DE3234170C2 - Windkraftanlage mit mindestens einem um eine Drehachse drehbaren Flügel - Google Patents

Windkraftanlage mit mindestens einem um eine Drehachse drehbaren Flügel

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage mit mindestens einem um eine Drehachse drehbaren Flügel. Die Drehachse (5) des Rotors (1) ist schiefwinklig aufgerichtet zur Horizontalen (7) angeordnet, während die Nabe (8) zur Aufnahme des Flügelfußes (9) mit zugehörigen Energieübertragungsmitteln mit einem Auflagerstück (12) verbunden ist. Vorzugsweise wird die Drehachse (5) zur Horizontalen in einem Winkel ( α) von ca. 45 ° bis 55 ° angeordnet. Jeder Flügel (3) des Rotors (1) ist in einem Winkel β von ca. 45 ° bis ca. 55 ° zur Drehachse (5) ausgerichtet. Der Rotor kann aus einem Arbeitsflügel (3) und einem Stützflügel mit Gegengewicht bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage mit einem ixOtor. dessen Drehachse schiefwinklig zur Horizontalen angeordnet ist und dessen zur Aufnahme des Flügelfußes dienende Nabe mit zugehörigen Energieübertragungsmitteln mit einem Auflagerstück verbunden ist.
Eine Windkraftaniage mit einem derartigen Rotor ist durch die GB-PS 20 49 831 bekanntgeworden. Bei diesem Rotor ist die Drehachse zur Horizontalen schiefwinklig ausgerichtet, wobei die Rotorblätter radial senkrechi zur Drehachse angeordnet sind. Insbesondere bei derartigen Windrotoren aufwändige bauliche Maßnahmen erforderlich, um die Lasten des Turmes, der Gordel. iif*r Nabe, des Getriebes und des Generators aufnehmen zu können. Bezogen auf die Energieausbeute erfordern derartige Windroioren einen noten Investitionsaufwand. Um diese Nachteile zu vermeiden sind auch bereits Vertikalläufer vorgeschlagen worden. So ist z.B. in der US-PS 41 46 439 eine Windturbine beschrieben die aus einem kreisringförmigen Rahmen besteht, auf dem vertikal die Rotorblätter gelagert sind Die Rotorblätter sind verschwenkbar ausgebildet um die Rotationsgeschwindigkeit des Windrotors einstellen zu können. Der kreisringförmige Rahmen selbst ist als elektromagnetischer Energiewandler ausgebildet. Konstruktionsbedingt hat dieser Vertikalläufer bezogen auf die Flügellänge einen relativ geringen Einfangquerschnitt und Wirkungsgrad. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es wegen der wechselnden Anströmung
beim vorderen und hinteren Durchlauf erforderlich ist, mit symmetrischen und damit aerodynamisch ungünstigeren Flügelprofilen zu arbeiten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Windkraftanlage so auszubilden, daß gegenüber den bekannten Horizontal- und Vertikalläufern der Investitionsaufwand vermindert und die Leistungsfähigkeit erhöht wird, wobei die Windkraftanlage im Betrieb zuverlässig langlebig und wartungsfrei sein und bei einem hohen Wirkungsgrad einen einfachen und unkomplizierten Aufbau haben soll.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß die Längsachsen der Flügel des Rotors schiefwinklig derart zur Drehachse des Rotors angeordnet sind, daß beim Drehen des Rotors jeder Hügel eine zumindest annähernd horizontale Position durchläuft. Bei dieser Lösung befinden sich sämtliche schweren maschinentechnischen Elemente, wie Getriebe, Naben und Generatoren auf dem Boden und erfordern keine Hochbaumaßnahmen. Da sowohl der Stützflügel wie auch die Arbeitsflügel umlaufend eine Horizontalposition einnehmen können, ist die Montage, Inspektion und Reparatur erheblich erleichtert. Darüber hinaus kann ein Flügel des Rotors zur Sturmsicherheit in dieser Position arretiert werden.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert u erden. Es zeigt
F i g. 1 den Rotor einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage in einer schematischen Seitenansicht,
F i g. 2 eine weitere Ausbildung eines Rotors in einer schematischen Seitenansicht,
F i g. 3a bis 3d die Ausbildung von schwimmenden Windkraftanlagen in verschiedensten Ansichten,
F i g. 4a und 4b eine als Offshorewindkraftwerk ausgebildete Windkraftanlage in schaubildlichen Ansichten.
F i g. 5a eine Ausbildung eines Flügels eines Rotors für eine Windkraftanlage in einer Explosionsdarstellung.
F ι g. 5b eine andere Ausbildung eines Flügels in einer Seitenansicht im Schnitt.
F i g. 6a und 6b eine Ausbildung eines gittermastartigen Flügels in einer Draufsicht und perspektivischen Ansicht.
F i g. 6c eine weitere Ausbildung eines Flügels in einer Seitenansicht im Schnitt,
F i g. 7 eine Ausbildung der Nabe des Rotors in einer schematischen Seitenansicht.
In den F i g. 1 und 2 sind zwei Rotoren 1,2 dargestellt, deren Drehachse 5 aufgerichtet schiefwinklig zur Horizontalen 7 angeordnet ist. Jeder Rotor 1, 2 weist eine Nabe 8 auf. die drehbar mit einem Auflagerstück 11 verbunden ist. Das Aufiagerstück 11 ist auf einer angedeuteten Grundplatte 12 angeordnet Der Rotor 1 bes'teht aus zwei Arbeitsflügeln 3, deren Flügelfüße 9 mit der Nabe 8 verbunden sind. Der Rotor 2 weist demgegenüber nur einen Arbeitsflügel 3 auf, dem ein Stützflügel 4 zugeordnet ist Auch der Flügelfuß 10 des Stützflügels 4 ist mit der Nabe 8 verbunden. An dem freien Endabschnitt des Stützflügels 4 ist ein Gegengewicht 6 angeordnet. Die Drehachsen 5 der Rotoren 1,2 sind zur Horizontalen 7 in einem Winkel α von etwa 45° angeordnet Der Winkel β zwischen der Drehachse 5 und dem Arbeitsflügel 3 bzw. Stutzflügel 4 beträgt ebenfalls etwa 45°.
Die Auflagerfläche 11 kann an einem turmartigen Gestell befestigt werden, so daß sich die Rotoren 1, 2 im Abstand vom Boden befinden. Es ist aber auch möglich, die Auflagerstücke an einer Grundplatte 12 zu befestigen, die annähernd auf Nullniveau 13 angeordnet ist. Hierbei kann die Grundplatte 12 bzw. das Auflagerstück 11 mit einer Stelleinrichtung verbunden werden, die es ermöglicht, den Rotor 1, 2 horizontal in verschiedene Richtungen zu drehen. Es ist auch möglich, den Rotor 1, 2 mit einer vom Wind betätigbaren Leiteinrichtung zu versehen, die es ermöglicht, daß sich der Rotor 1, 2 stets in Windanströmrichtung dreht.
Es ist auch möglich, die Grundplatte 12 mit dem Auflagerstück 11 auf einem Schwimmkörper 18 anzuordnen. Hierdurch kann ein Offshore-Windkraftwerk ausgebildet werden.
In den F i g. 3a und 3b sind zwei Windkraftanlagen 33, 34 dargestellt, bei denen jeweils ein Rotor 1,2 auf einem Schiffsrumpf 15 angeordnet ist. Die Windkraftanlage 33 besteht aus einem Rotor 1 mit zwei Arbeitsfiugein 3, die mittels Spannseilen 14 mit einem koaxial zur Drehachse 5 auf der Nabe 8 angeordneten Pylon 19 verbunden sind. Das Hauptlager 24 befindet sich im Bereich der Nabe 8. Die Nabe 8 kann z. B. wie in F i g. 7 dargestellt ausgebildet sein. Hierbei sind die Flügelfüße 9, 10 und der Pylon 19 in einem Ring 49 vereinigt. Der Ring 49 kann zum Abbremsen oder Feststellen des Rotors 1, 2 dienen. Es ist auch möglich, den Ring 49 um feststehende Räder 58 rotieren zu lassen oder magnetisch in der Schwebe zu halten. Der Ring 49 kann auch als Riemenscheibe zur Kraftübertragung verwendet werden. Wenn hierbei der Übevtragungsriemen 50 um 90° verschränkt wird, kann die Abtriebswelle 51 horizontal angeordnet sein. Der Ring 49 kann mit einem Kegelstumpf 52 verbunden sein, der drehbar mit seinem freien Endabschnitt 53 in einem Zapfenlager 54 gelagert ist. Die Windkraftanlage 34 weist einen Rotor 2 mit einem Arbeitsflügel 3 und einem Stutzflügel 4 auf. Der Arbeitsf'ügc! 3 und der Stützflügel 4 sind mittels Spannseilen 14, 20 mit einem Pylon 19 verbunden, der ebenfalls koaxial zur Drehachse 5 auf der Nabe 8 angeordnet ist.
Der Schiffsrumpf 15 ist mittels Ankerketten 17 auf dem Gewässer verankert und kann hierdurch jeweils so drehen, daß der Rotor 1 stets in der Windanströmrichtung ausgerichtet ist. Es ist auch möglich, den Schiffsrumpf 15 mittels Halteseilen an einem in den Meeresboden eingespülten Dalben zu befestigen.
Bei ungünstigen Strömungsverhältnissen können die Ankerketten 17 oder Halteseile zur Kompensation von einseitigen Momenten unsymmetrisch am Schiffsrumpf
so 15 befestigt werden. Wenn bei Anordnung eir"s Rotors 1,2 auf einem Schiffsrumpf 15 wie bei den Windkraftanlagen 33, 34 Wasserströmungen wie z. B. Tideströmungen ausgeglichen werden sollen, ist es zweckmäßig, die an Dalben, Pfählen 57 od. dgl. angeschlagenen Haltesei-Ie oder Ketten 56 an der Mitte des Schiffslateralpunktes, also etwa in Schiffsmitte, an der Schiffsunterseite z. B. am Kiel zu befestigen (F i g. 3c). Um Drehmomentenkräfte des Rotors 1, 2 zusätzlich aufzufangen, kann der Befestigungsanschlag 55 der Halteseile oder Ketten 56 am Schiffsrumpf 15 nach Steuerbord oder Backbord aus der Längsachse 59 des Schiffsrumpfs 15 versetzt sein (F i g. 3d). Die Wasserströmung drückt hierbei mit etwa gleicher Kraft gegen den Bug und Heck. Der Schiffsrumpf 15 dreht sich dadurch nur um den Dalben oder Pfahl 57. aber nicht um sich selbst Wenn der Windangriffsschwerpunkt für den Rotor 1, 2 etwa in der Mitte der Nabe 8 liegt kann der Wind den Schiffsrumpf 15 unabhängig von dessen Bewegung um den Dalben oder
Pfahl 57 um sich selbst in d?.n Wind drehen. Zur weiteren Stabilisierung kann auch noch eine Segelfläche am Heck des Schiffsrumpfes 15 wie z. B. ein Besanmast mit Segel vorgesehen werden.
Eine weitere Ausbildung einer Windkraftanlage 35 als Offshore-Windkraftwerk ist in Fig.4a dargestellt. Hier ist ein Rotor 1 mit einem Pylon 19 in der Ausbildung wie bei del1 Windkraftanlage 33 auf einem Ponton 16 angeordnet. Der Ponton 16 ist ebenfalls mittels Ankerketten 17 so verankert, daß sich der Rotor 1 stets in die Windanströmrichtung eindrehen kann. Es ist aber auch möglich, das Auflagerstück 11 mittels einer Stelleinrichtung drehbar auszubilden, so daß bei feststehendem Ponton 16 der Rotor 1 in die jeweilige Windanströmrichtung eingedreht wird. Der Ponton 16 kann sowohl rechteckförmig wie auch kreisrund oder aber polygonal ausgebildet sein. Es ist auch möglich, den Ponton 16 mit seitlichen Auslegern zu versehen, um so die Stabilität des Pontons 16 zu erhöhen.
Bei der in Fig. 4b dargestellten Windkraftanlage 36 ist der Rotor 1 mit weiteren Versteifungsmitteln versehen. Der Rotor 1 befindet sich auf einem Ponton 16. der wie bei der Windkraftanlage 35 ausgebildet sein kann. Die Arbeitsflügel 3 sind mittels starrer Verbindungselemente 21 verbunden, die an dem Pylon 19 befestigt sind. Um eine Drehbarkeit der Arbeitsflügel 3 um ihre Längsachsen zu ermöglichen, erfolgt die Befestigung der Verbindungselemente 21 an den Arbeitsflügeln 3 mittels Lagern 23. An dem oberen Endabschnitt des Pylons 19 ist ein Ouerträger 25 angeordnet, der parallel zur Bewegungsrichtung der Arbeitsflügel 3 ausgerichtet ist und der Schwerkraft der Arbeitsflügel 3 entgegenwirkt. Zwischen den Endabschnitten des Querträgers 25 und den Arbeitsflügeln 3 sind Drahtseile 26 od. dgl. gespannt. Hierzu sind an den Arbeitsflügeln 3 im Bereich von deren Längsschwerpunkten Lager 22 vorgesehen, ΰπ ucilcH uic i^raiitSciic ^u i/cicStigt WcTucu ΚΟΠΠ€Π. i~5 ist auch möglich, die Drahtseile und die Verbindungselemente 21 so an den Arbeitsflügeln 3 zu befestigen, daß diese durch Torsion den Windkräften und Zentrifugalkräften durch einen variablen Anstellwinkel angepaßt werden können. Zur Betätigung der Drahtseile 26 und der Verbindungselemente 21 können nicht näher dargestellte Stellelemente verwendet werden. Diese können entweder als passive Stellelemente wie Federn od. dgl. oder aber als aktive Stellelemente wie Hydraulikzylinder, motorische Antriebe oder aber auch als mit dem Pylon 19 z. B. über Exzenter verbundene Zwangssteuerungen ausgebildet sein. Dadurch können die Flügel 3,4 zur Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen zyklisch verstellt werden.
An dem freien Endabschnitt des einen Arbeitsfiügels 3 ist ein Sekundärrotor 32 angeordnet, der mit einer Energieerzeugungseinrichtung verbunden sein kann. Es ist in besonderen Fäiien denkbar, daß über derartige Sekundärrotoren 32 die Erzeugung elektrischer Energie erfolgt Es ist aber auch möglich, einen solchen Sekundärrotor 32 als Anfahrhilfe für den Rotor 1 zu verwenden. Durch eine entsprechende Anordnung eines Sekundärrotors 32 an einem der Arbeitsflügel 3 ist es möglich, einen kreisförmigen Strömungswirbel auszubilden, der den Wirkungsgrad des anderen Arbeitsflügels 3 erhöht Durch die verbesserte Anströmung des anderen Arbeitsflügels 3 werden in Hinblick auf die Energieabnahme am FiügelfuB 9, 10 insbesondere bei großen Spannweiten Vorteile erzielt.
In F i g. 5a ist eine mögliche Ausbildung eines Arbeitsflügels 3 oder Stützflügels 4 dargestellt Dieser Flügel besteht aus einem Holm 37, dessen innenseitiger Hohlraum 40 begehbar sein kann. Der Hohlraum 40 dient zur Aufnahme von Steuerelementen u. dgl. An dem Holm 37 sind im Abstand voneinander Spanten 38 befestigt, die in einer Beplankung 39 versehen werden. Der gesamte Flügel ist in verschiedene Flügelabschnitte 27 unterteilt, die mittels Gelenken 28 miteinander verbunden sind. Um diese Gelenke 28 sind die einzelnen Flügelabschnitte 27 jeweils relativ zueinander verdrehbar, so daß
ίο über die Streckung des Flügels abschnittsweise unterschiedliche Anstellwinkel der Flügelabschnitte 37 eingestellt werden können. Hierdurch ist es möglich, jeden Flügel an die jeweiligen Anströmverhältnisse optimal anzupassen.
In F i g 5b ist eine weitere Ausbildung eines Arbeitsflügels 3 oder Stützflügels 4 im Querschnitt dargestellt. Der Flügelkern wird durch einen Dreigurtträger 41 gebildet. Dieser besteht aus einem Obergurt 42. Untergurt 43 und Hintergurt 44. Der Hintergurt 44 befindet sich im Bereich der Flügelhinterkante. Obergurt 42 und Untergurt 43 sind durch Verstrebungen 47 verbunden. Zwischen den Obergurt 42 bzw. dem Untergurt 43 und dem Hintergurt 44 sind Verstrebungen 46 angeordnet. Die Verstrebungen 46, 47 können gitterartig ausgebildet sein, um die Verwindungssteifigkeit zu erhöhen. Der Dreigurtiräger 41 ist außenseitig mit einer Beplankung 39 aus Holz, Metallblech od. dgl. umgeben. Es kann aber auch in an sich bekannter Weise eine Bespannung vorgesehen werden.
Um den Wirkungsgrad eines Arbeitsflügels 3 zu erhöhen, kann dieser auch mit besonderen Auftriebshilfen versehen sein. Es ist auch möglich, den Arbeitsflügel 3 aus zwei Einzelflügeln 29, 30 auszubilden, die parallel zueinander schräg versetzt angeordnet sein können. Bei einer Anordnung der Einzelflügel 29, 30 übereinander ist es zweckmäßig, die Einzelflügel 29, 30 mittels profi-
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In F i g. 6a und 6b ist ein gittermastartig ausgebildeter Flügel des Rotors 1, 2 dargestellt. Er besteht aus vier Einzelflügeln 29,29a, 39,39a, die mittels vertikaler Verbindungselemente 31 und horizontaler Verbindungselemente 49 miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 31, 48 sind vorzugsweise profiliert und gittermastartig angeordnet, so daß eine große Eigensteifigkeit des aus den vier Einzelflügeln 29,29a, 39,39a gebildeten Flügels gewährleistet ist.
Die Verbindungen sowohl innerhalb der Flügel 3, 4 wie auch der Verbindungselemente 31,48 der Gitteranordnung kann durch Schweißen, Schrauben, Nieten oder Kleben erfolgen. Es ist auch möglich, röhrenförmige Gurte und Querverstrebungen mittels Rohrmuffen durch Schrumpfverbindungen zu verbinden. Hierdurch lassen sich auch hochfeste Federstähle verwenden, die nicht schweißbar sind.
Die Flügelgewichte können zur Kompensation der Windbiegemomente herangezogen v/erden, indem z. B. bei einem Zweiflügler wie dem Rotor 2 das Flügelgewicht etwa zur Hälfte des zu erwartenden maximalen Windmonientes gewählt wird. Bei einem Einflügler wie beim Rotor 1 wird das Flügelgewicht als etwa 'Λ des zu erwartenden Windmomentes gewählt Beim Rotor 1 wird der Stützflügel 4 unwuchtig gemacht, d. h. bei Vollast eine Zentrifugalkraft entwickelt die größer ist als die des Arbeitsfiügels 3. Als Richtwert soll die Zentrifugalkraft um etwa V4 des zu erwartenden maximalen Windmomentes größer sein. Zur Stromerzeugung werden zweckmäßigerweise Stromerzeuger verwendet die nicht an eine feste Drehzahl gebunden sind, wie z. B.
jj läufergespeiste Asynchronmaschinen. Es ist auch mög-
' \ lieh, das Hauptlager 24 der Nabe 8 so auszubilden, daß
im Bereich des Hauptlagers 24 unmittelbar elektrische Energie abgenommen werden kann. Hierzu kann in das Hauptlager 24 entweder ein entsprechend ausgebildeter !elektrischer Generator integriert werden oder aber es findet ein Magnetsystem vergleichbar einem Linearmotorsystem Anwendung.
I1 Der Generator kann parallel mit einer externen An- ;| itriebseinrichtung wie z. B. einer Gasturbine verbunden
' sein, um bei Windstille die weitere Energieerzeugung zu
gewährleisten. Hierbei ist es möglich, die Abgase der Gasturbine über entsprechende Rohrleitungen zu einem an den Flügeln des Rotors 1, 2 ausgebildeten Düsensystem zu leiten, die beim Austritt der Abgase in die Atmosphäre den Rotor 1,2 in eine Drehbewegung versetzen. Hierdurch kann die in den Abgasen enthaltene Energie zusätzlich zur Erzeugung elektrischer Energie mittels des P.otors \,2 verwendet werden.
Es ist auch möglich, Rotoren 1, 2 entsprechend der Erfindung unmittelbar mit Arbeitsgeräten wie z. B. Schneckenförderern zu verbinden. In diesem Fall wird das Profil der Flügel des Rotors 1,2 symmetrisch ausgebildet, um von der Windanströmrichtung unabhängig zu sein. Darüber hinaus kann auch im Bereich der Nabe die Drehzahl des Rotors 1, 2 über ein Getriebe oder aber _,q direkt auf eine Antriebswelle übertragen werden, die
z. B. eine für einen Schiffsantrieb bestimmte Schraube ^ aufweist. Der Rotor 1,2 ist daher auch zum Antrieb von
z. B. Sportbooten oder Spielzeugschiffen geeignet, um diese gegen den Wind fahren lassen zu können.
Es besteht auch die Möglichkeit, Rotoren 1, 2 beim Betrieb von Pumpspeicherwerken zu nutzen. In diesem Fall ist an jedem Rotor 1, 2 parallel zueinander ein Generator und eine Wasserpumpe angeschlossen. Gleichzeitig sind Wasserturbinen parallel zu den Rotoren 1.2 mit den Generatoren verbunden. Die Rotoren 1, 2 dienen somit sowohl zum Antrieb der Wasserpumpe wie auch der Generatoren, was gleichzeitig oder wechselweise erfolgen kann. Bei gefülltem Pumpspeicherwerk kann dann mittels der Wasserturbinen über die Generatoren elektrische Energie erzeugt werden.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
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Claims (48)

Patentansprüche:
1. Windkraftanlage mit einem Rotor, dessen Drehachse schiefwinklig zur Horizontalen angeordnet ist und dessen zur Aufnahme des Flügelfußes dienende Nabe mit zugehörigen Energieübertragungsmitteln mit einem Auflagerstück verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Flügel (3,4) des Rotors (1,2) schiefwinklig derart zur Drehachse (5) des Rotors (1,2) angeordnet sind, daß beim Drehen des Rotors (1,2) jeder Flügel (3,4) eine zumindest annähernd horizontale Position durchläuft
Z Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel (3,4) des Rotors (1,2) in einem Winkel von ca. 45° bis 55° zur Drehachse (5) des Rotors (1,2) angeordnet ist.
3. Windkraftanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflagerstück (11) auf einem Gestell oder auf einer annähernd auf NuIiniveau (13) befindlichen G rundplatte (12) od. dgl. angeordnet ist.
4. Windkraftanlage nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet daß das Auflagerstück (11) vertikal drehbar angeordnet !st.
5. Windkraftanlage nath Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daU der Rotor (2) aus einem Arbeitsflügel (3) und einem Stützflügel (4) mit Gegengewicht besteht.
6. WindKraftanlage nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß -1er Ar'eitsflügel (3) und der Stützflügel (4) mittels Spannmitteln (14) miteinander verspannt sind.
7. Windkraftanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel (14) als Spannseile oder Spannstangen ausgebildet sind.
8. Windkraftanlage nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel (14) aerodynamisch profiliert sind.
9. Windkraftanlage nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsflügel (3) in horizontaler Lage am Boden feststellbar ist.
10. Windkraftanlage nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) mit dem Auflagerstuck (U) auf einem Schwimmkörper (18) angeordnet ist.
11. Windkraftanlage nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (18) mittels Verankerungsmitteln in die jeweilige Windan-Strömrichtung sich selbst ausrichtend ausgebildet ist.
12. Windkraftanlage nach Anspruch 1!. dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsmittel derart mit dem Schwimmkörper (18) verbunden sind, daß durch die Strömungsverhältnisse des Wassers bedingte Momente kompensierbar sind.
13. Windkraftanlage nach Anspruch 1 his 10. dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) oder das Auflagerstück (U) horizontal um die vertikale Achse drehbar ausgebildet und mit einer Stelleinrichtung verbunden ist.
14. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (8) mit einem koaxial zur Drehachse (5) ausgerichteten starren oder drehbaren Pylon (19) verbunden ist, der zu den Flügeln des Rotors (1, 2) oder zum Boden verspannt ist.
15. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Rotationspunkt der zwischen den Flügeln des Rotors (1, 2) verspannten Spannmittel (14) und dem Boden ein oder mehrere Spannseile angeordnet sind.
16. Windkraftanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Pylon (19) zur Ableitung radialer und tangentialer Kräfte an die Flügel des Rotors (1, 2) mit diesem mittels Spannseilen (20) und/oder Verbindungselementen (21) verbunden ist, die an Lagern (22,23) befestigt sind.
17. Windkraftanlage nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pylon (19) und den Flügeln d<;s Rotors (1, 2) im Abstand vom Hauptlager (24) steife Verbindungselemente (2) angeordnet sind.
18. Windkraftanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (21) als Zapfenlager ausgebildet sind.
19. Windkraftanlage nach Anspruch 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Pylon (19) ein paraiici zur Bewegungsrichtung der Flügel des Rotors (1,2) angeordneter Querträger (25) ausgebildet ist, zwischen dem und den Flügeln im Bereich von deren Längsschwerpunkten Drahtseile (26) od. dgl. angeordnet sind.
20. Windkraftanlage nach Anspruch 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtseile (26) und/ oder Verbindungselemente (21) derart zwischen dem Pylon (19) und den Flügeln des Rotors (1, 2) angeordnet vnd. daß die Flügel durch Torsion den Windkräften, Zentrifugalkräften und dgl. durch einen variablen Anstellwinkel anpaßbar sind.
21. Windkraftanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtseile (26) und/oder Verbindungselemente (21) vor dem aerodynamischen Druckpunkt oder vor dem Schwerpunkt eines jeden Flügels des Rotors (1, 2) gelenkig oder elastisch befestigt sind.
22. Windkraftanlage nach A,i. pruch 20 und 21. dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtseile (26) und/ oder Verbindungselemte (21) mittels passiver Stellelemente wie Federn oder aktiver Stellelemente wie Hydraulikzylinder, motorischer Antriebe oder mit dem Pylon (19) verbundener Zwangssteuerungen betätigbar sind.
23. Windkraftanlage nach Anspruch 1 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Flügel des Rotors (1, 2) durch Torsion der Flügel oder Drehung von Flügelabschnitten (27) um Gelenke (28) einstellbar ist.
24. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel des Rotors (1, 2) einen Dreigurtträger (41) aufweisen, der jeweils aus einem Obergurt (42), Untergurt (43) und Hintergurt (44) besteht, die mittels Verstrebungen (46, 47) miteinander verbunden sind.
25. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 24. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arbeitsflügel (3) aus Einzelflügeln besteht, die parallel oder konisch zueinander ausgerichtet sind,
26. Windkraftänlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsflügel (3) aus vier Einzelflügeln (29,29a, 30,3OaJ besteht, die jeweils im horizontalen bzw. vertikalen Abstand voneinander angeordnet und gittermastartig mittels profilierter Verbindungselemente (31, 48) miteinander verbunden sind.
27. Windkraftanlage nach Anspruch 16 bis 26, da-
durch gekennzeichnet, daß zwischen den Flügeln des Rotors (1,2) und dem Pylon (19) als Sekundärflügel ausgebildete Verbindungselemente angeordnet sind.
28. Windkraftanlage nach Anspruch ! 6 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüge! des Rotors (1, 2) und die Sekundärflügel mit dem Pylon (19) und miteinander gitterartig mittels Stützflügel verbunden sind.
29. Windkr&rtanlage nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel des Rotors (1,2) unsymmetrisch ausgebildet ist.
30. Windkraftanlage nach Ansprach 1 bis 29. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel des Rotors (1, 2) im Bereich des Flügelfußes (9, 10) in einem Wälz-, Gleit-, Rad- oder Magnetlager gelagert ist
31. Windkraftanlage nacn Anspruch 1 bis 30. dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptlager (24) der Nabe (8) zur Energieerzeugung als ringförmiger Linearmotor oder ringförmiger Generator ausgebildet ist.
32. Windkraftaniage nach Anspruch 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens eii.cm der Flügel (1,2) ein Sekundärrotor (32) angeordnet ist, der mit einer Energieerzeugungseinrichtung verbunden ist.
33. Windkraftanlage nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärrotor (32) als Zentrifugalgegengewicht ausgebildet ist.
34. Windkraftanlage nach Anspruch 32 und 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärrotor (32) so angeordnet ist, daß bei Rotation der Flügel des Rotors (1,2) ein diesem zugeordneter kreisringförmiger Strömungswirbel entsteht.
35. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1,2) und/oder der Sekundärrotor (32) mit einem Generator verbunden ist.
36. Windkraftanlage nach Anspruch 35. dadurch gekennzeichnet, daß der Generator mit einer zum Rotor (1,2) und/oder zum Sekundärrotor (32) parallel geschalteten Wasserturbine verbunden ist.
37. Windkraftanlage nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1,2) mit einer Wasserpumpe verbindbar ist.
38. Windkraftanlage nach Anspruch 35 bis 37. dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1,2) und/oder der Sekundärrotor (32) mit dem Generator una/oder der Wasserpumpe wechselseitig verbindbar und der Generator mit einer parallel zum Rotor (1, 2) und/ oder Sekundärrotor (32) geschalteten Wasserturbine in Wirkeingriff bringbar ist.
39. Windkraftaniage nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1, 2) mit der Schnecke eines Schraubenförderers verbunden ist und Flügel mit einem symmetrischen Profil aufweist.
40. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1,2) mit einer schrägstehenden Schiffsschraube oder über ein Umlenkgetriebe mit einer horizontal angeordneten Schiffsschraube verbunden ist,
4L Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1,2) mit einer Wasserwirbelbremse od. dgl. als Wärmeerzeuger in Wirkverbindung steht.
42. Windkraftanfege nach Anspruch 1 bis 42, dadurch gekennzeichnei, daß an den Flügeln des Rotors (1,2) piezoelektrische Wandler angeordnet sind, mittels denen beim Auftreten von Luftschwingun-
gen elektrische Energie erzeugbar ist.
43. Windkraftaniage nach Anspruch 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung energetisch nutzbarer Luftschwingungen im Bereich der piezoelektrischen Wandler an den Flügeln des Rotors (1, 2) Sekundärrotoren angeordnet sind, deren Rotorflügel mit piezoelektrischen Materialien belegte Leitschaufeln oder Gitter zugeordnet sind.
44. Windkraftaniage nach Anspruch 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (8) zwei gegenläufig drehbare Nabenkörper aufweist, an denen jeweils mindestens ein Arbeitsflüge! (3) derart angeordnet ist. daß die Arbeitsflügel (3) gegenläufig drehbar sind.
45. Windkraftanlage nach Anspruch 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Rotor (1,2) und/oder Sekundärrotor (32) eine Verbrennungskraftmaschine wie Gasturbine od. dgl. mit dem Generator verbunden ist, die alternativ oder ergänzend zum Rotor (1, 2) und/oder Sekunc" -rotor (32) mit dem Generator in VVirkeingriff bnnguar ist
46. Windkraftanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mittig an der Unterseite des Schwimmkörpers (19) ein Befestigungsanschlag (55) angeordnet ist, an dem ein Verankerungsmhtel wie Halteseil oder Kette (56) befestigt ist, das mit einem Pfahl (57) od. dgl. verbunden ist.
47. Windkraftanlage nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestiguiig^anschlag (55) an der Mitte des Schiffslateralpunktes angeordnet ist.
48. Windkraftaniage nach Anspruch 46 und 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsanschlag (55) zur Längsachse des Schwimmkörpers (18) versetzt ist.
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