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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE102006050498 B3
Publication typeGrant
Application numberDE200610050498
Publication date31 Jan 2008
Filing date26 Oct 2006
Priority date26 Oct 2006
Publication number0610050498, 200610050498, DE 102006050498 B3, DE 102006050498B3, DE 2006/10050498 B3, DE-B3-102006050498, DE0610050498, DE102006050498 B3, DE102006050498B3, DE2006/10050498B3, DE200610050498
InventorsHans H Nagel
ApplicantNagel, Hans H.
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Wind power installation, has rotor head with three bladed propeller with upstream single-arm blade are built one behind other on assembly shaft, and hollow shafts that are provided with gear wheel
DE 102006050498 B3
Abstract
Wind power installation has rotor head with a three bladed propeller (1) with an upstream single-arm blade (2). The single-arm blade and the propeller, which are on two separate hollow shafts (1a,3), are built one behind the other on an assembly shaft (5) or main shaft. The hollow shafts are provided with a gear wheel, each of which meshes with another gear wheel on another assembly shaft (6) or auxiliary shaft, and both the gear wheels are coupled with each other on the other assembly shaft in a torque proof manner. An existing wind power installation is retrofitted with the rotor head.
Claims(1)  translated from German
  1. Windkraftanlage bestehend aus einem Rotorkopf mit einem 3 flügeligen Propeller Wind turbine comprising a rotor head with a 3-bladed propeller 1 1 mit einem vorgeschalteten Einarm-Flügel with an upstream one-armed wing 2 2 , wobei der vorgeschalteten Einarm-Flügel Wherein the upstream one-armed wing 2 2 und der 3 flügelige Propeller and the 3-bladed propeller 1 1 auf zwei getrennten Hohlwellen on two separate hollow shafts 1a 1a , . 3 3 zu einer Einheit auf einer Montagewelle to a unit on a mounting shaft 5 5 (Hauptwelle) hintereinander verbaut wird, die Hohlwellen (Main shaft) is installed in a row, the hollow shafts 1a 1a , . 3 3 jeweils mit einem Zahnrad ausgestattet sind, welches mit jeweils einem weiteren Zahnrad auf einer zweiten Montagewelle are each equipped with a gear, which is connected to a respective further gear on a second shaft assembly 6 6 (Nebenwelle) kämmt und die beiden Zahnräder auf der zweiten Montagewelle (Nebenwelle) drehfest miteinander gekoppelt sind, wobei eine bestehende Windkraftanlage mit dem Rotorkopf nachgerüstet werden kann. (Spurious) meshes and the two gears on the second mounting shaft (countershaft) rotatably coupled to each other by using an existing wind turbine can be retrofitted with the rotor head.
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft einen 3-flügeligen Propeller, dem ein weiterer einarmiger Propellerarm auf gleicher Achse, aber mit eigener Welle vorgebaut ist. The present invention relates to a 3-bladed propeller, which a further one-armed Propellerarm is built out on the same axis, but with its own shaft. Die Hohlwelle ist zweiteilig ausgeführt. The hollow shaft is made of two parts. Dieser vorgeschaltete Einarm-Flügel (Treiber) läuft je nach Drehzahl mit einer optimalen Umdrehungsnutzung von „9 zu 12". This preceding one-armed wing (driver) runs depending on the speed with optimum use of revolution "9 to 12".
  • [0002] [0002]
    Bei neun (9) Umdrehungen des 3er Propellers macht der Einarm-Flügel zwölf (12) Umdrehungen, das sind 3 Umdrehungen mehr. Nine (9) revolutions of the propeller 3 makes the one-armed wing twelve (12) revolutions that are 3 more turns. Dies entspricht einer Leistungssteigerung von 25 % zuzüglich des Ein-Arm-Flügels mit 100 %. This corresponds to a performance increase of 25% plus the A-arm wing with 100%. In Summe bedeutet das eine Leistungssteigerung von 125 %. In sum, this means a performance increase of 125%.
  • [0003] [0003]
    Die Umdrehungszahlen sind nicht verbindlich, es könnten sich in der Praxis auch andere Geschwindigkeiten oder Drehzahlen ergeben. The rotational speeds are not binding, it could in practice other rates or speeds result.
  • [0004] [0004]
    Aus der From the DE 101 07 956 A1 DE 101 07 956 A1 ist eine Windkraftanlage bekannt, deren Effizienz dadurch verbessert wird, dass vor oder hinter dem bislang verwendeten Rotor ein weiterer Rotor platziert wird und dieser Rotor eine eigene Antriebswelle besitzt, welche auf der des ersten Rotors drehbar gelagert ist. a wind turbine is known, the efficiency is thereby improved, that a second rotor placed in front of or behind the rotor used hitherto and this rotor has its own drive shaft, which is rotatably mounted on the first rotor. Die beiden Rotoren arbeiten unabhängig voneinander. The two rotors operate independently.
  • [0005] [0005]
    Aus der From the DE 29 32 293 A1 DE 29 32 293 A1 ist eine Windkraftanlage mit zwei gegenläufig sich drehenden hintereinander an einem schwenkbaren Gehäuse angeordneten Propellern bekannt, wobei der dem Gehäuse zugewandte Propeller am Ende einer die Rotorwelle umgebenden und den Stator des Generators tragenden Hohlwelle sitzt. is a wind power plant with two counter-rotating arranged behind one another on a pivotable housing propellers known, wherein the propeller is located facing the housing at the end of the rotor shaft and surrounding the stator of the generator bearing hollow shaft. Zwischen der Rotorwelle und der Hohlwelle sitzt eine Getriebe-Verbindung, die die beiden Wellen in gegenläufigem Umlauf und in einem konstanten Drehzahlverhältnis hält. Sits a transmission connection that holds the two counter-rotating shafts in circulation and in a constant speed ratio between the rotor shaft and the hollow shaft.
  • [0006] [0006]
    Aus der From the WO 2002/057624 A1 WO 2002/057624 A1 ist eine Windenergieanlage mit einer Hohlwelle für Rotornabe und Generator bekannt. discloses a wind turbine with a hollow shaft of the rotor hub and generator.
  • [0007] [0007]
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bestehende Windkraftanlagen mit 3 Flügeln mit Einarm-Rotorblättern nachzurüsten und damit eine Leistungssteigerung zu erzielen. The invention has for its object to retrofit existing wind turbines with 3 blades with one-arm rotor blades and thus to increase performance.
  • [0008] [0008]
    Die Erfindung wird nachfolgend anhand der The invention is described with reference to the II II und and III III näher erläutert. explained in more detail.
  • [0009] [0009]
    II II zeigt die Seitenansicht eines Rotor-Getriebes, den Rotorkopf mit den 3 Zahnrädern shows a side view of a rotor gearbox, the rotor head with the gear wheels 3 1 1 , . 1a 1a , . 3 3 , . 4 4 , den beiden geteilten Hohlwellen , The two split hollow shafts 3 3 , . 4 4 , einmal für den Propeller Once for the propeller 1 1 , dessen Welle hohl ist und hierin die zweite Welle für den Einarm Antrieb Whose shaft is hollow and herein the second wave of the one-arm drive 2 2 . , In In III III werden die einzelnen Komponenten des Rotor-Getriebes und das zusammengebaute System dargestellt. the individual components of the rotor transmission and the assembled system is shown. Der Einarm-Antrieb The one-arm drive 2 2 läuft wieder in Verbindung mit einem Zahnrad running again in connection with a gear wheel 4 4 . , Dabei können die Umdrehungszahlen, die erforderlich sind oder gewünscht werden, eingestellt werden. Thereby, the rotational speeds that are required or desired, be adjusted. Der vorgeschaltete Einarm-Flügel The upstream one-armed wing 2 2 (Treiber) läuft je nach Drehzahl mit einer optimalen Umdrehungsnutzung von „9 zu 12". (Driver) runs depending on the speed with optimum use of revolution "9 to 12".
  • [0010] [0010]
    Hierbei kann es sich um ein stehendes oder ein liegendes Getriebe handeln. This can be a standing or lying gearbox. Mit Propeller With propeller 1 1 ist immer der Rotor mit einem 3 flügeligen Rotorblatt gemeint. is always the rotor meant by a 3-bladed rotor blade. Beim Einarm-Flügel When one-arm wing 2 2 handelt es sich um den neuen zusätzlichen Flügel. These are for the new additional wing. Beide Einheiten laufen auf einer gemeinsamen Montagewelle Both units run on a common mounting shaft 5 5 (Hauptwelle). (Main shaft). Auf einer weiteren Montagewelle On another mounting shaft 6 6 (Nebenwelle) wird das Zahnrad (Spurious), the gear 4 4 montiert. mounted. Der Propeller The propeller 1 1 läuft über eine obere Hohlwelle runs over an upper hollow shaft 1a 1a mit einem einfachen Zahnrad auf der Montagewelle with a simple gear on the shaft assembly 5 5 . , Auf der unteren Hohlwelle On the lower hollow shaft 3 3 ist der Einarm-Flügel is the one-armed wing 2 2 angeordnet, dieser ist wieder verbunden mit dem Zahnrad der Hohlwelle arranged, this is again connected to the gear of the hollow shaft 3 3 . , Dieses Zahnrad hat zwei Zahnkränze This gear has two sprockets 3 3 , wobei der kleinere obere Zahnkranz Wherein the smaller upper ring gear 3 3 mit dem Zahnrad with the gear 4 4 kämmend verbunden ist. is connected in mesh. Das Zahnrad The gear 1a 1a steht für weitere Getriebeergänzungen zur Verfügung. available for further transmission supplements available. Durch die Montagewellen By mounting waves 5 5 und and 6 6 werden diese zu einer unabhängigen Welleneinheit zusammengefügt. they are joined together to form an independent shaft unit. Die beiden Hohlwellen The two hollow shafts 1a 1a , . 3 3 haben unterschiedliche Längen, die untere Hohlwelle have different lengths, the lower hollow shaft 3 3 ist länger, da diese durch die Welle von is longer because of this by the wave 1a 1a geschoben und montiert wird, hierauf kommt der Montagekopf vom Einarm-Flügel is pushed and mounted thereon, the mounting head comes from the one-armed wing 2 2 . ,
  • [0011] [0011]
    Diese Anlage kann mit ca. 30–40 m langen Rotorblättern gefahren werden. This plant can be operated with about 30-40 m long rotor blades. Der Einarm sollte um 10 % länger sein, um mehr Leistung zu bringen, aber auch um Verwirbelungen zu vermeiden und um diese besser abzuleiten. The one-arm should be longer by 10% in order to bring more power, but also to avoid turbulence and to derive them better.
  • [0012] [0012]
    Jeder Propeller erwirtschaftet seine eigene Energie und speist diese in das Netz ein. Each propeller generates its own energy and feeds it into the net. Vorteilhaft ist auch, dass die Anlage nicht die Höhe der neuen "Offshore" Anlagen mit Flügellängen von 60 m Länge und einem Gewicht von über 20 Tonnen je Flügel haben muss. Another advantage is that the system is not the height of the new "offshore" must have systems with wing lengths of 60 meters in length and weighing about 20 tons per leaf.
  • [0013] [0013]
    Auf die jetzigen Anlagen könnte dieser neue Rotorkopf aufgesetzt werden. In the present systems of this new rotor head could be placed. Bei über 100 % mehr Leistung, mehr Sicherheit und geringeren Baukosten wird dies "neue Genehmigungen" leichter machen. With more than 100% more power, more security and lower construction costs will make "new permits" easier this. Das zusätzliche Gewicht des Einarm-Rotors dürfte beim heutigen Stand der Technik keine Probleme bedeuten. The extra weight of the one-arm rotor should mean no problems with today's technology.
  • [0014] [0014]
    Wir brauchen mehr Leistung bei den bestehenden Anlagen, um diese weiterhin wirtschaftlich besser betreiben zu können. We need more power in the existing plants to continue to operate these economically better. Ein Rotor mit Doppelkopf, ein 3flg. A rotor with double head, a 3flg. Propeller und Einarm-Rotor, das könnte Zukunft für die nächsten Jahre sein. Propeller and one-arm rotor, which could be the future for the coming years.
  • [0015] [0015]
    Um genaue Daten zu haben, gehört diese Aufgabe in die Hände von Spezialisten wie der Uni Bremen, den Enercon-Windkraftbetreibern, Rotec Spezialist für Rotorblätter (Abeking & Rasmussen Bremen). In order to have accurate data, part of this task in the hands of specialists such as the University of Bremen, the Enercon wind power operators, Rotec specialist for rotor blades (Abeking & Rasmussen Bremen).
  • 1 1
    Rotorpropeller 3er Flügel mit Hohlwelle Rotor propeller 3 wings with hollow shaft
    1a 1a
    Rotorpropeller 3er Flügel mit Hohlwelle, Ansicht von unten Rotor propeller 3 wings with hollow shaft, view from below
    2 2
    Einarm-Flügel Single arm wings
    3 3
    untere Hohlwelle mit Zahnrad für Einarm-Flügel lower hollow shaft with gear for one-armed wing
    4 4
    Getriebezahnräder der Nebenwelle Transmission gears of the secondary shaft
    5 5
    Montagewelle (Hauptwelle) lang des Einarm-Flügels Mounting shaft (main shaft) of the long one-armed wing
    6 6
    Montagewelle kurz (Nebenwelle) Mounting shaft short (spurious)
Patent Citations
Cited PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
DE2932293A1 *9 Aug 197926 Feb 1981Rudolf Arnold ErrenWind powered plant with counter-rotating propellers - ensures constant rotational speed relationship, resulting in generator being driven at optimum value
DE10107956A1 *20 Feb 200129 Aug 2002Manfred ClaussImproving efficiency of wind power system involves placing second rotor before or after conventionally employed rotor to use unused wind energy as driving force
WO2002057624A1 *15 Jan 200225 Jul 2002Aloys WobbenWind energy unit comprising a hollow shaft for rotor hub and generator
Referenced by
Citing PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
US88341302 Apr 200916 Sep 2014Peter FuglsangWind turbine blade with an auxiliary airfoil
WO2009121927A1 *2 Apr 20098 Oct 2009Lm Glasfiber A/SA wind turbine blade with an auxiliary airfoil
WO2015036806A3 *20 Aug 20142 Jul 2015Emmanuil DermitzakisWind turbine of low wind speeds
Classifications
International ClassificationF03D1/02, F03D1/06
Cooperative ClassificationF03D1/025, Y02E10/721, F05B2260/40311
European ClassificationF03D1/02B
Legal Events
DateCodeEventDescription
6 Mar 20088322Nonbinding interest in granting licenses declared
24 Jul 20088364No opposition during term of opposition
16 Oct 20088320Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)
29 Nov 2014R120Application withdrawn or ip right abandoned
15 Jan 2015R120Application withdrawn or ip right abandoned
Effective date: 20141129