläche. Sie sei in geeigneter Weise drehbar/verstellbar und in ausreichender Zahl vorhanden. Dann können, z. B. auch mit Hilfe von geeigneten Motoren an 26, wenn die Ablauf/Gleitfläche in geeigneter Weise elastisch ist, verschiedene Ablaufbahnen eingestellt werden: Variabilität des Spezialgitter-Leitsystems selbst.
Denkbar wäre auch, daß die Ebenen verschieden geformter Ablauf/Gleitfläche-Bahnen miteinander zu einer Art Ring verbunden wären; Verstellbarkeit dieses Ringes z. B. gegenüber dem darin ablaufen sollenden Rad würde wiederum bedeuten: laufende Anpassung, nahezu totale Anpassung an wechselnde Strömungsverhältnisse. Auch ein Schienensystem mit Weichen könnte in diesem Zusammenhang eine Lösungsmöglichkeit sein.
 8 = ungefähre Lage der Drehmitte
Schematic sketch IV: (view from above)
24 = possible course shape of a drain / sliding surface in the "rear area" (cf. schematic sketch I); it could be a double rail or a simple rail to which a run-off wheel has laid out from the inside as a runway and can run off, see schematic sketch II, 23 and 5 ; the run-off wheel can be attached in a suitable manner to a vertically arranged flap, but also also to a lattice section with horizontally arranged flaps; the grating section itself may be in constant contact with its drain wheel during operation on its drain surface, by centrifugal force z. B., the horizontally arranged flaps go where it is aerodynamically favorable, in the feathered position; it is Z. B. prevented by a suitable spring that the lattice section, if it does not abut on its drain surface by centrifugal force, can beat back and forth. In this example, the runway would be provided as a closed path, also in the "front area" (cf. schematic diagram I).
25 = an auxiliary construction is indicated here as part of the special grid guidance system, non-rotatably connected to the adjustment system; If the chosen shape of the drain / sliding surface is not stable enough by itself, it can be attached to the auxiliary structure in its path.
However, the auxiliary construction can also be particularly useful when variability of the path of the / through the special grid guidance system / s is to be provided.
26 = Suitable connection between auxiliary construction ( 25 ) and drain sliding surface. It is suitably rotatable / adjustable and available in sufficient numbers. Then, e.g. B. also with the help of suitable motors on 26 , if the drain / sliding surface is suitably elastic, different runways can be set: variability of the special grille guidance system itself.
It would also be conceivable that the levels of differently shaped drainage / sliding surface tracks would be connected to one another to form a kind of ring; Adjustability of this ring z. B. compared to the wheel running in it would again mean: ongoing adaptation, almost total adaptation to changing flow conditions. A rail system with switches could also be a solution in this context.
8 = approximate position of the center of rotation

Das Spezialgitter-Leitsystem insgesamt oder z. B. speziell die gekrümmte Ablauf/Gleitfläche sei austauschbar gegen ein passenderes oder variabel für alle strömungsbedingten usw. Anforderungen. The special grid guidance system as a whole or z. B. specifically the curved drain / sliding surface is interchangeable a more suitable or variable for all flow-related etc. requirements.  

Abschließende Bemerkung zu den Skizzen I bis IV:
Dadurch, wieweit jeweils z. B. die Drehmitte eines Ablaufrades an z. B. einer Klappe (bei gleichbleibender Länge des Abstandsgestänges) aufgrund der Formgebung/Krümmungen der Ablauf/Gleitfläche in einem bestimmten Punkt von der Drehmitte des Rotors entfernt ist, bestimmt sich der jeweilige Anstellwinkel im wichtigen "hinteren Bereich" eines Gitterrotors. Durch jene "Formgebung/Krümmungen" wird Einfluß auf den Wirkungsgrad des Gitterrotors genommen.
Concluding remark on the sketches I to IV:
Because of how far z. B. the center of rotation of an impeller on z. B. a flap (at a constant length of the spacer rod) due to the shape / curvature of the drain / sliding surface at a certain point from the center of rotation of the rotor, the respective angle of attack in the important "rear area" of a lattice rotor is determined. That "shape / curvature" influences the efficiency of the lattice rotor.

In Skizze II zeigt 23 (Doppelschiene) als Beispiel eine mögliche Verlaufsform einer Ablauf/Gleitfläche. Wie diese Verlaufsform zu beurteilen ist, bleibe offen. Beim Umlaufen in Drehrichtung (9) wird das Ablaufrad (3) mit seiner Drehmitte in dem dargestellten Abschnitt näher an die Rotordrehmitte (8) herangeführt und der Winkel zwischen der Linie der Klappe (oder Gitterteilstück usw.) (5) und der Linie des Abstandsgestänges (7) wird kleiner. Welches nun jeweils in den einzelnen Umlaufpositionen im hinteren Bereich (vgl. das zu schematische Skizze I Gesagte) der optimale Winkel an dieser Stelle wäre, das hängt von der Frage ab, welches unter Berücksichtigung u. a. aerodynamischer Gesichtspunkte jeweils der optimale Anstellwinkel wäre. Aber dieser ist einstellbar. Wenn, - wie mir von Seiten eines Fachmannes gesagt wurde -, die Rotorumlaufgeschwindigkeit nicht größer als zwei Drittel der Strömungsgeschwindigkeit betragen sollte, ist Variabilität der Ablauf/Gleitfläche selbst vielleicht nicht nötig, um ständig den optimalen Anstellwinkel zu haben: mittels einer einzigen, in geeigneter Weise gekrümmten Ablauf/Gleitfläche.In sketch II, 23 (double rail) shows an example of a possible course shape of a drain / sliding surface. How this course is to be judged remains open. When rotating in the direction of rotation ( 9 ), the discharge wheel ( 3 ) is brought closer with its center of rotation in the section shown to the center of rotation ( 8 ) and the angle between the line of the flap (or lattice section etc.) ( 5 ) and the line of the spacer rod ( 7 ) gets smaller. Which would be the optimal angle at this point in the individual circulation positions in the rear area (cf. the diagram I said about schematic I) depends on the question of which, taking into account, among other things, aerodynamic considerations, the optimal angle of attack would be. But this is adjustable. If, as I was told by a specialist, the rotor circulation speed should not be greater than two thirds of the flow speed, variability of the outlet / sliding surface itself may not be necessary in order to always have the optimal angle of attack: by means of a single, more suitable one Way curved drain / sliding surface.

Claims (7)

1. Strömungskraftmaschine, insbesondere Windkraftmaschine, mit senkrecht zur Windrichtung angeordneter Rotorachse, mit einem das Strömungsprofil- und/oder den Anstellwinkel vorgebenden Gitterrotor mit an Öffnungen des Gitterrotors angebrachten Klappen, dadurch gekennzeichnet, daß permanente Variabilität des Gitterrotors vorgesehen ist.1. Fluid power machine, in particular a wind power machine, with a rotor axis arranged perpendicular to the wind direction, with a grating rotor specifying the flow profile and / or the angle of attack with flaps attached to openings in the grating rotor, characterized in that permanent variability of the grating rotor is provided. 2. Windkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Variabilität des Gitterrotors mittels z. B. eines Seilzugssystems/Scharniers, Scharnieren/Gelenks, Gelenken/Federn usw. oder auch durch Flexibilität des Gitterrotors selbst sowie durch abknickende/s Gitterteil/e oder auch durch ein Variabilitäts-Gesamtsystem erreicht wird.2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the variability of the grid rotor by means of z. B. one Cable system / hinge, hinges / joints, joints / springs etc. or by flexibility of the grid rotor itself as well as by kinking / s grid part / s or also achieved through an overall variability system becomes. 3. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Variabiltitäts-Gesamtsystem die drei Untersysteme:
Abroll/Gleitsystem, Spezialgitter-Leitsystem und Einstellsystem für das Spezialgitter-Leitsystem aufweist,
wobei:
ein Abroll/Gleitsystem z. B. über mindestens ein/e geeignete/s Rolle/Rad oder einen geeigneten Zapfen, in geeigneter Weise an/mit geeignetem/ter Gitter/Klappe angebracht/verbunden und - für ein Zusammenwirken mit dem Spezialgitter-Leitsystem in geeigneter Weise ausgebildet -, verfügt;
ein Spezialgitter-Leitsystem z. B. über mindestens eine geeignete Ablauf-Gleitfläche (z. B. Bahn, Gang, Rinne, Gleis, schienenartige Führung, Doppelschiene) mit geeigneten Krümmungen (evtl. teils gerade), vorzugsweise als eine geschlossene Bahn und für ein Zusammenwirken mit dem Abroll/Gleitsystem in geeigneter Weise ausgebildet, verfügt;
ein Einstellsystem für das Spezialgitter-Leitsystem z. B. über ein einer Steuerfahne usw. in ihrer Funktion vergleichbares steuerndes System (z. B. eine einfache Steuerfahne, in geeigneter Weise drehfest mit dem Spezialgitter-Leitsystem verbunden und das Spezialgitter-Leitsystem in günstiger Weise auf die Strömung hin ausrichtend) verfügt.
3. Wind power machine according to claim 1 and / or 2, characterized in that the overall variability system comprises the three subsystems:
Unroll / sliding system, special grille guidance system and adjustment system for the special grille guidance system,
in which:
a rolling / sliding system z. B. at least one / s suitable roller / wheel or a suitable pin, attached / connected in a suitable manner to / with a suitable / ter grille / flap and - designed for interaction with the special grille guidance system in a suitable manner - has ;
a special grid guidance system e.g. B. over at least one suitable drain sliding surface (e.g. track, aisle, channel, track, rail-like guide, double rail) with suitable curvatures (possibly partially straight), preferably as a closed track and for interaction with the unwind / Sliding system designed in a suitable manner, has;
an adjustment system for the special grid guidance system z. B. a control lug, etc. in its function comparable controlling system (z. B. a simple control lug, rotatably connected in a suitable manner with the special grille guidance system and the special grille guidance system in a favorable way to the flow).
4. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Variabiltität des Gitters durch Fliehkraft nutzende Einrichtung gesteuert wird.4. Wind power machine according to claim 1 to 3, characterized in that taking advantage of the variability of the grid by centrifugal force Facility is controlled. 5. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dasselbe Scharnier der Beweglichkeit einer Klappe sowie der Variabilität des Winkels zwischen Gitterteilen dient.5. Wind power machine according to claim 1 to 4, characterized in that one and the same hinge of agility one Flap as well as the variability of the angle between Lattice parts serves. 6. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für sämtliche in dieser Anmeldung genannten Aufgaben (z. B. des Einstellens, Verstellens, Nachstellens, Spannens, Entspannens, Vorgebens, Abschaltens/Zuschaltens (z. B. bei Vorliegen eines Energieturms), sowie Aufgaben der Sturmsicherung (z. B. auf dem Wege der Blockierung der Klappen in Segelstellung) als mögliche/r Lösungsweg/e auch vorgesehen ist/sind z. B.: per Hand, Seilzug/system oder Einrichtungen mechanischer, motorischer, elektrischer, elektromagnetischer, pneumatischer oder hydraulischer Art.6. Wind power machine according to claim 1 to 5, characterized in that for all tasks mentioned in this application (e.g. adjustment, adjustment, readjustment, tensioning, Relax, pretend, switch off / on (e.g. in the presence of an energy tower), as well as tasks storm protection (e.g. by blocking the flaps in feathering position) as possible solution (s) is also provided z. E.g. by hand, Cable / system or mechanical, motor, electrical, electromagnetic, pneumatic or hydraulic type. 7. Windkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine intelligente, vorzugsweise elektronische Steuer- bzw. Regeleinrichtung zur Steuer- bzw. Regelung des Gitterrotors vorgesehen ist.7. Wind turbine according to claim 1 to 6, characterized in that an intelligent, preferably electronic control or control device for controlling or regulating the Grid rotor is provided.
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