DE102005023120B3 - Two stage wind power plant to produce electricity has second annular carrier element of second wind power unit of diameter not less than that of first one - Google Patents

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Abstract

The wind power plant has a first wind power unit (1) with rotor axis (3), annular carrier element (6) and rotor vane (7); and a second wind power unit (2) with second rotor axis (9), rotor vane (12) and second annular carrier element (10), the diameter of which is equal to or somewhat greater than the diameter of the first annular carrier element, to which it is concentric.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zweistufige Windkraftanlage vom Windmühlen-Prinzip, welche zur Energieversorgung Verwendung findet.The The present invention relates to a two-stage wind turbine from the windmill principle, which used for energy supply.

Obwohl die vorliegende Erfindung auf beliebige Windkraftanlagen anwendbar ist, werden ihre Merkmale sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf eine Windkraftanlage mit einer großen Bauart beschrieben.Even though the present invention is applicable to any wind turbine is, their characteristics and their underlying problem described in relation to a wind turbine with a large design.

Derartige Windkraftanlagen sind dazu geeignet, einen anteiligen Strombedarf für alle Verbraucher abzudecken. In der Zukunft werden diese auch über die Hydrolyse von Wasser neben Sauerstoff zur Erzeugung von Wasserstoff dienen, der mittels Brennstoffzellen in Kraftfahrzeugen über hierin erzeugten Strom die bisherigen Antriebsmittel Benzin, Diesel oder Erdgas ersetzen wird. Ferner ist für die derzeitig Erdöl- und Erdgas produzierenden Länder, die zurzeit auf keinem hochtechnisierten Niveau leben, unter anderem die Installation höherer Kapazitäten an Windkraft-Großanlagen aus den Einnahmen ihrer Erdöl- und Erdgasgeschäfte heraus eine wichtige Frage zur Erhaltung ihrer zukünftigen Existenz, wenn die Rohstoffquellen versiegt sind.such Wind turbines are suitable for a proportionate power requirement for all Cover consumers. In the future, these will also be over the Hydrolysis of water in addition to oxygen to produce hydrogen serve by means of fuel cells in motor vehicles via herein electricity produced the previous drive means gasoline, diesel or Natural gas will replace. Furthermore, for the current oil and gas producing countries that currently living at no high-tech level, among others the installation higher capacities at wind power plants from the revenues of their petroleum and natural gas businesses out an important question for the preservation of their future Existence when the sources of raw materials have dried up.

Weltweit haben sich bisher Windräder mit horizontaler Achse durchgesetzt, die meist drei Rotorblätter bzw. Rotorflügel am Rotor tragen, der die durch Windkraft erzeugte Energie anschließend in das kleine Maschinenhaus mit Getriebe, Bremsvorrichtung, Generator und Steuereinrichtungen liefert. Die Anlagen sind über einen Drehkranz auf Masten stationiert und werden über Steuerungseinrichtungen betrieben.Worldwide have been wind turbines so far enforced with a horizontal axis, usually three rotor blades or rotor blades carry on the rotor, the energy generated by wind energy then in the small engine house with transmission, brake device, generator and Control devices supplies. The plants are stationed on masts via a turntable and will be over Operated control devices.

Die jetzigen drei-flügeligen Windkraftanlagen werden angesichts der Überproduktion an Strom aus Atomkraftwerken und solchen mit fossilen Heizstoffen nur zu einem geringen Anteil ausgenutzt, das heißt, nach Forderung der Stromverteiler zeitweise abgeschaltet, obwohl genügend Windkraft vorhanden wäre. Bereits heute wäre es notwendig, das gesamte Energieangebot aus Windkraftanlagen abzunehmen, in Speicheranlagen zeitweise zu speichern oder in Energieträger, wie beispielsweise Wasserstoff, zu überführen. Die bisherige Verfahrensweise sollte bei Vorhandensein der Windkraft-Großanlagen überwunden sein, denn angesichts des drohenden Endes der Welt-Ressourcen an Kohle und Kohlenwasserstoffen sollte die Verwendung von Kohle, Erdöl und Erdgas zur thermischen Nutzung auch in Kraftfahrzeugen dringend durch Weltkonventionen verboten und das Verbot auch durchgesetzt werden, damit die chemische Industrie der Welt und das Hüttenwesen noch über längere Zeit über diese wichtigen Rohstoffe verfügen kann. Erst dann wird Strom aus alternativen und regenerativen Energien die wichtigste Stromquelle werden. Windkraft-Großanlagen der vorgenanten Größe können bei der notwendigen Neuordnung des Welt-Energiekonsums und deren Umsetzung als eine wichtige Stützsäule dienen.The current three-winged Wind turbines are in the face of overproduction of electricity from nuclear power plants and those with fossil fuels only to a small extent exploited, that is, after the demand of the power distributor temporarily switched off, although enough Wind power would be available. Already today would be it is necessary to remove all energy from wind turbines, to temporarily store in storage facilities or in energy sources, such as For example, to convert hydrogen. The Previous procedure should be overcome in the presence of large wind power plants be in the face of the looming end of world resources Coal and hydrocarbons should be the use of coal, petroleum and natural gas for thermal use also in motor vehicles urgently by world conventions prohibited and the ban be enforced so that the chemical Industry of the world and metallurgy still over longer Time over have these important raw materials can. Only then will electricity from alternative and regenerative energies become the main power source. Large-scale wind turbines of the aforementioned size can be included the necessary reorganization of world energy consumption and its implementation serve as an important support column.

Zwar leisten die derzeit in Deutschland existierenden Windkraftanlagen eine beachtliche Stromerzeugung, aber insgesamt beträgt die Höhe der durch alternative Energien (Wind, Wasser, Sonne) erzeugte Strom nur etwa 10% des gesamten volkswirtschaftlichen Stromverbrauchs.Though make the currently existing in Germany wind turbines a considerable power generation, but in total the height is through Alternative energies (wind, water, sun) only generate electricity approximately 10% of total national electricity consumption.

Bei den drei-flügeligen Windkraftanlagen gemäß dem Stand der Technik hat sich die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass diese drei-flügeligen Windkraftanlagen eine geringe Leistungsfähigkeit aufweisen, da die Flügel eine dem Wind ausgesetzte Fläche von lediglich etwa 60 qm nutzen.at the three-winged Wind turbines according to the state In the art, the fact has proved to be disadvantageous that these three-bladed wind turbines have low performance, there the wings a surface exposed to the wind use of only about 60 square meters.

Im Stand der Technik findet sich der Ansatz zur Lösung dieses Problems, die Leistungsfähigkeit der drei-flügeligen Windkraftanlagen dadurch zu erhöhen, dass die Maße der Rotorflügel in Länge und Breite erhöht werden.in the The state of the art is the approach to solving this problem, the performance of the wing three Thereby increasing wind turbines that the dimensions the rotor wing in length and width increased become.

An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass die derzeitigen Verbundwerkstoffe wie Glasfaser und Kunstharz es nicht zulassen, die Maße der Rotorflügel erheblich zu erhöhen, da eine Gewichtszunahme mit den Anforderungen an die Stabilität konkurriert und diese nachteilig beeinflusst oder sogar ausschließt. Die Möglichkeit, die Rotorflügel für eine erhöhte Aufnahme von Windkraft dort zu verbreitern, wo sie gemäß dem Stand der Technik eher einen spitzförmigen Verlauf einnehmen, scheitert ebenfalls an den Stabilitätsanforderungen, da auch in diesem Fall mit einer erheblichen Gewichtszunahme zu rechnen ist.At However, this approach has proved to be disadvantageous that the current composites like fiberglass and synthetic resin it does not allow the measurements the rotor wing to increase significantly Because weight gain competes with stability requirements and adversely affects or even precludes them. The Possibility, the rotor blades for one increased Incorporation of wind power to widen where they stand according to the state the technique rather a pointed Course also fails due to the stability requirements, as in this case with a significant weight gain too is calculated.

Ferner findet sich im Stand der Technik der Ansatz, die Anzahl der Rotorflügel zu erhöhen, um die Leistungsfähigkeit auf Grund einer erhöhten Aufnahme von Windkraft zu steigern.Further In the prior art, the approach is to increase the number of rotor blades to the capacity due to an increased Increase intake of wind power.

An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass auf Grund des großen Durchmessers der Fußplatte der Rotorblätter lediglich eine begrenzte Anzahl, im Allgemeinen drei Rotorflügel, auf dem Rotor anbringbar sind. Eine Vergrößerung des Rotors lassen die derzeitigen Modelle keinesfalls zu.At However, this approach has proved to be disadvantageous that due to the big one Diameter of the foot plate the rotor blades only a limited number, generally three rotor blades the rotor can be attached. An enlargement of the rotor let the current models under no circumstances.

Zudem ist es aus der DE 10 2004 020 835 A1 bekannt, eine Windkraftanlage mit einer zentralen Rotoreinheit, einem Ringträger-Element, welches die zentrale Rotoreinheit konzentrisch umgibt, und mit mehreren Rotorflügeln auszustatten, welche jeweils an der Rotoreinheit und an dem Ringträger-Element für einen kreisförmigen Umlauf drehbar gelagert sind. Die Rotorflügel sind dabei zusätzlich jeweils an Lagerabschnitten an der Rotoreinheit und an dem Ringträger-Element um ihre Längsachsen drehbar gelagert und zur Verstellung durch Steuereinrichtungen im Bereich dieser Lagerabschnitte synchron ansteuerbar.Moreover, it is known from DE 10 2004 020 835 A1 to provide a wind turbine with a central rotor unit, a ring carrier element which concentrically surrounds the central rotor unit, and with a plurality of rotor blades, each on the rotor unit and on the ring carrier element are rotatably mounted for a circular circulation. The rotor blades are additionally rotatably supported in each case on bearing sections on the rotor unit and on the ring carrier element about their longitudinal axes and can be controlled synchronously for adjustment by control devices in the region of these bearing sections.

Die Anzahl der Flügel und somit die Aufnahme von Windenergie ist hierbei jedoch durch den Umfang und somit durch den Aufnahmebereich der Rotoreinheit begrenzt, da die Lagerung der proximalen Enden der Rotorflügel auf der Rotoreinheit einen vorbestimmten Platzbedarf beanspruchen.The Number of wings and thus the uptake of wind energy is here by the circumference and thus by the receiving area of the rotor unit limited, since the storage of the proximal ends of the rotor blades on the rotor unit claim a predetermined space requirement.

Ferner ist aus der DE 100 03 385 A1 eine Windenergieanlage bekannt, die zwei hintereinander angeordnete Rotoren aufweist, von denen der erste Rotor, der vor dem zweiten Rotor angeordnet ist, einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Rotor.Furthermore, from the DE 100 03 385 A1 a wind turbine is known which comprises two successively arranged rotors, of which the first rotor, which is arranged in front of the second rotor, has a smaller diameter than the second rotor.

Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Windkraftanlage mit einer erhöhten Leistungsfähigkeit aufgrund erhöhter Aufnahme von Windkraft gegenüber den Ansätzen gemäß dem Stand der Technik zu schaffen.Consequently It is an object of the present invention, a wind turbine with an elevated capacity due to increased Intake of wind power the approaches according to the state to create technology.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine zweistufige Windkraftanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a two-stage wind turbine with the features of the claim 1 solved.

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht darin, dass die zweistufige Windkraftanlage eine erste Windkrafteinheit, welche eine erste Rotorachse, ein erstes die erste Rotorachse konzentrisch umlaufendes Ringträger-Element und erste Rotorflügel aufweist, welche jeweils an der ersten Rotorachse und dem ersten Ringträger-Element für einen kreisförmigen Umlauf drehbar gelagert sind; und eine zweite Windkrafteinheit umfasst, welche eine zweite Rotorachse, ein zweites die zweite Rotorachse konzentrisch umlaufendes inneres Ringträger-Element, ein zweites das zweite innere Ringträger-Element konzentrisch umlaufendes äußeres Ringträger-Element und zweite Rotorflügel aufweist, welche jeweils mit der zweiten Rotorachse koppelbar und an dem zweiten inneren Ringträger-Element und an dem zweiten äußeren Ringträger-Element für einen kreisförmigen Umlauf drehbar gelagert sind; wobei das zweite innere Ringträger-Element der zweiten Windkrafteinheit einen gleich großen oder etwas größeren Durchmesser aufweist als das erste Ringträger-Element der ersten Windkrafteinheit und konzentrisch sowie benachbart zu diesem angeordnet ist.The The idea underlying the present invention is that that the two-stage wind turbine is a first wind power unit, which a first rotor axis, a first concentric the first rotor axis circumferential ring carrier element and first rotor blades which respectively at the first rotor axis and the first Ring carrier element for one circular Circulation are rotatably mounted; and a second wind power unit comprising a second rotor axis, a second concentric rotor second axis circumferential inner ring carrier element, a second outer ring carrier element concentrically encircling the second inner ring carrier element and second rotor blades which can be coupled to the second rotor axis and on the second inner ring carrier element and on the second outer ring carrier element for one circular Circulation are rotatably mounted; wherein the second inner ring carrier element the second wind power unit has an equal or slightly larger diameter as the first ring carrier element the first wind power unit and concentric and adjacent to this is arranged.

Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den Ansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass durch die zweistufige Ausgestaltung der Windkraftanlage die größere zweite Windkrafteinheit eng benachbart zur kleineren ersten Windkrafteinheit für eine vorteilhafte Bauraumausgestaltung ausgebildet werden kann, wobei bei der größeren zweiten Windkrafteinheit aufgrund des vergrößerten umfänglichen Aufnahmebereichs für die zweiten Rotorflügel die Anzahl an zweiten Rotorflügeln erheblich vergrößert werden kann, wodurch die Energieaufnahme erheblich gesteigert wird.Consequently shows the present invention over the approaches according to the prior art the Advantage of that through the two-stage design of the wind turbine the larger second wind power unit closely adjacent to the smaller first wind power unit for a favorable one Bauraumausgestaltung can be formed, with the larger second Wind power unit due to the enlarged circumferential receiving area for the second rotor blades the number of second rotor blades be increased considerably can, which increases the energy intake considerably.

Ferner kann der Durchmesser der gesamten Windkraftanlage erhöht werden, ohne dass ein Stabilitätsproblem auftritt, da die zweiten Rotorflügel der zweiten Windkrafteinheit analog zur ersten Windkrafteinheit stabil zwischen zwei Ringträger-Elementen gelagert werden.Further the diameter of the entire wind turbine can be increased, without a stability problem occurs because the second rotor blades the second wind power unit analogous to the first wind power unit stably stored between two ring carrier elements become.

Somit können durch die vorliegende Erfindungsidee Windkraftanlagen mit größeren Durchmessern erreicht werden, wobei die einzelnen Rotorflügel für einen Umlauf auf einer Kreisbahn um die jeweils zugeordneten Rotorachsen drehbar gelagert sind. Durch die zusätzliche Lagerung der distalen Enden der einzelnen Rotorflügel durch das jeweils zugeordnete Ringträger-Element können die einzelnen Rotorflügel mit einer größeren Länge, einer größeren Breite und einem erhöhten Gewicht ausgebildet werden. Ferner können mehrere Rotorflügel mit verschmälert ausgebildeten proximalen Enden vorgesehen werden, da die Rotoreinheit im Gegensatz zum Stand der Technik nicht das gesamte Gewicht der Rotorflügel aufnehmen muss, und somit ein verjüngter Lagerabschnitt ausreicht. Insbesondere kann die Breite der gemäß dem Stand der Technik im Allgemeinen spitz auslaufenden distalen Enden der Rotorflügel um ein Vielfaches vergrößert werden, wobei gleichzeitig die Zahl der Rotorflügel erheblich erhöht werden kann. Durch die jeweils auf einer Kreisbahn beweglich gelagerten und geführten Rotorflügelenden durch die jeweils zugeordneten feststehenden Ringträger-Elemente werden die Gewichtskräfte der einzelnen Rotorflügel von der Rotoreinheit bzw. den zugeordneten Rotorachsen auf die jeweils zugeordneten Ringträger-Elemente vorteilhaft verlagert.Consequently can by the present invention idea wind turbines with larger diameters be achieved, with the individual rotor blades for a circulation on a circular path are rotatably mounted about the respective associated rotor axes. By the extra Storage of the distal ends of the individual rotor blades through the respectively assigned ring carrier element can the single rotor blade with a longer length, one greater width and an elevated one Be formed weight. Furthermore, several rotor blades with narrows trained proximal ends are provided as the rotor unit unlike the prior art does not record the entire weight of the rotor blades must, and thus a rejuvenated Storage section is sufficient. In particular, the width of the stand according to the The technique generally has pointed distal ends of the rotor blades be enlarged many times, at the same time the number of rotor blades are significantly increased can. By each movably mounted on a circular path and guided Rotor wing tips by the respectively associated fixed ring carrier elements are the weight forces the single rotor blade from the rotor unit or the associated rotor axes to the respective associated ring carrier elements advantageously shifted.

Insgesamt kann somit das Windkraftaufkommen durch die erfindungsgemäße zweistufige Windkraftanlage mit jeweils endseitiger Flügellagerung optimal ausgelastet werden.All in all Thus, the wind power through the inventive two-stage Wind turbine optimally utilized with each end wing bearing become.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen zweistufigen Windkraftanlage.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of in claim 1 specified two-stage wind turbine.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weisen die erste Rotorachse der ersten Windkrafteinheit und die zweite Rotorachse der zweiten Windkrafteinheit eine gemeinsame Drehachse auf. Vorzugsweise umgibt die zweite Rotorachse der zweiten Windkrafteinheit die erste Rotorachse der ersten Windkrafteinheit hülsenartig, wobei die zweite Rotorachse und die erste Rotorachse, beispielsweise mittels eines Kugellagers, relativ zueinander und unabhängig voneinander drehbar gelagert sind. Durch diese erweiterte Achse entstehen somit zwei voneinander unabhängige Windkrafteinheiten, welche aufgrund der gemeinsa men Achsenanordnung kompakt bzw. dicht nebeneinander angeordnet werden können. Dies stellt einen Vorteil bei der Konstruktion und dem Platzbedarf der zweistufigen erfindungsgemäßen Windkraftanlage dar.According to a preferred development, the first rotor axis of the first wind power unit and the second rotor axis of the second wind force unit on a common axis of rotation. Preferably, the second rotor axis of the second wind power unit surrounds the first rotor axis of the first wind power unit like a sleeve, wherein the second rotor axis and the first rotor axis, for example by means of a ball bearing, are rotatably supported relative to each other and independently. By this extended axis thus arise two independent wind power units, which can be arranged compact or tight side by side due to the gemeinsa men axis arrangement. This is an advantage in the construction and space requirements of the two-stage wind turbine according to the invention.

Gemäß einer weitern bevorzugten Weiterbildung sind die zweiten Flügel der zweiten Windkrafteinheit mit ihren proximalen Enden jeweils auf einem gemeinsamen Trägerring angeordnet, welcher in dem zweiten inneren Ringträger-Element drehbar gelagert ist. Für eine Verbindung des Trägerrings mit der zweiten Rotorachse sind vorzugsweise mehrere Kreuzspeichen vorgesehen, beispielsweise vier Kreuzspeichen, welche zwischen der zweiten Rotorachse und dem Trägerring für eine Kopplung der zweiten Rotorflügel über den zugeordneten Trägerring mit der zweiten Rotorachse angebracht sind. Dadurch wird eine Unabhängigkeit der äußeren Windkrafteinheit von der inneren Windkrafteinheit auf einfache und kostengünstige Weise geschaffen, wobei die beiden Windkrafteinheiten auf ein gemeinsames Achslager und eine gemeinsame Drehachse vorteilhaft zurückgreifen.According to one Further preferred development are the second wing of the second wind power unit with their proximal ends on each a common carrier ring arranged, which in the second inner ring carrier element is rotatably mounted. For a compound of the carrier ring with the second rotor axis are preferably a plurality of cross spokes provided, for example, four cross spokes, which between the second rotor axis and the carrier ring for one Coupling of the second rotor blades over the associated carrier ring are mounted with the second rotor axis. This becomes an independence the outer wind power unit from the internal wind power unit in a simple and cost effective manner created, with the two wind power units on a common axle bearing and advantageously fall back on a common axis of rotation.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Windkraftanlage mehrere Säulen auf, welche entweder direkt oder über weitere Verbindungstreben indirekt mit den einzelne Ringträger-Elementen verbunden sind, so dass die einzelnen Ringträger-Elemente jeweils in einer stabilen Position gehalten werden.According to one another preferred embodiment the wind turbine has several columns, which either directly or over further connection struts indirectly with the individual ring carrier elements are connected so that the individual ring carrier elements each in one stable position.

Vorzugsweise wird das erste Ringträger-Element der ersten Windkrafteinheit durch Stützstreben feststehend ausgebildet, welche mit den Säulen fest verbunden sind. Dadurch wird eine stabile Stützkonstruktion geschaffen. Das selbe gilt für das zweite innere Ringträger-Element, welches vorzugsweise ebenfalls über Stützstreben getragen wird, welche mit den Säulen verbunden sind. Das zweite äußere Ringträger-Element, jedoch auch das zweite innere Ringträger-Element, kann beispielsweise direkt an den Säulen befestigt und von diesem getragen werden. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Säulenkonstruktion für eine lagestabile Stützung der einzelnen Ringträger-Elemente beliebig ausgebildet und mit beliebigen Säulen sowie Verstrebungen ausgestattet sein kann.Preferably becomes the first ring carrier element the first wind power unit fixed by supporting struts, which with the columns are firmly connected. This will create a stable support structure created. The same applies to the second inner ring carrier element, which preferably also over support struts is worn, which with the columns are connected. The second outer ring carrier element, However, the second inner ring carrier element, for example, directly at the columns attached and worn by this. It's for one Professional obvious that the column construction for a stable position Support of the individual ring carrier elements designed as desired and equipped with any columns and struts can be.

Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Windkraftanlage äußere geneigte Stützsäulen und innere senkrechte Trägersäulen auf, welche jeweils mit ihren bodenseitigen Fußenden in einer zugeordneten kreisförmigen, beispielsweise zweispurigen Innenbahn mittels Doppelradsätzen für eine Drehung der Windkraftanlage um ihre vertikale Achse führbar gelagert sind. Wie oben bereits erläutert, sind an den einzelnen Stützsäulen bzw. Trägersäulen zusätzliche Stützstreben für die Ringträger-Elemente vorgesehen. Dadurch kann die Windkraftanlage bezüglich der aktuellen Windrichtung optimal ausgerichtet werden. Vorzugsweise ist eine innere senkrechte Trägersäule vorgesehen, welche das gemeinsames Achslager für die erste Rotorachse und die zweite Rotorachse aufweist.To a further preferred embodiment the wind turbine has outside inclined Support columns and inner vertical support columns on, which each with their bottom-side foot ends in an associated circular, For example, two-lane inner track by Doppelradsätzen for a rotation the wind turbine are mounted executable around its vertical axis. As above explains are at the individual support columns or Additional support columns support struts for the ring carrier elements intended. This allows the wind turbine with respect to the current wind direction be optimally aligned. Preferably, an inner vertical Support column provided, which the common axle bearing for the first rotor axis and having the second rotor axis.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind mehrere erste Energieabnahmestellen im Bereich der distalen Enden der ersten Rotorflügel an dem ersten Ringträger-Element vorgesehen. Ferner sind vorzugsweise mehrere zweite Energieabnahmestellen im Bereich der distalen Enden der zweiten Rotorflügel an dem zweiten äußeren Ringträger-Element angeordnet. Beispielsweise kann eine Energieabnahme über eine jeweils zugeordnete Bolzenkette erfolgen. Die jeweiligen Energieabnahmestellen werden beispielsweise im Bereich der Lagerbereiche der jeweils zugeordneten Stützsäulen bzw. Verstrebungen angebracht.According to one another preferred embodiment are several first energy delivery points in the area of the distal Ends of the first rotor blades on the first ring carrier element intended. Furthermore, preferably, a plurality of second energy delivery points in the region of the distal ends of the second rotor blades on the second outer ring carrier element arranged. For example, an energy decrease over a each associated bolt chain done. The respective energy purchase points For example, in the area of the storage areas of the respectively assigned Support columns or Braces attached.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt eine alternative oder zusätzliche Energieabnahme über die erste Rotorachse und/oder die zweite Rotorachse, beispielsweise durch eine Sperrung des Freilaufs zwischen der ersten Rotorachse und den ersten Rotorflügeln und/oder durch eine Sperrung des Freilaufs zwischen der zweiten Rotorachse und den zugeordneten Kreuzspeichen, welche wiederum mit den zweiten Rotorflügeln über den Trägerring gekoppelt sind.According to one another preferred embodiment an alternative or additional energy decrease takes place over the first rotor axis and / or the second rotor axis, for example by a blocking of the freewheel between the first rotor axis and the first rotor blades and / or by blocking the freewheel between the second Rotor axis and the associated cross spokes, which in turn with the second rotor blades over the support ring are coupled.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein zusätzlicher Stabilisierungsring zum Schutz des ersten Ringträger-Elementes der ersten Windkrafteinheit und/oder des zweiten inneren Ringträger-Elementes der zweiten Windkrafteinheit vorgesehen, welcher beispielsweise durch die Säulen oder durch seitliche Verstrebungen, die wiederum mit den Säulen verbunden sind, getragen wird. Dadurch wird eine stabile Lagerung des ersten Ringträger-Elementes bzw. des zweiten inneren Ringträger-Elementes gewährleistet.According to one another preferred embodiment is an additional Stabilizing ring for protecting the first ring carrier element of the first wind power unit and / or the second inner ring carrier element of the second wind power unit provided, for example, by the columns or by lateral bracing, in turn with the columns are connected, is worn. This will provide a stable storage of the first ring carrier element or the second inner ring carrier element guaranteed.

Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die ersten Rotorflügel zusätzlich jeweils an Lagerabschnitten an der ersten Rotorachse und an dem ersten Ringträger-Element um ihre Längsachsen drehbar gelagert und zur Verstellung durch mindestens eine Steuereinrichtung im Bereich dieser Lagerabschnitte synchron ansteuerbar. Analog sind die zweiten Rotorflügel zusätzlich jeweils an Lagerabschnitten an dem zweiten inneren Ringträger-Element und an dem zweiten äußeren Ringträger-Element um ihre Längsachsen drehbar gelagert und zur Verstellung durch mindestens eine zugeordnete Steuereinrichtung im Bereich dieser Lagerabschnitte synchron ansteuerbar. Vorzugsweise ist eine einzelne, jeweils den Rotorflügeln zugeordnete oder eine gemeinsame Steuereinrichtung zur synchronen Steuerung der ersten und/oder der zweiten Flügel vorgesehen. Dadurch kann eine Verkippung oder Verkeilung bzw. eine gegenphasige Verstell-Ansteuerung der angesteuerten Rotorflügel vermieden werden, da eine synchronisierte Ansteuerung für eine Winkelverstellung der einzelnen Rotorflügel durch beispielsweise eine gemeinsame Steuereinrichtung gewährleistet wird.According to a further preferred development, the first rotor blades are additionally rotatably mounted respectively on bearing sections on the first rotor axis and on the first ring carrier element about their longitudinal axes and synchronously controllable for adjustment by at least one control device in the region of these bearing sections. Analog are the second rotor blades additionally rotatably mounted respectively on bearing sections on the second inner ring carrier element and on the second outer ring carrier element about their longitudinal axes and synchronously controllable for adjustment by at least one associated control device in the region of these bearing sections. Preferably, a single, each associated with the rotor blades or a common control device for synchronous control of the first and / or the second wing is provided. As a result, a tilting or wedging or an opposite-phase adjustment control of the controlled rotor blades can be avoided since a synchronized control for an angular adjustment of the individual rotor blades is ensured by, for example, a common control device.

Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist jeder erste Rotorflügel an dem distalen Lagerabschnitt an dem ersten Ringträger-Element und jeder zweite Rotorflügel an dem distalen Lagerabschnitt an dem zweiten äußeren Ringträger-Element mit jeweils einer Federeinrichtung für eine elastische Aufhängung gekoppelt, welche jeweils eine radial nach außen gerichtet Zugspannung des jeweils zugeordneten Rotorflügels bewirkt. Vorzugsweise ist die Federkraft der Feder-Einrichtungen jeweils geeignet einstellbar. Somit wird eine elastische Lagerung der ersten und zweiten Rotorflügel in radialer Richtung ermöglicht, so dass hinsichtlich möglicher Längenveränderung aufgrund von Winddruck- und Temperaturschwankungen die Rotorflügel eine gewisse Durchbiegung erfahren können. Um derartigen Durchbiegungen entgegen zu wirken, üben die Feder-Einrichtungen jeweils auf das zugeordnete Rotorblatt bzw. auf die zugeordneten Rotorflügel eine maßvolle und regelbare Zugspannung aus.To In a further preferred development, each first rotor blade is on the distal bearing portion on the first ring carrier element and every second rotor blades at the distal bearing portion on the second outer ring carrier element with in each case a spring device for an elastic suspension coupled, each having a radially outwardly directed tension of the respectively associated rotor blade causes. Preferably, the spring force of the spring devices each suitably adjustable. Thus, an elastic storage of first and second rotor blades in the radial direction, so that in terms of possible change in length due to wind pressure and temperature fluctuations the rotor blades a can experience certain deflection. To counteract such deflections, practice the Spring facilities each on the associated rotor blade or on the associated rotor blades a moderate and adjustable tension.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das erste Ringträger-Element und das zweite äußere Ringträger-Element jeweils als ringförmige Hohlschienen-Anordnung für ein Umschließen der jeweils zugeordneten distalen Enden der ersten bzw. zweiten Rotorflügel ausgebildet. Vorteilhaft ist auf beiden Seiten der jeweiligen ringförmigen Hohlschienen-Anordnung jeweils eine endlose Rollenkette in jeweils einer Hohlschiene für eine Führung der jeweils zugeordneten Rotorflügel vorgesehen.According to one another preferred embodiment is the first ring carrier element and the second outer ring carrier element in each case as an annular hollow rail arrangement for a Enclose the respectively associated distal ends of the first and second rotor blades educated. It is advantageous on both sides of the respective annular hollow rail arrangement in each case an endless roller chain in each case a hollow rail for guiding the respectively associated rotor blades intended.

Das zweite innere Ringträger-Element kann ebenfalls vorzugsweise als ringförmige Hohlschienen-Anordnung für eine Aufnahme des zugeordneten Trägerrings ausgebildet sein, wobei der Trägerring in der Hohlschienen-Anordnung für ein Umlaufen desselben gelagert ist. An dem Ringträger sind wiederum die einzelnen zweiten Rotorflügel befestigt.The second inner ring carrier element may also preferably as an annular hollow rail arrangement for one Recording the assigned carrier ring be formed, wherein the support ring in the hollow rail arrangement for a circulation of the same is stored. On the ring carrier are in turn, the individual second rotor blades attached.

Vorzugsweise sind die distalen Enden der ersten und zweiten Rotorflügel jeweils über ein Verbindungs-Element mit einem Brücken-Element gekoppelt, wobei sich das Brücken-Element mit den jeweils zugeordneten beiden Rollenketten der ringförmigen Hohlschienen-Anordnung für eine synchrone Führung der jeweiligen Rotorflügel an beiden Seiten der Hohlschienen-Anordnung im Eingriff befindet. Beispielsweise nimmt das jeweilige Verbindungs-Element die jeweils zugeordnete Federeinrichtung für die Vorspannung des jeweils zugeordneten Rotorflügels auf, wobei das Verbindungs-Element teleskopartig ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist das Verbindungs-Element jeweils drehbar für eine Verstellung des Anstellwinkels des zugeordneten Rotorflügels an dem zugeordneten Brücken-Element angebracht. Für eine Verstellung des Anstellwinkels der einzelnen Rotorflügel ist vorzugsweise im Bereich des distalen Lagerabschnitts jeweils eine äußere Steuereinrichtung vorgesehen, wie oben bereits erläutert wurde. Alternativ kann auch eine gemeinsame Steuereinrichtung, beispielsweise eine Steuerkette, für eine synchrone Verstellung der jeweiligen Rotorflügel durch synchrones Drehen der Verbindungs-Elemente vorgesehen sein.Preferably the distal ends of the first and second rotor blades are each over Connection element with a bridge element coupled, with the bridge element with the respectively associated two roller chains of the annular hollow rail arrangement for one synchronous leadership the respective rotor blades is engaged on both sides of the hollow rail arrangement. For example takes the respective connection element the respectively assigned Spring device for the Bias of the respective associated rotor blade, wherein the connecting element can be telescopically formed. Preferably, the connection element each rotatable for an adjustment of the angle of attack of the associated rotor blade the associated bridge element appropriate. For an adjustment of the angle of attack of the individual rotor blades Preferably in the region of the distal bearing portion in each case an external control device provided, as already explained above has been. Alternatively, a common control device, for example a timing chain, for a synchronous adjustment of the respective rotor blades synchronous rotation of the connection elements may be provided.

Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die ersten Flügel der ersten Windkrafteinheit und die zweiten Flügel der zweiten Windkrafteinheit jeweils eine Flügellänge von in etwa 25 bis 100 m auf. Die erste Windkrafteinheit weist beispielsweise bis in etwa 200 erste Rotorflügel und die zweite Windkrafteinheit bis in etwa 700 zweite Rotorflügel auf. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass die Länge, die Breite, die Anzahl sowie weitere Parameter beliebig geändert und den jeweiligen Anforderungen angepasst werden können.To a further preferred embodiment show the first wings the first wind power unit and the second blades of the second wind power unit one wing length of each in about 25 to 100 meters up. For example, the first wind power unit has up to about 200 first rotor blades and the second wind power unit to about 700 second rotor blades. It is for a person skilled in the obvious that the length, the width, the number as well as other parameters changed arbitrarily and the respective requirements can be adjusted.

Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. Von den Figuren zeigenin the Below are advantageous embodiments of the present Invention with reference to the figures of the drawing explained in more detail. From show the figures

1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen, zweistufigen Windkraftanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a front view of a two-stage wind turbine according to the invention according to an embodiment of the present invention;

2 eine schematische Draufsicht auf die bodenseitige Anordnung von Stütz- und Trägersäulen zum Tragen der zweistufigen Windkraftanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic plan view of the bottom-side arrangement of support and support columns for supporting the two-stage wind turbine according to an embodiment of the present invention;

3 eine Schnittansicht in Längsrichtung einer zweispurigen Schienenbahn für eine Führung und Lagerung der Säulen-Fußenden gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a longitudinal sectional view of a two-lane rail track for guiding and supporting the column foot ends according to an embodiment of the present invention;

4 eine Schnittansicht in Querrichtung einer zweispurigen Schienenbahn für eine Führung und Lagerung der Säulen-Fußenden gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a cross-sectional view of a two-lane rail track for guiding and supporting the column foot ends according to an embodiment of the present invention;

5 eine rechtsseitige Querschnittsansicht der Windkraftanlage aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 a right-hand cross-sectional view of the wind turbine 1 according to an embodiment of the present invention;

6 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, eines distalen Rotorflügel-Endes mit zugeordnetem Lagerabschnitt und Brücken-Element in der Hohlschienen-Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 a front view, partially in section, of a distal rotor blade end with associated bearing portion and bridge element in the hollow rail arrangement according to an embodiment of the present invention;

7 eine Vorderansicht eines Kreis-Teilausschnitts einer im Bereich der Rollenkette zugeordneten Energieabnahmestelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 7 a front view of a circular partial section of an associated in the roller chain energy collection point according to an embodiment of the present invention;

8 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen, zweistufigen Windkraftanlage gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 8th a front view of a two-stage wind turbine according to the invention according to another embodiment of the present invention; and

9 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie II-II aus 8. 9 a cross-sectional view along the section line II-II 8th ,

1 illustriert eine Vorderansicht einer zweistufigen Windkraftanlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 ersichtlich ist, besteht die Windkraftanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer ersten Windkrafteinheit 1 und einer benachbart zu dieser angeordneten zweiten Windkrafteinheit 2. 1 11 illustrates a front view of a two-stage wind turbine according to a preferred embodiment of the present invention. As in 1 it can be seen, consists of the wind turbine according to the present embodiment of a first wind power unit 1 and a second wind power unit disposed adjacent thereto 2 ,

Die erste Windkrafteinheit 1 bildet den kleineren, inneren Anteil der Windkraftanlage und besteht aus einer ersten Rotorachse 3, welche von einem Lager 4 einer vorzugsweise senkrechten Trägersäule 5 drehbar aufgenommen wird. Die erste Rotorachse 3 bildet eine Rotoreinheit für die erste Windkrafteinheit 1.The first wind power unit 1 forms the smaller, inner part of the wind turbine and consists of a first rotor axis 3 which from a warehouse 4 a preferably vertical support column 5 is received rotatably. The first rotor axis 3 forms a rotor unit for the first wind power unit 1 ,

Ferner ist ein bezüglich der horizontalen Achse der ersten Rotorachse 3 konzentrisch angeordnetes erstes Ringträger-Element 6 vorgesehen, welches in der Vorderansicht gemäß 1 gestrichelt dargestellt ist, da ein später zu beschreibender Stabilisierungsring 17 aus Sicht von vorne vor diesem angeordnet ist. Das erste Ringträger-Element 6 ist vorzugsweise als ringförmige Hohlschienen-Anordnung ausgebildet, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.Further, with respect to the horizontal axis of the first rotor axis 3 concentrically arranged first ring carrier element 6 provided, which in the front view according to 1 is shown in dashed lines, as a later to be described stabilization ring 17 from the front in front of this is arranged. The first ring carrier element 6 is preferably formed as an annular hollow rail arrangement, as will be described in more detail below.

Zwischen der ersten Rotorachse 3 und dem ersten Ringträger-Element 6 sind eine Vielzahl an ersten Rotorflügeln 7 nebeneinander die erste Rotorachse 3 umlaufend angebracht. Die ers ten Rotorflügel 7 sind vorzugsweise jeweils über einen Lagerabschnitt im Bereich der ersten Rotorachse 3 und über einen Lagerabschnitt im Bereich des ersten Ringträger-Elementes 6 an diesen gelagert. Vorzugsweise sind die proximalen Enden der ersten Rotorflügel 7 mit der ersten Rotorachse 3 derart koppelbar, dass ein Leerlaufbetrieb und eine Sperrung des Leerlaufbetriebs für beispielsweise eine Energieabnahme über die erste Rotorachse 3 möglich sind. Die ringförmige Schienenanordnung bzw. das erste Ringträger-Element 6 umschließt vorzugsweise ferner die distalen Enden aller ersten Rotorflügel für eine stabile Lagerung derselben. Auf die distale Lagerung der ersten Rotorflügel wird weiter unten unter Bezugnahme auf 6 detaillierter eingegangen.Between the first rotor axis 3 and the first ring carrier element 6 are a variety of first rotor blades 7 next to each other, the first rotor axis 3 circumferentially attached. The first rotor blades 7 are preferably each via a bearing portion in the region of the first rotor axis 3 and a bearing portion in the region of the first ring carrier element 6 stored at this. Preferably, the proximal ends of the first rotor blades 7 with the first rotor axis 3 coupled such that an idle operation and a blocking of the idling operation for example, an energy decrease over the first rotor axis 3 possible are. The annular rail arrangement or the first ring carrier element 6 preferably further encloses the distal ends of all the first rotor blades for stable storage thereof. On the distal bearing of the first rotor blades is discussed below with reference to 6 detailed.

Beispielsweise sind in etwa 200 erste Rotorflügel 7 mit einer Längserstreckung von etwa 95 bis 100 m in der ersten Windkrafteinheit vorgesehen und um die erste Rotorachse 3 derart drehbar gelagert, dass die ersten Rotorflügel 7 eine durch das erste Ringträger-Element 6 definierte Kreisbahn umlaufen.For example, there are about 200 first rotor blades 7 provided with a longitudinal extent of about 95 to 100 m in the first wind power unit and around the first rotor axis 3 rotatably mounted such that the first rotor blades 7 one through the first ring carrier element 6 circulating a defined circular path.

Wie in 1 ferner ersichtlich ist, weist die Windkraftanlage eine zweite Windkrafteinheit 2, wie oben bereits erläutert, auf, welche den größeren, äußeren Bestandteil der Windkraftanlage bildet.As in 1 Furthermore, it can be seen, the wind turbine has a second wind power unit 2 as already explained above, which forms the larger, outer part of the wind turbine.

Die zweite Windkrafteinheit 2 besteht aus einer zweiten Rotorachse 9, welche, wie insbesondere in 5 ersichtlich ist, die erste Rotorachse 3 hülsenartig umgibt, wobei die erste Rotorachse 3 und zweite Rotorachse 9 beispielsweise über Kugellager derartig miteinander gekoppelt sind, dass sich die erste Rotorachse 3 und die zweite Rotorachse 9 unabhängig voneinander und relativ zueinander drehen können. Durch eine derartige erweiterte Rotorachse wird eine unabhängige Drehung der ersten und zweiten Rotorflügel um eine gemeinsame Drehachse auf einfache und kostengünstige Weise gewährleistet.The second wind power unit 2 consists of a second rotor axis 9 , which, in particular, in 5 it can be seen, the first rotor axis 3 sleeve-like surrounds, wherein the first rotor axis 3 and second rotor axis 9 For example, via ball bearings are coupled together such that the first rotor axis 3 and the second rotor axis 9 can rotate independently of each other and relative to each other. Such an extended rotor axis ensures independent rotation of the first and second rotor blades about a common axis of rotation in a simple and cost-effective manner.

Die zweite Windkrafteinheit 2 weist ferner ein zweites, inneres Ringträger-Element 10, welches die zweite Rotorachse 9 konzentrisch umgibt und als ringförmige Hohlschienen-Anordnung ausgebildet ist, und ein zweites äußeres Ringträger-Element 11 auf, welches wiederum das zweite innere Ringträger-Element 10 konzentrisch umgibt und ebenfalls vorzugsweise als ringförmige Hohlschienen-Anordnung ausgebildet ist.The second wind power unit 2 also has a second, inner ring carrier element 10 , which is the second rotor axis 9 concentrically surrounds and is formed as an annular hollow rail arrangement, and a second outer ring carrier element 11 which, in turn, the second inner ring carrier element 10 concentrically surrounds and is also preferably designed as an annular hollow rail arrangement.

Analog zur ersten Windkrafteinheit 1 umschließt die ringförmige Schienenanordnung des zweiten äußeren Ringträger-Elementes 11 die distalen Enden aller zweiten Rotorflügel 12.Analogous to the first wind power unit 1 encloses the annular rail arrangement of the second outer ring carrier element 11 the distal ends of all second rotor blades 12 ,

Wie in 1 ferner ersichtlich ist, sind die zweiten Rotorflügel 12 mit ihren proximalen Enden an einem nicht dargestellten Trägerring befestigt, der in der Hohlschienen-Anordnung des zweiten inneren Ringträger-Elementes 10 drehbar gelagert ist. Für eine drehbare Kopplung der zweiten Rotorflügel 12 mit der zweiten Rotorachse 9, sind Kreuzspeichen, beispielsweise vier jeweils im 90°-Winkel zueinander angeordnete Kreuzspeichen, mit der zweiten Rotorachse 9 und mit dem den distalen Enden der zweiten Rotorflügel 12 zugeordneten Trägerring gekoppelt.As in 1 is also apparent, the second rotor blades 12 fastened with its proximal ends to a support ring, not shown, in the hollow rail arrangement of the second inner Ring carrier element 10 is rotatably mounted. For a rotatable coupling of the second rotor blades 12 with the second rotor axis 9 are cross spokes, for example, four each at 90 ° to each other arranged cross spokes, with the second rotor axis 9 and with the distal ends of the second rotor blades 12 coupled carrier ring coupled.

Beispielsweise sind in etwa bis zu 700 zweite Rotorflügel 12 zwischen dem zweiten inneren Ringträger-Element 10 und dem zweiten äußeren Ringträger-Element 11 mit einer jeweiligen Länge von in etwa 95 bis 100 m vorgesehen. Die zweiten Rotorflügel 12 umlaufen somit eine durch die zweiten Ringträger-Elemente 10 und 11 vorgegebene Kreisbahn.For example, up to 700 second rotor blades are approximately 12 between the second inner ring carrier element 10 and the second outer ring carrier element 11 provided with a respective length of about 95 to 100 m. The second rotor blades 12 thus revolve one through the second ring carrier elements 10 and 11 given circular path.

Wie zudem in 1 illustriert ist, ist die Windkraftanlage mit den beiden Windkrafteinheiten 1 und 2 derart aufgebaut, dass die ersten Rotorflügel 7 der ersten, inneren Windkrafteinheit 1 eine erste Kreisbahn umlaufen und die zweiten Rotor flügel 12 der zweiten, äußeren Windkrafteinheit 2 eine zweite Kreisbahn umlaufen, wobei die beiden Kreisbahnen aus Sicht von vorne derart konzentrisch übereinander angeordnet sind, dass das proximale Ende der zweiten Rotorflügel 12 auf dem distalen Ende der ersten Rotorflügel 7 in etwa aufbaut. Somit baut sich die größere, äußere Windkrafteinheit 2 dicht an der inneren, kleineren ersten Windkrafteinheit 1 auf und es wird eine kompakte Bauweise einer zweistufigen Windkraftanlage realisiert, bei welcher das erste, äußere Ringträger-Element 6 der ersten Windkrafteinheit 1 einen Durchmesser aufweist, welcher gleich groß oder vorzugsweise etwas größer ist als der Durchmesser des zweiten, inneren Ringträger-Elementes 10 der zweiten Windkrafteinheit 2.As well as in 1 is illustrated, is the wind turbine with the two wind power units 1 and 2 constructed such that the first rotor blades 7 the first, internal wind power unit 1 circulate a first circular path and the second rotor wing 12 the second, outer wind power unit 2 circulate a second circular path, wherein the two circular paths are arranged from above such a concentric view from above that the proximal end of the second rotor blades 12 on the distal end of the first rotor blades 7 builds up in about. Thus, the larger, outer wind power unit builds 2 close to the inner, smaller first wind power unit 1 and it is realized a compact design of a two-stage wind turbine, in which the first, outer ring carrier element 6 the first wind power unit 1 has a diameter which is equal to or preferably slightly larger than the diameter of the second, inner ring carrier element 10 the second wind power unit 2 ,

Der Umfang des Lagerbereichs für die proximalen Enden der zweiten Rotorflügel 12, d.h. der Umfang des zweiten, inneren Ringträger-Elementes 10 beträgt beispielsweise ca. 620 m, und der Umfang des zweiten, äußeren Ringträger-Elementes 11 beträgt ungefähr beispielsweise 1200 m, so dass die Anzahl der gelagerten Flügel erheblich vergrößert werden kann, beispielsweise auf in etwa 700 zweite Rotorflügel 12, wie oben bereits erläutert, welche jeweils an ihren Enden in etwa 1 m breit sind und somit gut gelagert werden können.The circumference of the bearing area for the proximal ends of the second rotor blades 12 ie the circumference of the second, inner ring carrier element 10 For example, is about 620 m, and the circumference of the second, outer ring carrier element 11 is about 1200 m, for example, so that the number of supported wings can be significantly increased, for example, to about 700 second rotor blades 12 , as already explained above, which are each about 1 m wide at their ends and thus can be stored well.

Die oben genannten vier Kreuzspeichen 13 dienen einer Beibehaltung einer mit der ersten Windkraftanlage 1 gemeinsamen Drehachse, da die vier Kreuzspeichen 13 die Kopplung zwischen der Drehachse und den einzelnen zweiten Rotorflügeln 12 über den Trägerring 8 bewerkstelligen. Die oben bereits erwähnte Doppelachse bzw. erweiterte Achse, bestehend aus der ersten Rotorachse 3 und der zweiten Rotorachse 9, wobei die zweite Rotorachse 9 die erste Rotorachse 3 hülsenartig und drehbar gelagert umgibt, bildet eine gemeinsame Drehachse sowohl für die erste Windkrafteinheit 1 als auch für die zweite Windkrafteinheit 2. Somit wurde eine erweiterte Drehachse vorgese hen, welche aus den beiden voneinander unabhängigen und relativ zueinander drehbaren Rotorachsen 3 und 9 aufgebaut ist und durch das gemeinsame Lager 4 der Trägersäule gelagert wird.The above four cross spokes 13 serve to maintain one with the first wind turbine 1 common axis of rotation, since the four cross spokes 13 the coupling between the axis of rotation and the individual second rotor blades 12 over the carrier ring 8th accomplish. The above-mentioned double axis or extended axis, consisting of the first rotor axis 3 and the second rotor axis 9 , wherein the second rotor axis 9 the first rotor axis 3 sleeve-like and rotatably mounted surrounds, forms a common axis of rotation for both the first wind power unit 1 as well as for the second wind power unit 2 , Thus, an extended axis of rotation was vorgese hen, which from the two independent and relatively rotatable rotor axes 3 and 9 is built and through the common camp 4 the support column is stored.

2 illustriert eine schematische Draufsicht auf die Windkraftanlage und insbesondere auf die bodenseitige Anordnung von Stütz- und Trägersäulen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 illustrates a schematic plan view of the wind turbine and in particular on the bottom-side arrangement of support and support columns according to the preferred embodiment of the present invention.

Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, wird das Gebilde bestehend aus ersten und zweiten Rotorachsen 3, 9, Ringträger-Elementen 6, 10 und 11 und Rotorflügeln 7 und 12 durch ein Säulensystem getragen. Vorzugsweise sind sechs äußere Stützsäulen 14, d.h. zwei seitliche kürzere Stützsäulen und vier schräg versetzte längere Stützsäulen vorgesehen, welche von einem bodenseitigen Lagerabschnitt schräg in Richtung des äußeren zweiten Ringträger-Elementes 11 verlaufen und an geeigneten Stellen, insbesondere an dem zweiten äußeren Ringträger-Element 11 fest montiert sind, beispielsweise am horizontalen äußersten Umfangsrand des zweiten äußeren Ringträger-Elementes 11.How out 1 and 2 it can be seen, the structure is made up of first and second rotor axes 3 . 9 Ring carrier elements 6 . 10 and 11 and rotor blades 7 and 12 carried by a column system. Preferably, there are six outer support columns 14 that is, two lateral shorter support columns and four obliquely offset longer support columns provided, which obliquely from a bottom bearing portion in the direction of the outer second ring carrier element 11 extend and at suitable locations, in particular on the second outer ring carrier element 11 are permanently mounted, for example, at the horizontal outermost peripheral edge of the second outer ring carrier element 11 ,

Ferner sind beispielsweise zwei Trägersäulen 15, welche sich in vertikaler Richtung von einem bodenseitigen Lagerabschnitt erstrecken und ebenfalls an geeigneten Stellen vorzugsweise des zweiten äußeren Ringträger-Elementes 11 für eine Lagerung desselben befestigt sind, ebenfalls an dem horizontal äußersten Umfangsrand des zweiten äußeren Ringträger-Elementes 11 fest angebracht, wie in 1 ersichtlich. Von den einzelnen Stützsäulen 14 bzw. Trägersäulen 15 können zusätzliche Verstrebungen 16 in Richtung der einzelnen Ringträger-Elemente, insbesondere des zweiten inneren Ringträger-Elementes 10 und des ersten Ringträger-Elementes 6, verlaufen und an diesen für eine stabile Lagerung derselben jeweils fest angebracht sein.Further, for example, two support columns 15 which extend in the vertical direction from a bottom-side bearing portion and also at suitable locations preferably of the second outer ring carrier element 11 are mounted for storage thereof, also at the horizontally outermost peripheral edge of the second outer ring carrier element 11 firmly attached, as in 1 seen. From the individual support columns 14 or support columns 15 can extra struts 16 in the direction of the individual ring carrier elements, in particular of the second inner ring carrier element 10 and the first ring carrier element 6 , Run and be firmly attached to these for a stable storage of the same.

Vorzugsweise ist ein unter Bezugnahme auf 1 bereits erläuterter, zusätzlicher Stabilisierungsring 17 vorgesehen, der beispielsweise durch zugeordnete Verstrebungen 16 getragen wird und der einer Stütze bzw. stabilen Montage, Schutz und Lagerung des ersten Ringträger-Elementes 6 und/oder des zweiten inneren Ringträger-Elementes 10 dient. In 1 ist der Stabilisierungsring 17 aus Sicht von vorne dargestellt, wobei die zumindest teilweise dahinter liegenden Ringträger-Elemente 6 und 10 teilweise gestrichelt dargestellt sind.Preferably, a with reference to 1 already explained, additional stabilizing ring 17 provided, for example, by associated bracing 16 is worn and a support or stable mounting, protection and storage of the first ring carrier element 6 and / or the second inner ring carrier element 10 serves. In 1 is the stabilization ring 17 shown from the front, wherein the at least partially underlying ring carrier elements 6 and 10 partially shown in dashed lines.

Ferner weist das Gebilde gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine senkrecht verlaufende Standsäule 5 mit zugeordneter Drehscheibe 5a auf, welche sich ausgehend von einer bodenseitigen Lagerung in vertikaler Richtung bzgl. der Ringträger-Elemente 6 und 11 mittig erstreckt und zumindest das Lager 4, wie oben bereits erläutert, zur Aufnahme der ersten Rotorachse 3 und der zweiten Rotorachse 9 aufweist.Furthermore, the structure according to the present embodiment, a perpendicular verlau fende pedestal 5 with associated turntable 5a on which, starting from a bottom-side mounting in the vertical direction with respect. The ring carrier elements 6 and 11 extends centrally and at least the camp 4 , as already explained above, for receiving the first rotor axis 3 and the second rotor axis 9 having.

Die Standsäule 5 kann neben der Lagerung der Rotorachsen 3 und 9 auch einer Anbringung insbesondere der zweiten Ringträger-Elemente 10 und 11 sowie speziell vorgesehener Energieabnahmestellen, welche im Folgenden detaillierter beschrieben werden, dienen. Das zweite äußere Ringträger-Element 11 kann beispielsweise zusätzlich durch Verstrebungen gestützt werden, welche von der Standsäule 5 oder von den zugeordneten Stützsäulen 14 bzw. Trägersäulen 15 getragen werden.The pillar 5 can in addition to the storage of rotor axes 3 and 9 also an attachment in particular of the second ring carrier elements 10 and 11 as well as specially provided energy collection points, which are described in more detail below serve. The second outer ring carrier element 11 For example, it can be additionally supported by braces, which from the pedestal 5 or from the associated support columns 14 or support columns 15 be worn.

Die Windkraftanlage bzw. die einzelnen Ringträger-Elemente 6 und 11 sind derart über das Säulensystem, bestehend aus den Säulen 5, 14 und 15 sowie Verstrebungen 16 bodenseitig gelagert, dass sich die Windkraftanlage um ihre vertikale Achse in einem Kreis bewegen kann, um somit die Anordnung gemäß der augenblicklich vorherrschenden Windrichtung für eine optimale Ausnutzung der Windkraft auszurichten. Dazu sind beispielsweise die sechs äußeren Stützsäulen 14 in einer ersten kreisför migen, äußeren Spezial-Schienenbahn 18 und die beiden Trägersäulen 15 in einer zweiten, dazu konzentrisch verlaufenden inneren Spezial-Schienenbahn 19 geführt und gelagert, was unter Bezugnahme auf die 3 und 4 im Folgenden näher erläutert wird.The wind turbine or the individual ring carrier elements 6 and 11 are so over the column system, consisting of the columns 5 . 14 and 15 as well as bracing 16 stored on the bottom side, that the wind turbine can move around its vertical axis in a circle, so as to align the arrangement according to the currently prevailing wind direction for optimum utilization of wind power. These are, for example, the six outer support columns 14 in a first kreisför shaped, outer special railroad 18 and the two support columns 15 in a second concentric internal special railroad 19 guided and stored, with reference to the 3 and 4 will be explained in more detail below.

3 illustriert eine Schnittansicht entlang der Längsrichtung der Spezial-Schienenbahn 18 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 4 eine Schnittansicht entlang der Querrichtung der Spezial-Schienenbahn 18 in 3. Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich ist, sind die Stützsäulen 14 vorzugsweise auf Doppelradsätzen 20 angeordnet, welche auf der zugeordneten zwei-spurigen Spezial-Schienenbahn 18 laufen, wobei die Spezial-Schienenbahn 18 beispielsweise in einem bodenseitigen Fundament verankert ist. Die Spezial-Schienenbahn 19 gleicht der in 3 dargestellten Spezial-Schienenbahn 18. Die Trägersäulen 15 sind ebenfalls vorzugsweise auf Doppelradsätzen angeordnet, welche auf der zweispurigen Spezial-Schienenbahn 19 laufen, wobei die Spezial-Schienenbahn 19 beispielsweise im bodenseitigen Fundament verankert ist. 3 illustrates a sectional view along the longitudinal direction of the special rail track 18 according to an embodiment of the present invention and 4 a sectional view along the transverse direction of the special rail track 18 in 3 , Like from the 2 to 4 can be seen, are the support columns 14 preferably on Doppelradsätzen 20 arranged on the associated two-lane special railroad 18 run, taking the special railroad 18 anchored for example in a bottom-side foundation. The special railroad 19 resembles the in 3 shown special railroad 18 , The support columns 15 are also preferably arranged on Doppelradsätzen, which on the two-lane special railroad 19 run, taking the special railroad 19 is anchored, for example, in the bottom-side foundation.

Obwohl in den Figuren das Lagerungs- und Führungsprinzip anhand einer Säule exemplarisch dargestellt ist, ist dieses Prinzip auch auf die übrigen Säulen bzw. Träger analog anwendbar.Even though in the figures, the storage and guiding principle based on a Column shown as an example is, this principle is also analogous to the other columns or carriers applicable.

Die sechs äußeren Stützsäulen 14 und zwei Trägersäulen können beispielsweise auf der äußeren Spezial-Schienenbahn 18 und innere Spezialschienen-Bahn 19 bewegt werden, so dass insgesamt eine Drehung der Windkraftanlage um ihre vertikale Achse erfolgt. Dabei ist die mittige Standsäule 5 vorzugsweise auf einer Drehscheibe oder dergleichen angeordnet. Das störungsfreie In-Bewegung-setzen der Windkraftanlage erfolgt beispielsweise über Zahnräder, die von unten in die Zahnprofile der Träger schienenpaare eingreifen. Dazu befindet sich zwischen dem Schienenpaar ein Schacht und darüber beispielsweise ein Antriebsmotor mit Getriebe und Bremse. Durch einen Antrieb der äußeren sechs Stützsäulen 14 können beispielsweise die beiden Trägersäulen 15 mit angetrieben werden, so dass diese vorteilhaft keine eigene Antriebs-Einheit benötigen.The six outer support columns 14 and two support columns, for example, on the outer special railroad 18 and special inner rail track 19 be moved so that a total of rotation of the wind turbine takes place about its vertical axis. Here is the central pillar 5 preferably arranged on a turntable or the like. The trouble-free setting in motion set the wind turbine, for example, via gears that engage pairs of rails from below into the tooth profiles of the carrier. For this purpose, there is a shaft between the pair of rails and, for example, a drive motor with gearbox and brake. By driving the outer six support columns 14 For example, the two support columns 15 be driven with, so that these advantageously do not need their own drive unit.

5 illustriert eine rechtsseitige Querschnittsansicht der Windkraftanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, jedoch ohne Berücksichtigung von Stützsäulen 14 und Trägersäulen 15, aus Gründen der Übersichtlichkeit. 5 11 illustrates a right side cross-sectional view of the wind turbine according to the present embodiment, but without consideration of support columns 14 and support columns 15 , for clarity.

Wie in 5 ersichtlich ist, weist die senkrechte Standsäule 5 ein Lager 4 auf, welches vorzugsweise etwas oberhalb der Mitte der Standsäule 5 vorgesehen ist. Das Lager 4 dient, wie oben bereits erläutert, einer Aufnahme der ersten Rotorachse 3, welche die innere Rotorachse bildet, und der zweiten Rotorachse 9, welche die äußere, hülsenartige Rotorachse der erweiterten Gesamtachse 3, 9 bildet.As in 5 can be seen, the vertical pedestal has 5 a warehouse 4 which is preferably slightly above the center of the pedestal 5 is provided. The warehouse 4 serves, as already explained above, a recording of the first rotor axis 3 , which forms the inner rotor axis, and the second rotor axis 9 , which the outer, sleeve-like rotor axis of the extended total axis 3 . 9 forms.

Die erste Rotorachse 3 ist über einen Ringträger 8 mit dem ersten Rotorflügel 7 gekoppelt, wobei beispielsweise eine Vorrichtung zum Sperren eines Leerlaufs zwischen dem ersten Rotorflügel 7 und der ersten Rotorachse 3 vorgesehen ist (nicht dargestellt). Die Funktion der Sperrung des Leerlaufs wird weiter unten ausführlicher beschrieben.The first rotor axis 3 is about a ring bearer 8th with the first rotor blade 7 coupled, for example, a device for blocking an idle between the first rotor blade 7 and the first rotor axis 3 is provided (not shown). The function of inhibiting idling will be described in more detail below.

Die ersten Rotorflügel 7, wie in 5 dargestellt ist, sind somit an der ersten Rotorachse 3 zwischen der Rotorachse 3 und dem ersten Ringträger-Element 6 angeordnet und drehbar gelagert. Zur Stützung insbesondere des ersten Ringträger-Elementes 6 weist die Windkraftanlage vorzugsweise den zusätzlichen Stabilisierungsring 17 auf, wie oben ebenfalls bereits erwähnt worden ist. Der Stabilisierungsring 17 wird wiederum über geeignete Verstrebungen 16 getragen.The first rotor blades 7 , as in 5 is shown, are thus at the first rotor axis 3 between the rotor axis 3 and the first ring carrier element 6 arranged and rotatably mounted. To support in particular the first ring carrier element 6 the wind turbine preferably has the additional stabilizing ring 17 on, as also mentioned above. The stabilizing ring 17 in turn will have suitable bracing 16 carried.

Wie in 5 ferner ersichtlich ist, ist die äußere, zweite Rotorachse 9 mit den Kreuzspeichen 13 gekoppelt, wobei beispielsweise vier jeweils in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Kreuzspeichen 13 angeordnet sind. Die Kreuzspeichen 13 verlaufen von der zweiten Rotorachse 9 in Richtung des zweiten, inneren Ringträger-Elementes 10 und sind über einen Trägerring (nicht dargestellt) mit den zweiten Rotorflügeln 12 gekoppelt. Analog zur ersten Windkrafteinheit ist eine Einrichtung zum Sperren des Leerlaufs zwischen den Kreuzspeichen 13 und der zweiten Rotorachse 9 für eine Energieabnahme an der zweiten Rotorachse 9 vorgesehen.As in 5 is also apparent, is the outer, second rotor axis 9 with the cross spokes 13 coupled, for example, four each arranged at an angle of 90 ° to each other cross spokes 13 are arranged. The cross spokes 13 extend from the second rotor axis 9 in the direction of the second, inner ring carrier element 10 and are via a carrier ring (not shown) with the second rotor blades 12 coupled. Analogous to the first wind power unit is a device for blocking the idling between the cross spokes 13 and the second rotor axis 9 for an energy decrease at the second rotor axis 9 intended.

Wie in 5 ferner ersichtlich ist, ist die zweite Windkrafteinheit 2 aus Sicht von vorne vorzugsweise direkt hinter der ersten Windkrafteinheit 1 für eine kompakte Bauweise der gesamten Windkraftanlage angeordnet, wobei die zweiten Rotorflügel 12 in radialer Richtung vorzugsweise erst dort beginnen, wo die ersten Rotorflügel 7 bereits enden. Somit wird die zur Verfügung stehende Windenergie optimal in einem inneren Bereich durch die erste Windkrafteinheit 1 und in einem äußeren Bereich durch die äußere Windkrafteinheit 2 ausgenutzt. Beide Windkrafteinheiten 1 und 2 sind jedoch durch eine gemeinsame Drehachse definiert, wobei der ersten Windkrafteinheit 1 eine nach vorne verlängerte innere Rohrachse (erste Rotorachse 3) und der zweiten Windkrafteinheit 2 die sich darum hülsenartig vorgesehene zweite Rotorachse 9 zugeordnet ist. Somit können sich die erste Windkrafteinheit 1 und die zweite Windkrafteinheit 2 dicht nebeneinander und unabhängig voneinander auf ihren jeweiligen Achsen bzw. Achshülsen, die beispielsweise unterschiedlich stark ausgebildet sind, drehen und Energie in elektrischen Strom umwandeln.As in 5 Further, the second wind power unit is shown 2 from the front view, preferably directly behind the first wind power unit 1 arranged for a compact design of the entire wind turbine, with the second rotor blades 12 in the radial direction preferably begin only where the first rotor blades 7 already end. Thus, the available wind energy optimally becomes in an inner area by the first wind power unit 1 and in an outer area through the outer wind power unit 2 exploited. Both wind power units 1 and 2 however, are defined by a common axis of rotation, the first wind power unit 1 a forward extended inner tube axis (first rotor axis 3 ) and the second wind power unit 2 the sleeve-like provided second rotor axis 9 assigned. Thus, the first wind power unit can 1 and the second wind power unit 2 close to each other and independently of each other on their respective axes or axle sleeves, which are for example designed differently strong, rotate and convert energy into electricity.

Eine Energieabnahme kann vorzugsweise, wie oben bereits kurz erläutert, über die jeweils zugeordneten Rotorachsen 3 und 9 erfolgen. Beispielsweise ist im Bereich der ersten Rotorachse 3 eine erste Energieabnahmeeinrichtung 21 angeordnet, welche für den Fall einer Sperrung des Leerlaufs zwischen der ersten Rotorachse 3 und den ersten Rotorflügeln 7 Rotationsenergie der Rotationsachse 3 abnimmt und entsprechend in elektrische Energie umwandelt.An energy decrease may preferably, as already briefly explained above, via the respectively assigned rotor axes 3 and 9 respectively. For example, in the area of the first rotor axis 3 a first power take-off device 21 arranged, which in the case of blocking the idling between the first rotor axis 3 and the first rotor blades 7 Rotational energy of the axis of rotation 3 decreases and converted accordingly into electrical energy.

Auf analoge Weise ist im Bereich der zweiten Rotorachse 9 vorzugsweise eine zweite Energieabnahmeeinrichtung 22 vorgesehen, welche bei einer Sperrung des Leerlaufs zwischen der zweiten Rotorachse 9 und den Kreuzspeichen 13 bzw. den damit gekoppelten zweiten Rotorflügeln 12 Rotationsenergie der zweiten Rotorachse 9 abnimmt und auf geeignete Weise in elektrischen Strom umwandelt.In a similar way is in the range of the second rotor axis 9 preferably a second energy-absorbing device 22 provided, which in a blocking of the idling between the second rotor axis 9 and the cross spokes 13 or the second rotor blades coupled thereto 12 Rotational energy of the second rotor axis 9 decreases and converted in a suitable manner into electricity.

Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass mehrere derartiger Energieabnahmeeinrichtungen an geeigneten Abnahmestellen vorgesehen sein können. Beispielsweise können die ersten und zweiten Energieabnahmeeinrichtungen 21, 22 ebenfalls durch die Standsäule 5 bzw. durch das Lager 4 gestützt werden.It is obvious to a person skilled in the art that a plurality of such energy absorption devices can be provided at suitable delivery points. For example, the first and second power take-off devices 21 . 22 also through the pillar 5 or through the warehouse 4 be supported.

Alternativ oder zusätzlich ist eine Energieabnahme über die jeweiligen Bolzenketten der ersten Windkrafteinheit 1 und der zweiten Windkrafteinheit 2 möglich, was im Folgenden unter Bezugnahme auf die 6 und 7, insbesondere 7, näher erläutert wird. In diesem Fall sind die Energieabnahmeeinrichtungen vorzugsweise in dem Bereich der Stützkonstruktion, d.h. im Bereich geeignet zugeordneter Säulen vorgesehen.Alternatively or additionally, an energy decrease over the respective pin chains of the first wind power unit 1 and the second wind power unit 2 possible, which is below with reference to the 6 and 7 , especially 7 , is explained in more detail. In this case, the energy-absorbing devices are preferably provided in the region of the supporting structure, ie in the region of suitably associated columns.

Da das erste Ringträger-Element 6 aufgrund des geringeren Umfangs für die Energieabnahmeeinrichtungen weniger Bauraum aufweist als das zweite äußre Ringträger-Element 11, können vorzugsweise die Energieabnahmestellen für die zweite Windkrafteinheit 2 im Bereich des zweiten äußeren Ringträger-Elementes 11 und die Energieabnahmeeinrichtungen für die erste Wind krafteinheit 1 im Bereich der ersten Rotorachse 3 vorgesehen sein. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass eine beliebige Kombination von Anordnungen von Energieabnahmestellen möglich ist, wobei zusätzliche Energieabnahmen über die zugeordneten Rotorachsen bzw. über zugeordnete Energieabnahmeeinrichtungen im Bereich der einzelnen Rotorflügel möglich sind.Because the first ring carrier element 6 has less space than the second outer ring carrier element due to the smaller circumference for the energy-absorbing devices 11 , Preferably, the energy delivery points for the second wind power unit 2 in the region of the second outer ring carrier element 11 and the power take-off devices for the first wind power unit 1 in the area of the first rotor axis 3 be provided. It is obvious to a person skilled in the art that any combination of arrangements of energy delivery points is possible, wherein additional energy decreases are possible via the assigned rotor axes or via associated energy absorption devices in the region of the individual rotor blades.

Unter Bezugnahme auf 6, welche eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Teilausschnitts eines distalen Rotorflügel-Endes mitsamt Aufhängung illustriert, wird im Folgenden die Lagerung und Führung der distalen Rotorflügel-Enden in dem Bereich der Ringträger-Elementes 6, 11 näher erläutert.With reference to 6 , which illustrates a schematic view, partly in section, of a partial section of a distal rotor blade end including suspension, the storage and guidance of the distal rotor blade ends in the region of the ring carrier element 6 . 11 explained in more detail.

Wie in 6 ersichtlich ist, ist das distale Ende 23 jedes Rotorflügels 7, 12 vorzugsweise mit einem Verbindungs-Element 24 gekoppelt, welches beispielsweise aus teleskopartig relativ gegeneinander verschiebbaren Zylindern, welche vorzugsweise mittels einer oder mehrerer Gleitschieneneinrichtungen 25 gegeneinander axial verschiebbar und radial nicht gegeneinander verdrehbar gelagert sind, besteht und eine Federeinrichtung 26, beispielsweise eine Spiralfeder, derart aufweist, dass die Rotorflügel 7, 12 unter einer Zugspannung in radialer Richtung nach außen gerichtet gelagert werden. Dadurch sind die einzelnen Rotorflügel 7, 12 jeweils elastisch mit dem jeweils zugeordneten Ringträger-Element 6, 11 über das die Federeinrichtung 26 aufweisende Verbindungs-Element 24 derart gekoppelt, dass auf die Rotorflügel 7, 12 wirkende Zugkräfte aufgrund beispielsweise einer zu starken Windkraft von den Feder-Einrichtungen 26 jeweils aufgenommen werden können, wodurch ein Schutz der ringträgerseitigen Aufhängung gewährleistet wird. Die Federeinrichtung 26 ist beispielsweise als Druckfeder unter einer festen Rotorflügelkopfabdeckung 27 angeordnet.As in 6 is apparent, is the distal end 23 each rotor blade 7 . 12 preferably with a connection element 24 coupled, for example, from telescopically relative to each other displaceable cylinders, which preferably by means of one or more slide rail devices 25 are mutually axially displaceable and radially not rotatable against each other, there is a spring device 26 , For example, a coil spring, such that the rotor blades 7 . 12 be stored under a tensile stress in the radial direction directed outwards. As a result, the individual rotor blades 7 . 12 each elastic with the respective associated ring carrier element 6 . 11 about the spring device 26 having connection element 24 coupled so that on the rotor blades 7 . 12 acting tensile forces due to, for example, excessive wind power from the spring devices 26 can be taken respectively, whereby a protection of the ring carrier side suspension is ensured. The spring device 26 For example, as a compression spring under a fixed rotor wing head cover 27 arranged.

Wie in 6 ferner ersichtlich ist, ist ein Stellmotor 28 für einen Antrieb eines Gewindestempels 29 bzw. einer Gewinde spindel vorgesehen. Der Gewindestempel 29 ragt durch eine Bohrung unterhalb der Auflage einer Halsplatte und der Bohrung durch die Rotorflügelkopfplatte hindurch und kann sich frei bewegen. In einer Stempelfußplatte 30 sitzt der Gewindestempel 29 mit seinem Gewindeteil in dem Gewinde der Stempelfußplatte 30 frei drehbar. Die lose Stempelfußplatte 30 wird beispielsweise mittels zwei Nuten am Drehen in der Hülse gehindert, kann sich jedoch durch eine Drehung des Gewindestempels 29 in der Zylinderhülse auf- und abwärtsbewegen. Der untere Teil der Federanlage muß sich bei Druckänderungen auf die Federeinrichtung 26 durch Verstellen der Vorrichtung oder durch eine Winddruckveränderung zumindest etwas auf- oder abwärtsbewegen können, in Richtung zu der festen Auflage durch die Stempelhalsplatte. Die Federeinrichtung 26 übt hierbei den unterschiedlichen Druck auf die Unterseite des Rotorflügelkopfes aus.As in 6 is also apparent, is a servomotor 28 for a drive of a thread stamp 29 or a threaded spindle provided. Of the thread temple 29 protrudes through a hole below the support of a neck plate and the bore through the rotor blade head plate and can move freely. In a stamping foot plate 30 sits the threaded temple 29 with its threaded part in the thread of the stamp foot plate 30 freely rotatable. The loose stamp foot plate 30 For example, it is prevented from rotating in the sleeve by means of two grooves, but can be prevented by a rotation of the threaded stamper 29 Move up and down in the cylinder sleeve. The lower part of the spring system must be at pressure changes to the spring device 26 can move up or down at least slightly by adjusting the device or by a wind pressure change, in the direction of the fixed support by the punch neck plate. The spring device 26 in this case exerts the different pressure on the underside of the rotor wing head.

Eine Steuereinrichtung 31, welche beispielsweise als Gesamtsteuereinrichtung für alle Rotorflügelkopfenden oder als jeweils einem Rotorflügelkopfende zugeordnete Steuereinrichtung ausgebildet sein kann, steuert die Zylinderhülse für eine Winkelverstellung des Rotorflügelkopfendes an, wie bereits erläutert worden ist.A control device 31 which may be designed, for example, as an overall control device for all rotor blade head ends or as a respective control device associated with a rotor blade tip end, actuates the cylinder sleeve for an angular adjustment of the rotor blade tip end, as has already been explained.

Das erste Ringträger-Element 6 sowie das zweite äußere Ringträger-Element 11 sind jeweils vorzugsweise als ringförmige Brückenkonstruktion ausgebildet, in welcher zwei randseitige Hohlschienen 32 mit endlos laufenden Rollenketten ausgebildet sind, welche über eine Brückenanordnung 33 miteinander verbunden sind. Die Brückenanordnung 33 ist vorzugsweise auf zwei randseitigen Hohlschienen 32 innerhalb der Ringträger-Elemente 6, 11, beispielsweise auf endlos laufenden Rollenketten, gelagert, wobei das Verbindungs-Element 24 vorzugsweise jeweils mittig an der zugeordneten Brückenanordnung 33 angebracht ist.The first ring carrier element 6 and the second outer ring carrier element 11 are each preferably designed as an annular bridge construction, in which two edge-side hollow rails 32 are formed with endlessly running roller chains, which via a bridge arrangement 33 connected to each other. The bridge arrangement 33 is preferably on two edge-side hollow rails 32 within the ring carrier elements 6 . 11 For example, on endlessly running roller chains, stored, wherein the connection element 24 preferably in each case at the center of the associated bridge arrangement 33 is appropriate.

Die beispielsweise ringförmig ausgebildeten Ringträger-Element 6, 11 tragen jeweils somit vorzugsweise auf jeder Seite jeweils eine in einer randseitigen Hohlschiene 32 laufende Rollenkette mit integrierten Plasterollen, welche durch die Brückenanordnung 33 miteinander verbunden sind. Die Plasterollen können dabei beispielsweise als Vollplastrollen oder als Rollen mit einem Hohlkörperkern bestehend aus Stahl und darüber vorgesehenem Plastemantel ausgebildet werden. Somit können die einzelnen Plasterollen Bestandteil der Rollenketten sein und in den Führungs- bzw. Hohlschienen 32 für ein kreisförmiges Umlaufen der Anordnung geeignet geführt werden. Die beiden Rollenketten werden demnach an vorbestimmten Abständen, bestimmt durch die Abstände der einzelnen Flügelköpfe, durch die jeweils vorgesehene Brückenanordnung 33 miteinander verbunden. Dabei ist die Brückenanordnung 33 über die zugeordneten Plasterollen jeweils mit den Rollenketten verbunden bzw. an diesen angeschraubt, vorzugsweise mittels einer Verbindung an beiden Seiten einer Plasterolle.The example ring-shaped ring carrier element 6 . 11 Thus, in each case, in each case, in each case bear one in each case in a peripheral hollow rail 32 running roller chain with integrated plaster rollers, which through the bridge arrangement 33 connected to each other. The plaster rolls can be formed, for example, as full cast rolls or as rolls with a hollow body core consisting of steel and a plastic jacket provided above it. Thus, the individual plaster rolls can be part of the roller chains and in the guide or hollow rails 32 be guided suitably for a circular circulation of the arrangement. The two roller chains are therefore at predetermined intervals, determined by the distances between the individual wing heads, by the respectively provided bridge arrangement 33 connected with each other. Here is the bridge arrangement 33 each connected to the roller chains or screwed to the latter via the associated plaster rollers, preferably by means of a connection on both sides of a platter roller.

Um die Gefahr einer möglichen Verschmutzung der gekapselten Rollenbahnen-Anlage zu minimieren, kann bei Betrieb die Anlage mit gefilterter Luft beschickt werden, wobei die Luft in den Energiestationen hergestellt wird. Somit entsteht ein Überdruck in dem Rollbahnsystem zur Verhinderung einer etwaigen Verschmutzung.Around the danger of a possible Minimize contamination of the encapsulated roller conveyor system During operation, the system can be charged with filtered air. whereby the air is produced in the energy stations. Thus arises an overpressure in the runway system to prevent any contamination.

Das Verbindungs-Element 24 ist ferner an der Brückenanordnung 33 derart angebracht, dass eine Drehung des Verbindungs-Elementes 24 und damit der Rotorflügel 7, 12 um ihre jeweiligen Längsachsen bewerkstelligt werden kann. Eine derartige Verstellung des Verbindungs-Elementes 24 bzw. der Rotorflügel 7, 12 kann mittels einer Steuereinrichtung 31 ausgeführt werden, welche mit dem Verbindungs-Element 24 gekoppelt ist.The connection element 24 is also on the bridge assembly 33 mounted such that a rotation of the connecting element 24 and thus the rotor blade 7 . 12 can be accomplished about their respective longitudinal axes. Such an adjustment of the connection element 24 or the rotor blade 7 . 12 can by means of a control device 31 be executed, which with the connection element 24 is coupled.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass anstatt der Steuereinrichtungen 31, von denen jeweils eine einem der Rotorflügel 7 bzw. 12 zugeordnet ist, jeweils eine gemeinsame Steuereinrichtung, beispielsweise eine Steuerkette oder eine der gesamten Windkraftanlage zugeordnete gemeinsame Steuereinrichtung vorgesehen werden kann.At this point it should be noted that instead of the control devices 31 , one of which is one of the rotor blades 7 respectively. 12 is assigned, in each case a common control device, such as a timing chain or the entire wind turbine associated common control device can be provided.

Für die Gesamtzahl der Rotorflügel ist diese Bauart in den vorgesehenen Abständen über die gesamte Ringanlage verteilt. Diese Ringanlage ist vorzugsweise in geeigneter Weise gegen Verschmutzung durch Überlappung der Verkleidung im Bereich der sich bewegenden Rotorflügel-Enden gekapselt.For the total number the rotor wing this design is in the designated intervals over the entire ring system distributed. This ring system is preferably suitable against contamination by overlapping the panel in the area of the moving rotor blade ends capsuled.

Zum Gewährleisten einer synchronisierten Verstellung jedes Rotorflügels 7 bzw. 12 sowohl an dem Lagerabschnitt im Bereich der jeweiligen distalen und proximalen Lagerungen sind die äußeren Steuereinrichtungen 31 und eine in der Windkrafteinheit 1 und 2 vorgesehene innere Steuereinheit (nicht dargestellt) derart miteinander verbindbar, dass synchronisierte Ansteuersignale für eine synchrone Verstellung des Anstellwinkels der einzelnen Rotorflügel 7 bzw. 12 gewährleistet ist. Somit können Verkeilungen einzelner Rotorflügel 7 bzw. 12 bei einer Verstellung um die Längsachse verhindert werden, welche daraus resultieren würden, dass ein Rotorflügel am proximalen Ende nicht synchron mit dem distalen Ende verstellt werden würde.To ensure a synchronized adjustment of each rotor blade 7 respectively. 12 both on the bearing portion in the region of the respective distal and proximal bearings are the outer control devices 31 and one in the wind power unit 1 and 2 provided inner control unit (not shown) connected to each other in such a way that synchronized control signals for a synchronous adjustment of the angle of attack of the individual rotor blades 7 respectively. 12 is guaranteed. Thus, wedges of individual rotor blades 7 respectively. 12 be prevented at an adjustment about the longitudinal axis, which would result from the fact that a rotor blade would not be adjusted in synchronism with the distal end at the proximal end.

Somit ist jeder Rotorflügel 7 bzw. 12 jeweils vorteilhaft mittels einer zugeordneten Federeinrichtung 26 zuggefedert und mittels einem jeweils zugeordneten Verbindungs-Element 24 um seine Längsachse drehbar an dem zugeordneten Ringträger-Element 6 bzw. 11 derart aufgehängt, dass sich die Rotorflügel 7 bzw. 12 zusätzlich zu ihrer möglichen Verstellung um ihre Längsachsen relativ zu dem Ringträger-Element in einer Kreisbahn bewegen können.Thus, every rotor blade 7 respectively. 12 each advantageously by means of an associated spring device 26 zugfederedert and by means of a respective associated connection element 24 rotatable about its longitudinal axis on the associated ring carrier element 6 respectively. 11 suspended so that the rotor blades 7 respectively. 12 in addition to their possible Ver position to move about their longitudinal axes relative to the ring carrier element in a circular path.

Somit werden die Rotorflügel 7, 12 sowohl an den Fuß-Enden als auch an der Aufhängung im Bereich der Rollenketten-Überbrückung synchron und winkelmäßig einheitlich mittels beispielsweise zusammenwirkenden Steuereinrichtungen ausgerichtet, wie oben bereits erläutert.Thus, the rotor blades 7 . 12 aligned both at the foot ends and on the suspension in the area of the roller chain bridging synchronously and angularly uniform by means of, for example, cooperating control devices, as already explained above.

Die Federeinrichtung 26 ist jeweils in dem zugeordneten zylindrischen Verbindungs-Element 24 mit einer vorbestimmten Federkraft eingebaut, wobei durch beispielsweise eine Stellschraube die Federkraft der Federeinrichtung 26 auf den erforderlichen Druck eingestellt werden kann und die Druckkraft als Zugkraft auf den jeweils zugeordneten Rotorflügel 7, 12 zur Wirkung bringt.The spring device 26 is in each case in the associated cylindrical connection element 24 installed with a predetermined spring force, wherein, for example, an adjusting screw, the spring force of the spring device 26 can be adjusted to the required pressure and the compressive force as a tensile force on the respective associated rotor blades 7 . 12 brings to effect.

7 illustriert eine schematische Ansicht eines Teilausschnitts eines Bereiches eines der Ringträger-Elemente 6 bzw. 11 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 in Verbindung mit den 1 und 5 ersichtlich ist, weist die Windkraftanlage mehrere dritte Energie-Abnahmeeinrichtungen 34 auf, welche zur Energie-Abnahme beispielsweise ein Getriebe, eine Bremse, einen Generator sowie Steuerungs-Aggregate aufweisen. 7 11 illustrates a schematic view of a partial section of a region of one of the ring carrier elements 6 respectively. 11 according to an embodiment of the present invention. As in 7 in conjunction with the 1 and 5 it can be seen, the wind turbine has a number of third energy-consuming devices 34 which, for example, have a gearbox, a brake, a generator and control units for power consumption.

Vorzugsweise sind mehrere Energie-Abnahmestellen, beispielsweise vier Abnahmestellen, statisch günstig im Bereich der seitlichen Stütz-Konstruktion im Bereich des zweiten äußeren Ringträger-Elementes 11 bzw. im distalen Endbereich 23 der Rotorflügel 12 angeordnet. Beispielsweise können die vier Energie-Abnahmestellen 34, wie in 1 ersichtlich ist, symmetrisch bezüglich der horizontalen Achse der Windkraftanlage im Bereich der Lagerpunkte zwischen den Trägersäulen 15 und dem zweiten äußeren Ringträger-Element 11 angeordnet sein. Eine Energie-Abnahme erfolgt beispielsweise mittels einer halbstarren Bolzenkette 35, welche alle distalen Enden der Rotorflügel 12 überspannt.Preferably, a plurality of energy delivery points, for example four delivery points, are statically favorable in the region of the lateral support structure in the region of the second outer ring carrier element 11 or in the distal end region 23 the rotor wing 12 arranged. For example, the four energy delivery points 34 , as in 1 it can be seen symmetrically with respect to the horizontal axis of the wind turbine in the area of the bearing points between the support columns 15 and the second outer ring carrier element 11 be arranged. An energy decrease takes place for example by means of a semi-rigid bolt chain 35 , which covers all the distal ends of the rotor blades 12 spans.

Eine Positionierung der dritten Energie-Abnahmestellen 34 im distalen Endbereich der Rotorflügel stellt eine vorteilhafte Anordnung dar, da die Winkelgeschwindigkeit im äußeren Umfangsbereich der Rotorflügel zunimmt und die Abmessungen der einzelnen Energie-Abnahmestellen vergrößert und effektiver und zahlreicher ausgestaltet werden können.A positioning of the third energy delivery points 34 In the distal end region of the rotor blades represents an advantageous arrangement, since the angular velocity increases in the outer peripheral region of the rotor blades and the dimensions of the individual energy delivery points can be increased and designed more effective and numerous.

Das oben ausführlich erläuterte Prinzip der Energieabnahme ist exemplarisch bezüglich der zweiten Windkrafteinheit 2 erläutert worden. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass dieses Prinzip auf analoge Weise auf die erste Windkrafteinheit 1 und das erste Ringträger-Element 6 mit samt ersten Rotorflügel 7 angewendet werden kann.The principle of the energy decrease explained in detail above is exemplary with respect to the second wind power unit 2 been explained. It is obvious to a person skilled in the art that this principle applies in an analogous way to the first wind power unit 1 and the first ring carrier element 6 with velvet first rotor blade 7 can be applied.

Vorzugweise weist die Windkraftanlage ferner Sensor-Einrichtungen (nicht dargestellt) an allen wichtigen Funktionsteilen der Anlage auf, welche die Funktionsfähigkeit bestimmter Bauteile überwachen, wie beispielsweise die Einstellung der Rotorflügel-Ausrichtung, den Federdruck der Federeinrichtungen, den störungsfreien Lauf der Trägerrollenketten, die Funktion der Generatoren, die Funktionsfähigkeit der Antriebsmotoren des Fahrgestells, seiner Antriebszahnräder und der Bremsen oder dergleichen. Ferner kann eine Video-Überwachung der gesamten Anlage und eine akustische Überwachung nach Stärke und der Tonsegmente vorgesehen sein. Dadurch besteht die Möglichkeit einer Fernabfrage aller Daten und einer Weitergabe von Havarie- und Alarmmeldungen an eine übergeordnete zentrale Steuereinheit, welche gegebenenfalls ein Warnsignal an den Betreiber oder einen Notstopp-Mechanismus zum Anhalten der Windkraftanlage aktiviert.preferably, The wind turbine also has sensor devices (not shown) all important functional parts of the system, which the functionality monitor certain components, such as For example, the adjustment of the rotor blade orientation, the spring pressure the spring devices, the trouble-free Run of the carrier roller chains, the function of the generators, the operability of the drive motors the chassis, its drive gears and the brakes or the like. Furthermore, a video surveillance the whole plant and an acoustic monitoring according to strength and be provided the sound segments. There is the possibility a remote inquiry of all data and a transfer of damage and alarm messages to a parent Central control unit, which optionally a warning signal the operator or an emergency stop mechanism to stop the wind turbine activated.

Zusätzlich kann eine zentrale Steuerungsanlage vorgesehen sein, welche Messungen und Registrierungen von beispielsweise Windrichtung und Windgeschwindigkeit, Steuerung der einzelnen Stufen der Anfahrprozesse nach Feststellung der einzelnen Bedingungen automatisch bzw. unter personeller Bedienung durch Ausrichten der Anlage gegen die Windrichtung und anschließend der Steuerung der Rotorflügel aus dem Ruhestand in Betriebsstellungen, Steuerung des Anschubs der Anlage durch die Generatoren und bei Erreichen der Mindestdrehzahl Schaltung der Generatoren auf Betrieb vornimmt. Bei planmäßiger oder havariebedingter Abstellung werden auch die erforderlichen Steuerungsvorgänge eingeleitet, sodass die Registrierung der erbrachten Energieleistungen, Anzeige, Sammlung und Registrierung der Meldungen der Sensor-Einrichtungen an allen wichtigen Funktionsteilen der Anlage auf Funktionsfähigkeit und der erfolgten Realisierung von Steuerungsbefehlen erfolgt.In addition, can a central control system may be provided, which measurements and registrations of, for example, wind direction and wind speed, Control of the individual stages of the starting processes after detection the individual conditions automatically or under personal service by aligning the system against the wind direction and then the Control of the rotor blades from retirement in operational positions, control of the push the system through the generators and when reaching the minimum speed circuit of the generators to operation. For scheduled or havariebemster Shutdown, the necessary control processes are also initiated, so that the registration of the provided energy services, display, Collection and registration of the messages of the sensor devices on all important functional parts of the system on functionality and the successful realization of control commands takes place.

Die Rotorflügel 7, 12 besitzen beispielsweise die Form von gleichschenkligen Dreiecken, wobei sich die Spitzen, die etwa einen Winkel von 10° aufweisen, an der Rotoreinheit befinden. Die Rotorflügel 7, 12 können dabei Hohlkörper von Art der Flügel von Flugzeugen mit der entsprechenden winddynamischen Formung der windschneidenden Seiten sein und auch den entsprechenden inneren Aufbau besitzen.The rotor blades 7 . 12 For example, they are in the shape of isosceles triangles, with the tips approximately at an angle of 10 ° being on the rotor unit. The rotor blades 7 . 12 can be hollow body of the type of wings of aircraft with the corresponding wind-dynamic shaping of the wind-cutting sides and also have the corresponding internal structure.

Wie oben bereits erläutert kann die erste Windkrafteinheit in etwa 100 bis 200 oder 250 Flügel und die zweite Windkrafteinheit bis zu 700 Flügel aufweisen. Der Durchmesser der ersten Windkrafteinheit kann beispielsweise 220 m und der Umfang somit 691 m betragen. Der innere Ringträger der zweiten Windkrafteinheit kann dieselben Maße aufweisen oder etwas größer ausgebildet sein. Der gesamte Durchmesser der zweiten Windkrafteinheit kann beispielsweise 445 m und sein Umfang somit 1398 m betragen.As already explained above, the first wind power unit may have approximately 100 to 200 or 250 wings and the second wind power unit may have up to 700 wings. The diameter of the first wind power unit may be, for example, 220 m and the circumference thus 691 m. The inner ring carrier of the second wind power unit may have the same dimensions or be slightly larger. The entire diameter of the second wind power unit can at For example, 445 m and its circumference thus 1398 m amount.

Im Folgenden wird anhand der 8 und 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert, wobei 8 eine Vorderansicht einer zweistufigen Windkraft anlage und 9 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie II-II aus 8 gemäß dem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustrieren.The following is based on the 8th and 9 a further embodiment of the present invention is explained in more detail, wherein 8th a front view of a two-stage wind turbine and 9 a cross-sectional view along the section line II-II 8th according to the further preferred embodiment of the present invention.

Wie in den 8 und 9 ersichtlich ist, sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Tragen des ersten Ringträger-Elementes 6 der ersten Windkrafteinheit 1 und der zweiten Ringträger-Elemente 10 und 11 sowie des Stabilisierungsrings 17 vier Verstrebungen 16 vorgesehen, die von den Trägersäulen abzweigen, so dass ein stabiles System gewährleistet wird.As in the 8th and 9 can be seen, according to the present embodiment for supporting the first ring carrier element 6 the first wind power unit 1 and the second ring carrier elements 10 and 11 and the stabilizing ring 17 four struts 16 provided, which branch off from the support columns, so that a stable system is ensured.

Wie in 9 in Querschnittsansicht ersichtlich ist, dienen die Verstrebungen 16 einer Lagerung des ersten Ringträger-Elementes 6, der zweiten Ringträger-Elemente 10 und 11 sowie des Stabilisierungsrings 17, wie oben bereits erläutert wurde. Während für den Fall der ersten Windkrafteinheit 1 der Stabilisierungsring 17 lediglich derart breit gehalten werden kann, dass er die ersten Rotorflügel 7 bei Ruhestellung nicht behindert, da in diesem Fall die ersten Rotorflügel 7 die volle Breite aufbringen, trifft dies für die zweite Windkrafteinheit 2 nicht zu, da die maximale Breite der zweiten Rotorflügel 12 vorzugsweise kleiner ist als die Breite des zweiten äußeren Ringträger-Elementes 11.As in 9 in cross-sectional view, serve the braces 16 a storage of the first ring carrier element 6 , the second ring carrier elements 10 and 11 and the stabilizing ring 17 , as already explained above. While in the case of the first wind power unit 1 the stabilizing ring 17 can only be kept so broad that he the first rotor blades 7 not obstructed at rest, since in this case the first rotor blades 7 apply the full width, this is true for the second wind power unit 2 not to, given the maximum width of the second rotor blades 12 is preferably smaller than the width of the second outer ring carrier element 11 ,

Während die zu den Windanlagen gewandte Seite vor allem in Bereich der Verstrebungen 16, des Stabilisierungsrings 17 keine glatte Ebene ist, kann die dem Wind zugewandte Seite als einheitlicher hoher Kamm mit Windleitfunktion ausgestaltet werden. Zudem kann dem System eine höhere Stabilität verliehen werden, durch die Ausgestaltung der Seitenarme von der Grundform eines T-Trägers dieses Kamms. Trotz der vertikalen Anbringung der Seitenarme bzw. der quer verlaufenden Verstrebungen 16 erscheint die T-trägerartige Ausbildung für die Stabilität des gesamten Systems nützlich.While the side facing the wind turbines mainly in the area of bracing 16 , of the stabilizing ring 17 is not a smooth plane, the windward side can be configured as a uniform high comb with wind deflecting function. In addition, the system can be given a higher stability, by the design of the side arms of the basic shape of a T-beam of this comb. Despite the vertical attachment of the side arms and the transverse struts 16 For example, the T-beam configuration appears to be useful for the stability of the entire system.

Die erweiterte Achse weist beispielsweise einen Durchmesser von 40 m und somit einen Umfang von in etwa 126 m auf. Die Breite der proximalen und distalen Enden der jeweiligen Flügel ist somit an die gewählte Anzahl an Rotorflügel anzupassen, wobei bei einer vergrößerten Anzahl, beispielsweise von 200 ersten Rotorflügeln auf 250 erste Rotorflügel, die Breite der proximalen Enden entsprechend zu verringern ist.The extended axis has, for example, a diameter of 40 m and thus a circumference of about 126 m. The width of the proximal and distal ends of the respective wings is thus at the selected number to rotor blades to adapt, with an increased number, for example of 200 first rotor blades on 250 first rotor blades, the width of the proximal ends should be reduced accordingly.

Als Konstruktionsmaterial können geeignete Leichtmetalle, darunter Titan, dienen, aber auch Verbundwerkstoffe aus Kunstharzen, Glas- und Kohlenstoff-Fasern. An geeigneten Einsatzorten können jedoch alternativ auch spezielle Segel aus Synthese-Fasern mit entsprechenden Verstärkungen und der Ausbildung zu aufblasbaren Schläuchen in Tragflügelform geeignet sein. Je nach der Bauart der Rotorflügel und dem zu erwartenden Fortschritt in der Solar-Technik können die Rotorflügel auch dementsprechend ausgerüstet werden.When Construction material can suitable light metals, including titanium, serve as well as composite materials made of synthetic resins, glass and carbon fibers. At suitable locations can however, alternatively, special sails made of synthetic fibers with appropriate reinforcements and the formation of inflatable tubes in hydrofoil shape be suitable. Depending on the design of the rotor blades and the expected Progress in solar technology can be the rotor blades as well equipped accordingly become.

Die technologische Auslastung aller geschaffenen Freiräume durch Windkraftanlagenteile gemäß der erfindungsgemäßen zweistufigen Windkraftanlage mit endseitiger Flügellagerung führt zu einer optimalen Auslastung des Windkraftaufkommens.The technological utilization of all created open spaces Wind turbine parts according to the invention two-stage Wind turbine with end wing bearing leads to a optimal utilization of wind power.

Beispielsweise können sich in den drei inneren Trägersäulen 5 und 15 Aufzüge befinden, über die ein Betreiber zu den Generatoren-Anlagen gelangen kann. Somit schafft die vorliegende Erfindung eine Windkraftanlage mit erhöhter Leistungsfähigkeit. Durch Nutzung aller synergistischen Effekte, die in einer wesentlichen Vergrößerung von Baulänge und Breite der Rotorblätter, ihrer Anzahl sowie speziellen Konstruktionsvorteilen einschließlich der elastischen endseitigen Aufhängung liegen, wäre mit einer vergleichsweise höheren Energie-Ausbeute pro Quadratmeterfläche der Rotorflügel gegenüber den drei-flügeligen Anlagen gemäß dem Stand der Technik zu rech nen. Wenn derartige Windkraftanlagen zukünftig etwa 400 der jetzigen Windräder ersetzen, könnte die derzeitige Gesamtzahl von Windrädern erheblich reduziert werden, um die gleiche elektrische Leistung zu erhalten. Die Gesamtkosten für den Ersatz von 14.000 der Windkraftanlagen gemäß dem Stand der Technik, die etwa 21 Milliarden Euro betragen, würde für obige Großanlagen auch nur zum Teil verbraucht werden.For example, in the three inner support columns 5 and 15 Lifts are located, through which an operator can reach the generator systems. Thus, the present invention provides a wind turbine with increased performance. By using all the synergistic effects, which are in a significant increase in length and width of the rotor blades, their number and special design advantages including elastic end-side suspension, with a relatively higher energy yield per square meter surface of the rotor blade over the three-bladed systems according to the State of the art to NEN. If such wind turbines in the future replace about 400 of the current wind turbines, the current total number of wind turbines could be significantly reduced to obtain the same electrical power. The total cost of replacing 14,000 of the state-of-the-art wind turbines, amounting to about 21 billion euros, would be only partially consumed for the above large-scale facilities.

Das Gebilde aus zwei in- bzw. aneinandergefügten Windkrafteinheiten, die sowohl ihre eigenen Rotorachsen besitzen als auch eigene Ringträger-Elemente für die jeweiligen Flügelenden und die Rotorbrücken mit Rollenlager für die Spannvorrichtung der einzelnen Flügel wird beispielsweise von jeweils zugeordneten Steuereinrichtungen oder von einer gemeinsamen Steuereinrichtung gesteuert.The Constructs of two wind turbines joined together or joined together, the Both have their own rotor axes and own ring carrier elements for the respective wing tips and the rotor bridges with roller bearing for the clamping device of the individual wings is, for example, of each associated control devices or from a common Control device controlled.

Claims (28)

Zweistufige Windkraftanlage mit: einer ersten Windkrafteinheit (1), welche eine erste Rotorachse (3), ein erstes die erste Rotorachse (3) konzentrisch umlaufendes Ringträger-Element (6) und erste Rotorflügel (7) aufweist, welche jeweils an der ersten Rotorachse (3) und an dem ersten Ringträger-Element (6) für einen kreisförmigen Umlauf drehbar gelagert sind; und mit einer zweiten Windkrafteinheit (2), welche eine zweite Rotorachse (9), ein zweites die zweite Rotorachse konzentrisch umlaufendes inneres Ringträger-Element (10), ein zweites das zweite innere Ringträger-Element (10) konzentrisch umlaufendes äußeres Ringträger-Element (11) und zweite Rotorflügel (12) aufweist, welche jeweils mit der zweiten Rotorachse (9) koppelbar und an dem zweiten inneren Ringträger-Element (10) und an dem zweiten äußeren Ringträger-Element (11) für einen kreisförmigen Umlauf drehbar gelagert sind; wobei das zweite innere Ringträger-Element (10) der zweiten Windkrafteinheit (2) einen gleich großen oder etwas größeren Durchmesser aufweist als das erste Ringträger-Element (6) und konzentrisch sowie benachbart zu diesem angeordnet ist.Two-stage wind turbine with: a first wind power unit ( 1 ), which has a first rotor axis ( 3 ), a first the first rotor axis ( 3 ) concentrically encircling ring carrier element ( 6 ) and first rotor blades ( 7 ), which in each case on the first rotor axis ( 3 ) and on the first ring carrier element ( 6 ) are rotatably mounted for a circular circulation; and with a second wind power unit ( 2 ), which has a second rotor axis ( 9 ), a second the second rotor axis concentrically encircling inner ring carrier element ( 10 ), a second, the second inner ring carrier element ( 10 ) concentrically encircling outer ring carrier element ( 11 ) and second rotor blades ( 12 ), which in each case with the second rotor axis ( 9 ) and at the second inner ring carrier element ( 10 ) and at the second outer ring carrier element ( 11 ) are rotatably mounted for a circular circulation; wherein the second inner ring carrier element ( 10 ) of the second wind power unit ( 2 ) has an equal or slightly larger diameter than the first ring carrier element ( 6 ) and is arranged concentrically and adjacent to this. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rotorachse (3) der ersten Windkrafteinheit (1) und die zweite Rotorachse (9) der zweiten Windkrafteinheit (2) eine gemeinsame Drehachse aufweisen.Two-stage wind turbine according to claim 1, characterized in that the first rotor axis ( 3 ) of the first wind power unit ( 1 ) and the second rotor axis ( 9 ) of the second wind power unit ( 2 ) have a common axis of rotation. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rotorachse (9) der zweiten Windkrafteinheit (2) die erste Rotorachse (3) der ersten Windkrafteinheit (1) hülsenartig umgibt, wobei die zweite Rotorachse (9) und die erste Rotorachse (3) mittels beispielsweise eines Kugellager-Paares relativ zueinander und unabhängig voneinander drehbar gelagert sind.Two-stage wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that the second rotor axis ( 9 ) of the second wind power unit ( 2 ) the first rotor axis ( 3 ) of the first wind power unit ( 1 ) surrounds sleeve-like, wherein the second rotor axis ( 9 ) and the first rotor axis ( 3 ) are rotatably supported by means of, for example, a ball bearing pair relative to each other and independently. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Rotorflügel (12) der zweiten Windkrafteinheit (2) mit ihren proximalen Enden auf einem Trägerring angeordnet sind, welcher in dem zweiten inneren Ringträger-Element (10) drehbar gelagert ist.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the second rotor blades ( 12 ) of the second wind power unit ( 2 ) are arranged with their proximal ends on a support ring, which in the second inner ring carrier element ( 10 ) is rotatably mounted. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kreuzspeichen (13), beispielsweise vier Kreuzspeichen (13) zwischen der zweiten Rotorachse (9) und dem Trägerring des zweiten inneren Ringträger-Elementes (10) für eine Kopplung der zweiten Rotorflügel (12) über einen zugeordneten Trägerring (8) mit der zweiten Rotorachse (9) vorgesehen sind.Two-stage wind turbine according to claim 4, characterized in that a plurality of cross spokes ( 13 ), for example four cross spokes ( 13 ) between the second rotor axis ( 9 ) and the carrier ring of the second inner ring carrier element ( 10 ) for a coupling of the second rotor blades ( 12 ) via an associated carrier ring ( 8th ) with the second rotor axis ( 9 ) are provided. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windkraftanlage mehrere Säulen (5, 14, 15) aufweist, welche an den zugeordneten Ringträger-Elementen (6, 10, 11) angreifen und dieselben in einer stabilen Position halten.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the wind turbine several columns ( 5 . 14 . 15 ), which at the associated ring carrier elements ( 6 . 10 . 11 ) and hold them in a stable position. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ringträger-Element (6) durch Verstrebungen (16) zur Stützung feststehend ausgebildet ist, welche wiederum fest an den Trägersäulen (15) angebracht sind.Two-stage wind turbine according to claim 6, characterized in that the first ring carrier element ( 6 ) by bracing ( 16 ) is designed to support fixed, which in turn fixed to the support columns ( 15 ) are mounted. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite innere Ringträger-Element (10) durch Verstrebungen (16), welche an geeigneten zugeordneten Säulen (5, 15) fest angebracht sind, und/oder durch zugeordnete Säulen (5, 14, 15) und das zweite äußere Ringträger-Element (11) durch zugeordnete Säulen (5, 14, 15) jeweils feststehend ausgebildet sind.Two-stage wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the second inner ring carrier element ( 10 ) by bracing ( 16 ) which are attached to suitable associated columns ( 5 . 15 ), and / or by associated columns ( 5 . 14 . 15 ) and the second outer ring carrier element ( 11 ) by associated columns ( 5 . 14 . 15 ) are each formed stationary. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren geneigten Stützsäulen (14) und die inneren senkrechten Trägersäulen (15) jeweils mit ihren bodenseitigen Fuß-Enden in einer zugeordneten kreisförmigen, beispielsweise zweispurigen Schienenbahn (18, 19) mittels Doppelradsätzen (20) für eine Drehung der Windkraftanlage um ihre vertikale Achse führbar gelagert sind.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims 6 to 8, characterized in that the outer inclined support columns ( 14 ) and the inner vertical support columns ( 15 ) each with their bottom-side foot ends in an associated circular, for example, two-lane rail track ( 18 . 19 ) by means of Doppelradsätzen ( 20 ) are rotatably mounted for rotation of the wind turbine about its vertical axis. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittig senkrecht auf einer Drehscheibe (5a) stehende Standsäule (5) ein gemeinsames Achslager (4) für die erste Rotorachse (3) sowie für die zweite Rotorachse (9) aufweist.Two-stage wind turbine according to claim 9, characterized in that the center vertically on a turntable ( 5a ) standing pillar ( 5 ) a common axle bearing ( 4 ) for the first rotor axis ( 3 ) as well as for the second rotor axis ( 9 ) having. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise mehrere Energieabnahmeeinrichtungen (34) im Bereich der distalen Enden (23) der ersten Rotorflügel (7) an dem ersten Ringträger-Element (6) vorgesehen sind, wobei eine Energieabnahme beispielsweise über eine zugeordnete Bolzenkette (35) erfolgt.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that preferably a plurality of energy-absorbing devices ( 34 ) in the region of the distal ends ( 23 ) of the first rotor blades ( 7 ) on the first ring carrier element ( 6 ), wherein an energy decrease, for example via an associated bolt chain ( 35 ) he follows. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabnahmeeinrichtungen (34) für die erste Windkrafteinheit (1) im Bereich der Verstrebungen (16) bzw. im Bereich eines zusätzlichen Stabilisierungsrings (17) vorgesehen sind.Two-stage wind turbine according to claim 11, characterized in that the energy-absorbing devices ( 34 ) for the first wind power unit ( 1 ) in the field of bracing ( 16 ) or in the region of an additional stabilization ring ( 17 ) are provided. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise mehrere Energieabnahmeeinrichtungen (34) im Bereich der distalen Enden (23) der zweiten Rotorflügel (12) an dem zweiten äußeren Ringträger-Element (11) vorgesehen sind, wobei eine Energieabnahme beispielsweise über eine zugeordnete Bolzenkette (35) erfolgt.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that preferably a plurality of energy-absorbing devices ( 34 ) in the region of the distal ends ( 23 ) of the second rotor blade ( 12 ) on the second outer ring carrier element ( 11 ), wherein an energy decrease, for example via an associated bolt chain ( 35 ) he follows. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabnahmeeinrichtungen (34) für die zweite Windkrafteinheit im Bereich der Lagerbereiche der Säulen (14, 15) vorgesehen sind.Two-stage wind turbine according to claim 13, characterized in that the energy-absorbing devices ( 34 ) for the second wind power unit in the area of the bearing areas of the columns ( 14 . 15 ) are provided. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energieabnahme für die erste Windkrafteinheit (1) durch beispielsweise Sperrung des Freilaufs zwischen der ersten Rotorachse (3) und den ersten Rotorflügeln (7) über die erste Rotorachse (3) erfolgt.Two-stage wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that an energy decrease for the first wind power unit ( 1 ) by, for example, blocking the freewheel between the first rotor axis ( 3 ) and the first rotor blades ( 7 ) over the first rotor axis ( 3 ) he follows. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energieabnahme der zweiten Windkrafteinheit (2) durch beispielsweise Sperrung des Freilaufs zwischen der zweiten Rotorachse (9) und den zugeordneten Kreuzspeichen (13) über die zweite Rotorachse (9) erfolgt.Two-stage wind power plant according to one of claims 5 to 15, characterized in that an energy decrease of the second wind power unit ( 2 ) by, for example, blocking the freewheel between the second rotor axis ( 9 ) and the associated cross spokes ( 13 ) over the second rotor axis ( 9 ) he follows. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierungsring (17) mit drei oder vier Armen zur Stützung des ersten Ringträger-Elementes (6) und/oder des zweiten inneren Ringträger-Elementes (10) ausgebildet ist, welcher durch die zugeordneten Säulen bzw. Verstrebungen getragen wird.Two-stage wind power plant according to one of the preceding claims 12 to 16, characterized in that the stabilizing ring ( 17 ) with three or four arms for supporting the first ring carrier element ( 6 ) and / or the second inner ring carrier element ( 10 ), which is supported by the associated columns or struts. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rotorflügel (7) zusätzlich jeweils an Lagerabschnitten an der ersten Rotorachse (3) und an dem ersten Ringträger-Element (6) um ihre Längsachsen drehbar gelagert und zur Verstellung durch mindestens eine Steuereinrichtung (31) im Bereich dieser Lagerabschnitte synchron ansteuerbar sind.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the first rotor blades ( 7 ) additionally in each case on bearing sections on the first rotor axis ( 3 ) and on the first ring carrier element ( 6 ) rotatably mounted about their longitudinal axes and for adjustment by at least one control device ( 31 ) are synchronously controlled in the region of these bearing sections. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Rotorflügel (12) zusätzlich jeweils an Lagerabschnitten an dem zweiten inneren Ringträger-Element (10) und an dem zweiten äußerem Ringträger-Element (11) um ihre Längsachsen drehbar gelagert und zur Verstellung durch mindestens eine Steuereinrichtung (31) im Bereich dieser Lagerabschnitte an Kopf- und Fußenden synchron ansteuerbar sind.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the second rotor blades ( 12 ) additionally in each case on bearing sections on the second inner ring carrier element ( 10 ) and on the second outer ring carrier element ( 11 ) rotatably mounted about their longitudinal axes and for adjustment by at least one control device ( 31 ) can be controlled synchronously in the area of these bearing sections at head and foot ends. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31) eine einzelne jeweils den einzelnen Rotorflügeln (7, 12) zugeordnete oder eine gemeinsame Steuereinrichtung für eine synchrone Steuerung der ersten Rotorflügel (7) und/oder der zweiten Rotorflügel (12) ist.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims 18 or 19, characterized in that the control device ( 31 ) a single each of the individual rotor blades ( 7 . 12 ) or a common control device for a synchronous control of the first rotor blades ( 7 ) and / or the second rotor blade ( 12 ). Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rotorflügel (7; 12) an dem distalen Lagerabschnitt (23) an dem zugeordneten Ringträger-Element (6; 11) mit einer Federeinrichtung (26) für eine elastische Aufhängung gekoppelt ist, welche eine radial nach außen gerichtete Zugspannung des jeweils zugeordneten Rotorflügels (7; 12) bewirkt.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that each rotor blade ( 7 ; 12 ) at the distal bearing portion ( 23 ) on the associated ring carrier element ( 6 ; 11 ) with a spring device ( 26 ) is coupled for an elastic suspension, which a radially outwardly directed tensile stress of the respectively associated rotor blade ( 7 ; 12 ) causes. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Federeinrichtungen (26) jeweils passend einstellbar ist.Two-stage wind turbine according to claim 21, characterized in that the spring force of the spring devices ( 26 ) is suitably adjustable. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringträger-Elemente (6, 11) jeweils als ringförmige Hohlschienen-Anordnung für ein Umschließen der Enden der Rotorflügel (7; 12) ausgebildet sind.Two-stage wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the ring carrier elements ( 6 . 11 ) each as an annular hollow rail arrangement for enclosing the ends of the rotor blades ( 7 ; 12 ) are formed. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten der ringförmigen Hohlschienen-Anordnung jeweils eine endlose Rollenkette in einer zugeordneten Hohlschiene für eine Führung der Rotorflügel (7; 12) vorgesehen ist.Two-stage wind power plant according to claim 23, characterized in that on both sides of the annular hollow rail arrangement in each case an endless roller chain in an associated hollow rail for guiding the rotor blades ( 7 ; 12 ) is provided. Zweistufige Windkraftanlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die distalen Enden (23) der Rotorflügel (7; 12) jeweils über ein Verbindungs-Element (24) mit einer Brückenanordnung (33) gekoppelt sind, wobei sich die Brückanordnungen (33) jeweils mit beiden Rollenketten für eine synchrone Führung der Rotorflügel (7; 12) an beiden Seiten der Hohlschienen-Anordnung im Eingriff befinden.Two-stage wind turbine according to claim 24, characterized in that the distal ends ( 23 ) the rotor blade ( 7 ; 12 ) each via a connection element ( 24 ) with a bridge arrangement ( 33 ), wherein the bridge arrangements ( 33 ) each with two roller chains for a synchronous guidance of the rotor blades ( 7 ; 12 ) are engaged on both sides of the hollow rail arrangement. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rotorflügel (7) der ersten Windkrafteinheit (1) und die zweiten Rotorflügel (12) der zweiten Windkrafteinheit (2) jeweils eine Flügellänge von in etwa 95 bis 100 m aufweisen.Two-stage wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the first rotor blades ( 7 ) of the first wind power unit ( 1 ) and the second rotor blades ( 12 ) of the second wind power unit ( 2 ) each have a wing length of about 95 to 100 m. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Windkrafteinheit (1) bis in etwa 100 bis 200 erste Rotorflügel (7) aufweist.Two-stage wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the first wind power unit ( 1 ) into about 100 to 200 first rotor blades ( 7 ) having. Zweistufige Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wind krafteinheit (2) bis in etwa 700 zweite Rotorflügel (12) aufweist.Two-stage wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the second wind power unit ( 2 ) to about 700 second rotor blades ( 12 ) having.
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