WO2014122165A1 - Wind turbine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a wind turbine according to the preamble of the claim
- Wind turbines or wind turbines usually consist of a tower at the upper end of a rotor and a generator connected thereto are arranged.
- the weight of the rotor and generator is very high, ranging up to 800 tons.
- this high weight at the top of the tower requires a corresponding mechanical stability of the tower, which significantly increases the construction costs of the wind power plant.
- DE 10 2008 024 829 B4 and DE-OS 28 17 483 at the top of the tower to arrange only the rotor and the generator in the bottom area of the tower.
- the rotor shaft at the upper end of the tower is connected to the generator shaft via a traction mechanism drive.
- the attachment of the at least one generator can be selected in a variety of ways, at a distance from the rotor.
- the tower can be built easily and high, since the upper end of the tower only has to carry the rotor weight.
- the tower Since the tower must also carry its own weight and absorb the wind pressure, the tower is designed to be more and more stable towards the bottom, since it has to absorb more and more dead weight. Consequently, it is possible to shift the generator down until the tower has sufficient stability to carry the load of the generator without problems. Since this is still the case in a certain tower height, it is achieved that the length of the traction mechanism drive is shortened.
- the tower is designed so that it can carry the largest possible rotor at the top.
- per meter tower height achieves an increase in performance of 0.8%.
- the rotor shaft is also the first traction drive shaft, which means a simplified construction.
- the traction mechanism drive is designed as a chain drive or toothed belt drive. Slip is excluded in a chain and timing belt drive. In addition, chain drives tend less to undesirable vibrations - claim 7. Similar to toothed belt drives are also traction drives with Kochnemen with nubs and complementary recesses in the wave wheels or wave wheels with knobs or teeth, which engage in complementary recesses in the drive belt, suitable - claim 8.
- the traction means is tensioned with various measures, so that the power transmission can take place without slippage.
- the protection of the traction mechanisms can also be achieved in that they extend at least in part - preferably in the lower region - in the interior of the tower.
- the generator device comprises a plurality of generators which are arranged at different heights of the tower.
- the provision of a plurality of generators reduces the weight of the individual generators, so that they can be arranged at a greater height without the tower having to become substantially more massive as a result.
- different building materials are used for different sections of the tower.
- for the spire fiber reinforced construction materials for the middle range wood or aluminum and for the lowest section steel or reinforced concrete be used. In this way, high cost tower heights are possible with low total weight.
- Due to the advantageous embodiment of the invention according to claim 17 ensures that the rotor with tower can align with the wind and thereby less changing bending moments act on the tower. Due to the lighter construction of the tower, it is possible to anchor the entire tower rotatably in the lower part of the tower with a kind of sleeve.
- the traction mechanism drives can run on both sides of the tower or according to the advantageous embodiment of the invention according to claim 19 in the upper region on one side and in the lower region on the opposite side.
- the entire tower is firmly anchored in the ground and the rotor, the generator and the at least one traction mechanism is rotatably mounted on the tower about the tower longitudinal axis. This simplifies the construction, since not the entire tower has to be made rotatable.
- the rotatable platform according to claim 24 represents a possibility of the rotatable arrangement of the generator.
- connection of the generator with a turntable according to claim 25 provides an easy way to arrange the generator around the fixed anchored in the ground rotatable.
- the advantageous embodiment according to claim 26, provides a simple way to curb noise emissions of the generator and to protect the generator from environmental influences.
- the traction means is guided safely along the tower.
- the rotational speed of the rotor can be optimally adapted to the generator.
- the relatively small rotational speeds of the rotor in the range up to 20 rev / min
- the relatively small rotational speeds of the rotor can be increased and adapted to high-speed generators that produce a high electrical power with small size.
- the advantageous embodiments according to claim 30 to 35 indicate preferred ranges for the different rotational speeds of the rotor and generator. Due to the advantageous embodiment according to claim 36 friction losses in the at least one traction mechanism drive can be avoided and the susceptibility to defects can be reduced.
- a pile foundation Due to the advantageous embodiment of claim 39 with a pile foundation, the foundation of the tower in the ground is cheaper. In addition, a pile foundation also allows the construction of a wind turbine on soft or unstable ground.
- the tower is placed on a carrier pin firmly established in the ground, so that the tower is rotatably mounted on the carrier mandrel.
- the traction mechanism drive is designed as a chain drive with at least one leaf chain.
- Leaf chains with a plurality of interconnected links transversely to the direction of movement of the chain are safe and allow the transmission of high power.
- toothed chains are suitable for transmitting high powers - claim 40.
- Chain drives with chain links which are at least partially made of high-strength fiber-reinforced plastic or titanium are particularly advantageous.
- Suitable plastics are, in particular, polyamide, plastics reinforced with carbon fibers and aramids (for example, Kevlar). It may be the chain drive completely made of high-strength plastic or only the link plates or the chain pins.
- FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention with a traction drive
- FIG. 3 shows a third embodiment of the invention with a plurality of generators
- Fig. 6 is a schematic representation of a fifth embodiment of the invention.
- Fig. 7 is a schematic representation of a sixth embodiment of the invention.
- FIG. 8 is a schematic representation of a seventh embodiment of the invention with two traction mechanism drives
- FIG. 10 shows a ninth embodiment of the invention with three traction drives and a plurality of generators
- Fig. 1 1 is a schematic representation of the rotatable mounting of the tower in the ground.
- 12 is a schematic representation of a tenth embodiment of the invention with a traction drive,
- FIG. 13 is a schematic representation of an eleventh embodiment of the invention, each with a traction mechanism on opposite sides of the tower,
- Fig. 14 is a schematic representation of a twelfth embodiment of the invention with two traction drives on one side of the tower and two generators, and
- Fig. 15 is a schematic representation of a thirteenth embodiment of the invention, each with two Switzerlandstoffhold on opposite sides of the tower and two generators.
- Fig. 16 is a schematic representation of the arrangement of wave wheel and gear
- Fig. 17 is a schematic representation of a pile foundation for a wind turbine
- Fig. 18 is a schematic representation of a rotatable mounting of the tower on a firmly anchored in the ground carrier mandrel.
- FIGS. 1-7 + 16-17, FIGS. 8-11, and FIGS. 12-15 are provided with the same reference numerals
- Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment with a tower 2, which has an upper and a lower end 3, 4. At the upper end 3 of the vertically arranged tower 2, a rotor 5 with a horizontally extending rotor shaft 7 is arranged. In about one third of the height of the downwardly amplifying tower 2, a generator 9 with a generator shaft 1 1 fixed to the tower 2 is mounted. The coupling between generator 9 and rotor 5 takes place via a cable drive 13.
- the cable drive 13 comprises a rotor shaft 15 mounted on the rotor shaft 7 and a generator shaft 16 mounted on the generator shaft 11.
- the two shaft gears 15 and 16 are wound by a steel cable 17, so that the rotation of the rotor 5 caused by wind on the generator shaft 1 1 and so that the electric generator 9 is transmitted.
- the upper part of the tower 2 with rotor 5, rope drive 13 and generator 9 is rotatably formed about a arranged under the generator 9 pivot bearing 19 around the vertical, so that the rotor 5 can be in the wind without thereby the steel cable 17 is rotated or comes into contact with the tower 2.
- the part of the tower 2 below the pivot bearing 19 is anchored firmly on the ground in the ground.
- the generator 9 is arranged with generator shaft 1 1 and generator shaft 16 on one side of the tower 2.
- generator shaft 16 and generator 9 can also be arranged opposite sides of the tower 2, wherein the generator shaft 1 1 then passes through the tower 2 and is rotatably mounted in the tower 2
- Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, which differs from the first embodiment in that not only a cable drive, but a first cable drive 20 and a second cable drive 22 are provided.
- the rotor shaft 7 is connected via the first cable drive 20 with a first and second cable drive 20, 22 common Glasstofftriebwelle 24, which is arranged under a vertically oriented rotor blade of the rotor 5 on the tower 2.
- the first cable drive 20 comprises the rotor shaft 15 on the rotor shaft 7, a first Werbachwellenrad 26 disposed on the common Werstoffmaschinewelle 24 and a first steel cable 28 which wraps around the rotor shaft 15 and the first Switzerlandstoffwellenrad 26.
- the common Switzerlandstofftechnischwelle 24 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this.
- the second cable drive 22 comprises a second Gebstoffwellenrad 30 disposed on the opposite side of the tower 2 on the common Werstofftriebwelle 24, the Generatorwellerad 16 and a second steel cable 32, which wraps around the second Glasstoffwellenrad 30 and the Generatorwellenrad 16.
- the second cable 22 drives via the generator shaft 16, the generator shaft 1 1 and thus the generator 9 at.
- the tower 2 is in turn rotatably mounted below the generator 9, so that the rotor 5 can align in the wind.
- 3 shows a third embodiment of the invention, which differs from the embodiment of FIG. 2 in that on the common traction drive shaft 24, a first and a second generator 34, 35 and at the end of the second cable drive 22, a third and a fourth generator 36, 37 is provided.
- the lower end 4 of the tower 2 inserted in a foundation 40 in a correspondingly large-sized bushing 42, wherein by appropriate rolling bearings or by an oil film 44, the rotation of the upper part of the tower. 2 is ensured in the bearing bush 42.
- the tower 2 is additionally secured at the upper end of the bearing bush 42 with a ring bearing 46 in the axial direction.
- Fig. 5 shows a fourth embodiment of the invention, which differs from the first embodiment of Fig. 1 in that the entire tower 2 is firmly anchored in the ground and the rotor 5, the cable drive 13 and the generator 9 about the longitudinal axis of the tower 2 are rotatably mounted.
- the rotor 5 with rotor shaft 7 and rotor shaft 15 is rotatably mounted via an upper rotary bearing 50 at the upper end 3 of the tower 2.
- the generator 9 is mounted in the lower part of the tower 2 on an annular platform 52.
- the annular platform 52 is rotatably mounted on a fixedly connected to the tower 2 platform carrier 54.
- FIG. 6 shows a fifth embodiment of the invention, which differs from the fourth embodiment according to FIG. 5 in that, in addition to the first embodiment of FIG Rope drive 13, a second cable drive 60 is provided which extends parallel to the first cable drive 13 on the opposite side of the tower 2.
- the second cable drive 60 includes a second rotor shaft 62 fixedly mounted on the rotor shaft 7, a second steel cable 64, and a second generator shaft 66.
- the second generator shaft 66 is disposed on a second generator shaft 68 of a second generator 70, also on the annular one rotatable platform 52 is disposed opposite the first generator 9. Due to the parallel cable drives 13 and 60, the tower is symmetrically braced and can thus be built less massive while maintaining stability.
- Fig. 7 shows schematically a sixth embodiment of the invention, which also has a first cable drive 80 and a second cable drive 82.
- the first cable drive comprises a first steel cable 84, which wraps around a rotor shaft wheel 86 and a second shaft wheel 88.
- the second wave wheel 88 is arranged on a central cable drive shaft 90 which is rotatable by means of a tubular sleeve 92 about a vertical axis and slidably disposed on the tower 2 in the axial direction.
- the second cable drive 82 comprises a third wave wheel 94, which is also arranged on the middle cable drive shaft 90, and a second steel cable 96, which wraps around the third wave wheel 94 and the generator shaft 16.
- the tracking of the rotor 5, the cable drives 13; 13, 60; 80, 82 and the rotatable platform 52 can be carried out in the embodiments according to Figures 5 to 7 by means of electric motors.
- Fig. 8 shows a schematic representation of a seventh embodiment with a tower 2, which has an upper and a lower end 3, 4.
- a rotor 5 with a horizontally extending rotor shaft 7 is arranged.
- a generator 1 1 is arranged with a generator shaft 13 on a rotatable platform 9.
- the coupling between the generator 11 and the rotor 5 takes place via a first cable drive 15 and via a second cable drive 17.
- the first cable drive 15 comprises a rotor shaft 19 mounted on the rotor shaft 7 and a generator shaft 21 mounted on the generator shaft 13.
- the generator shaft 13 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this.
- the generator 1 1 and the generator shaft 21 are arranged on opposite sides of the tower 2.
- the rotor shaft 7 is connected via the first cable drive 15 with a first and second cable drive 15, 17 common traction drive shaft 23.
- the traction drive shaft 23 is arranged at least one rotor blade length below the upper end 3 of the tower 2.
- the first cable drive 15 comprises the rotor shaft 19 on the rotor shaft 7, a arranged on the common Werstoffwege 23 first Werstoffwellenrad 25 and a first steel cable 27 which wraps around the Rotorwell enrad 19 and the first Switzerlandstoffwellenrad 23.
- the common Switzerlandstofftechnischwelle 23 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this.
- the second cable drive 17 comprises a second Gebstoffwellenrad 31 arranged on the opposite side of the tower 2 on the common Werstofftriebwelle 23, the Generatorwellenrad 21 and a second steel cable 33, which wraps around the second Werstoffwellenrad 31 and the Generatorwellenrad 21.
- the second cable drive 17 drives via the generator shaft 21, the generator shaft 13 and thus the generator 1 1 at.
- the tower 2 is rotatably mounted on the platform 9, so that the rotor 5 can align in the wind.
- FIG. 9 shows an eighth embodiment of the invention, which differs from the embodiment according to FIG. 8 in that, instead of two cable drives, three cable drives are coupled together.
- the second cable drive 17 is not connected to the generator shaft 21, but with a third Buchstoffwellenrad 40 which is disposed on a second common Ceiffentriebwelle 42.
- the second common traction drive shaft 42 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this.
- a third cable drive 44 comprises a fourth traction mechanism shaft 46 arranged on the second cable drive 15 opposite the tower 2 on the second common traction mechanism drive shaft 42, a third steel cable 48 and the generator shaft wheel 21.
- Fig. 10 shows a ninth embodiment of the invention, which differs from the embodiment of Fig. 9 in that in addition to the generator on the rotatable platform 9 - first generator 1 1 - a second and a third generator 50, 52 are provided.
- the second generator 50 is on the first common traction drive shaft 23 and the third generator 52 is on the second common traction mechanism drive shaft 42 arranged.
- the second and third generators 50, 52 are mounted on opposite sides of the tower 2 thereto. Characterized in that a plurality of generators 1 1, 50, 52 are provided, it is possible to build the above the bottom of the tower 2 arranged generators 50, 52 smaller or to use smaller generators, so that these then at a greater height on the tower 2 can be arranged without that the tower 2 would have to be made more massive.
- Fig. 1 1 shows schematically an exemplary rotatable platform 9 and a foundation 60 with which the tower 2 is rotatably anchored in the ground.
- the lower end 4 of the tower 2 in the foundation 40 in a correspondingly large-sized bearing bush 62, wherein the rotation of the tower 2 in the bearing bush 62 is ensured by appropriate Welzlager or by an oil film 64.
- the tower 2 is additionally secured at the upper end of the bearing bush 42 in a ring bearing 66 in the axial direction.
- Fig. 12 shows a schematic representation of a tenth embodiment with a tower 2, which has an upper and a lower end 3, 4.
- a rotor 5 with a horizontally extending rotor shaft 7 is arranged.
- a generator 1 1 is arranged with a generator shaft 13 on a rotatable annular platform 9.
- the coupling between generator 1 1 and rotor 5 via a cable drive 15 which comprises a mounted on the rotor shaft 7 rotor shaft 17, a mounted on the generator shaft 13
- Generatorwellenrad 19 and a steel cable 21 which wraps around the two wave wheels 17 and 19.
- the red 5 with rotor shaft 7 and rotor shaft 17 is rotatably mounted about a pivot bearing 23 at the upper end 3 of the tower 2 about a substantially vertical axis.
- the rotatable platform 9 with generator 1 1, generator shaft 13 and generator shaft 19 are rotatably mounted on a foundation 25 about the substantially vertical axis about the tower.
- a second cable drive 30 is provided which is parallel to the first cable drive 15 on the opposite side of the tower 2 runs.
- the second cable drive 30 comprises a second rotor shaft wheel 32 fixedly mounted on the rotor shaft 7, a second steel cable 34 and a second generator shaft gear 36.
- the second generator shaft gear 36 is disposed on a second generator shaft 38 of a second generator 40 also on the annular one rotatable platform 9 of the first generator 1 1 is arranged opposite. Due to the parallel cable drives 15 and 30, the tower is symmetrical braced and can thus be built less massive while maintaining stability.
- the first cable drive comprises a first steel cable 54 which wraps around a rotor shaft 56 and a first shaft 58.
- the first wave wheel 58 is disposed on a central common cable drive shaft 60 which is rotatable about the vertical axis by means of a tubular sleeve 62 and slidably disposed on the tower 2 in the axial direction.
- the second cable drive 52 comprises a second wave wheel 64, which is likewise arranged on the middle cable drive shaft 60, and a second steel cable 66, which wraps around the second wave wheel 64 and the generator shaft wheel 19.
- Fig. 15 shows schematically a thirteenth embodiment of the invention, which differs from the twelfth embodiment of Fig. 14 in that not only on one side of the tower 2, a first and a second cable drive 50, 52, but also on opposite sides of the tower a third and a fourth cable drive 70, 72 are thus provided a total of four cable drives.
- the third and fourth cable drive 70, 72 is also associated with a second generator 74, which is arranged on the rotatable platform 9 opposite the first generator 1 1.
- the third cable drive 70 includes a second rotor shaft 76, a third steel cable 78, and a third shaft 80 disposed on a second common cable drive shaft 82.
- the second cable drive shaft 82 also extends laterally away from the tubular sleeve 62 in the opposite direction to the first common cable drive shaft 60.
- the fourth rope drive 72 includes a fourth shaft gear 84 disposed on the second common cable drive shaft 82 adjacent to the third shaft gear 80, a fourth steel cable 86, and a second generator shaft gear 88 disposed on a second generator shaft 90 of the second generator 74.
- each with two cable drives 50, 52 and 70, 72 on opposite sides of the tower 2 this is braced in the manner of a mast of a sailing ship and the tower can be built less massive at the same height.
- the tracking of the rotor 5, the cable drives 15; 15, 30; 50, 52; 70, 72 and the rotatable platform 9 can be made in each of the embodiments ten to thirteen by means of electric motors.
- the tubular sleeve 62 may be secured by means of a sliding bearing or a rolling bearing on the tower 2.
- Fig. 16 shows a schematic representation of a particularly simple embodiment of a transmission with which the comparatively low speed of the rotor and thus of the rotor shaft 15, a fast-running generator 9 can be adjusted.
- the comparatively low rotor speed can be increased in a simple manner and adapted to the input speed of the high-speed generator 9.
- An increased generator speed in comparison to the rotor speed can also be achieved by selecting the diameter of the rotor shaft wheel 15 to be greater than the diameter of the Genertorwellenradesl 6, as shown in the embodiment of FIG.
- the speed can be increased incrementally, in which the diameter of a lower shaft 88 is dimensioned larger than the upper shaft 94 mounted on the same cable drive shaft.
- FIG. 17 shows schematically an embodiment of the invention, in which the tower 2 of a wind turbine by means of a pile foundation 100 is anchored rigidly in the ground.
- the embodiment according to FIG. 17 differs from the embodiment according to FIG. 7 only in that a rotatable platform 102 with generator 104 with lower wave wheel 105 is arranged underground in a recess 106 directly above the pile foundation 100.
- the recess 106 is covered by a cover 108 and has an opening 1 10. Through the opening 1 10 extends a traction means 1 12.
- the cover 108 is rigidly connected to the rotatable platform 102, so that the traction means 1 12 can always extend through the opening 1 10.
- FIG. 18 schematically shows an embodiment of the invention, which represents a combination of the embodiment according to FIGS. 7 and 17.
- the tower 2 of a wind turbine has at the bottom of a bag or socket-shaped recess 120 into which a firmly anchored in the ground carrier mandrel 122 engages.
- the tower 2 is mounted on an upper and a lower bearing 124 and 125 axially rotatable but not axially displaceable.
- a generator 104 is disposed on a platform 126 fixedly connected to the tower 2 and rotates together with the tower 2.
- the generator 104 is protected in a recess 106 which is covered with a cover 108.
- the cover 108 has an opening 1 10 through which a traction means 1 12 extends.
- chain drives or toothed belt drives can be used, wherein the wave wheels are formed as gears.
- the link chains of the chain drives are designed in particular as leaf chains, wherein the working width of the leaf chains of the power to be transmitted is adjusted.
- Particularly suitable are so-called sprocket drives, wherein the working width of the toothed chains can also be adapted to the power to be transmitted. Toothed chains are produced, for example, by Kettenfuchs in various embodiments, lengths and working widths.
- the chain drives can be made at least partially of high strength fiber reinforced plastics such as CFRP, aramids, etc., or of titanium.
- the traction means in the form of toothed belts, or drive belts can also be made of high-strength fiber-reinforced plastics, such as CFRP, aramids, etc.
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Abstract
The invention relates to a wind turbine the rotor and generator of which are connected to each other via a flexible drive. A compromise between tower height and length of the flexible drive can be achieved by arranging the generator not at the top of the tower and not at the bottom of the tower. The tower can be lightweight and high since the top of the tower only has to support the rotor weight.
Description
Beschreibung description
WINDKRAFTANLAGE WIND TURBINE
Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage nach dem Oberbegriff des AnspruchsThe invention relates to a wind turbine according to the preamble of the claim
1. 1.
Windkraftanlagen bzw. Windräder bestehen üblicherweise aus einem Turm an dessen oberen Ende ein Rotor sowie ein damit verbundener Generator angeordnet sind. Bei elektrischen Leistungen im Multi-Megawattbereich wird das Gewicht von Rotor und Generator sehr hoch und liegt im Bereich von bis 800 Tonnen. Dieses hohe Gewicht am oberen Ende des Turms erfordert natürlich eine entsprechend mechanische Stabilität des Turms, was die Baukosten der Wind kraftan läge wesentlich erhöht. Um das hohe Gewicht und die damit verbundene massive Bauweise des Turms zu vermeiden, lehrt sowohl die DE 10 2008 024 829 B4 als auch die DE-OS 28 17 483 am oberen Ende des Turms nur den Rotor anzuordnen und den Generator im Bodenbereich des Turms. Die Rotorwelle am oberen Ende des Turms ist mit der Generatorwelle über einen Zugmitteltrieb verbunden. Da der Turm nur das Gewicht des Rotors und die Wind- lasten aufnehmen muss, ergibt sich für den Turm eine einfachere bzw. weniger massive Konstruktion und damit geringere Kosten. Nachteilig bei diesen bekannten Windkraftanlagen ist es, dass damit zwar grundsätzlich die Türme höher gebaut werden können, da sie eine weniger massive Konstruktion erfordern, dies allerdings zu einer vergleichsweise langen Strecke für den Zugmitteltrieb bedeutet. Dies kann zu unerwünschten Schwingungen der Zugmitteltriebe führen. Wind turbines or wind turbines usually consist of a tower at the upper end of a rotor and a generator connected thereto are arranged. For multi-megawatt electrical power, the weight of the rotor and generator is very high, ranging up to 800 tons. Of course, this high weight at the top of the tower requires a corresponding mechanical stability of the tower, which significantly increases the construction costs of the wind power plant. In order to avoid the high weight and the associated massive construction of the tower, teaches both DE 10 2008 024 829 B4 and DE-OS 28 17 483 at the top of the tower to arrange only the rotor and the generator in the bottom area of the tower. The rotor shaft at the upper end of the tower is connected to the generator shaft via a traction mechanism drive. Since the tower only needs to absorb the weight of the rotor and the wind loads, this results in a simpler or less massive construction and thus lower costs for the tower. A disadvantage of these known wind turbines, that while basically the towers can be built higher, since they require a less massive construction, but this means a relatively long distance for the traction drive. This can lead to undesirable vibrations of the traction drives.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die aus der DE 10 2008 024 829 B4 oder der DE-OS 28 17 483 bekannten Windräder zu verbessern. It is therefore an object of the present invention to improve the known from DE 10 2008 024 829 B4 or DE-OS 28 17 483 wind turbines.
Dadurch, dass der wenigstens eine Generator, über wenigstens einen Zugmitteltrieb mit dem Rotor mechanisch gekoppelt ist, kann die Anbringung des wenigstens einen Generators auf vielfältige Weise, mit Abstand zum Rotor gewählt werden.
Dadurch, dass der Generator nicht am oberen Ende des Turms und auch nicht am unteren Ende des Turmsangeordnet wird, wird ein Kompromiss zwischen Turmhöhe und Länge des Zugmitteltriebs erreicht. Der Turm kann leicht und hoch gebaut werden, da das obere Ende des Turms nur das Rotorgewicht tragen muss. Because the at least one generator is mechanically coupled to the rotor via at least one traction mechanism drive, the attachment of the at least one generator can be selected in a variety of ways, at a distance from the rotor. The fact that the generator is not placed at the top of the tower and not at the bottom of the tower, a compromise between tower height and length of the traction mechanism is achieved. The tower can be built easily and high, since the upper end of the tower only has to carry the rotor weight.
Da der Turm auch sein Eigengewicht tragen und den Winddruck aufnehmen muss, ist der Turm nach unten hin immer stabiler ausgebildet, da er immer mehr Eigengewicht aufnehmen muss. Folglich ist es möglich den Generator solange nach unten zu verschieben, bis der Turm eine ausreichende Stabilität aufweist, um die Last des Generators ohne Probleme zu tragen. Da dies noch in einer gewissen Turmhöhe der Fall ist, wird dadurch erreicht, dass die Länge des Zugmitteltriebs verkürzt wird. Since the tower must also carry its own weight and absorb the wind pressure, the tower is designed to be more and more stable towards the bottom, since it has to absorb more and more dead weight. Consequently, it is possible to shift the generator down until the tower has sufficient stability to carry the load of the generator without problems. Since this is still the case in a certain tower height, it is achieved that the length of the traction mechanism drive is shortened.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird der Turm dahingehend ausgelegt, dass er einen möglichst großen Rotor am oberen Ende tragen kann. Je höher der Turm, desto größer ist die Energieausbeute. Als Faustregel gilt für Windkraftanlagen im Binnenland, dass pro Meter Turmhöhe ein Leistungszuwachs von 0,8 % erzielt wird. According to the advantageous embodiment of the invention according to claim 4, the tower is designed so that it can carry the largest possible rotor at the top. The higher the tower, the greater the energy yield. As a rule of thumb for wind turbines inland, per meter tower height achieves an increase in performance of 0.8%.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 ist die Rotorwelle gleichzeitig die erste Zugmitteltriebwelle, was eine vereinfachte Konstruktion bedeutet. According to the advantageous embodiment of the invention according to claim 5, the rotor shaft is also the first traction drive shaft, which means a simplified construction.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 6 handelt es sich bei dem Zugmitteltrieb um einen Seiltrieb wie dies beispielsweise von Seilbahnen für Skilifte oder maritimen Kränen etc. bekannt ist. Derartige Seiltriebe sind technisch ausgereift und können ohne Probleme bei Windkraftanlagen bzw. Windrädern gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. According to the advantageous embodiment according to claim 6 is in the traction drive to a rope drive as this is known, for example, cable cars for ski lifts or maritime cranes, etc. Such rope drives are technically mature and can be used without problems in wind turbines or wind turbines according to the present invention.
Alternativ ist der Zugmitteltrieb als Kettentrieb oder Zahnriementrieb ausgebildet. Bei einem Ketten- und Zahnriementrieben ist Schlupf ausgeschlossen. Zusätzlich neigen Kettentriebe weniger zu unerwünschten Schwingungen - Anspruch 7.
Ähnlich wie Zahnriementriebe sind auch Zugmitteltriebe mit Treibnemen mit Noppen und komplementären Ausnehmungen in den Wellenrädern oder Wellenräder mit Noppen oder Zähnen, die in komplementäre Ausnehmungen im Treibriemen eingreifen, geeignet - Anspruch 8. Alternatively, the traction mechanism drive is designed as a chain drive or toothed belt drive. Slip is excluded in a chain and timing belt drive. In addition, chain drives tend less to undesirable vibrations - claim 7. Similar to toothed belt drives are also traction drives with Treibnemen with nubs and complementary recesses in the wave wheels or wave wheels with knobs or teeth, which engage in complementary recesses in the drive belt, suitable - claim 8.
Gemäß den vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung nach Anspruch 9 bis 1 1 wird das Zugmittel mit verschiedenen Maßnahmen gespannt, so dass die Kraftübertragung ohne Schlupf erfolgen kann. According to the advantageous embodiments of the invention according to claim 9 to 1 1, the traction means is tensioned with various measures, so that the power transmission can take place without slippage.
Durch die Schutzhülle gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 12 wird der Zugmitteltrieb gegen Witterungseinflüsse geschützt. Dies kann insbesondere bei Offshore-Anlagen möglich sein, da das salzige Seewasser das Zugmittel insbesondere in Form von Stahlseilen angreifen könnte. Due to the protective cover according to the advantageous embodiment of the invention according to claim 12 of the traction mechanism is protected against the weather. This may be possible in particular in offshore installations, since the salty seawater could attack the traction means, in particular in the form of steel cables.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 13 kann der Schutz der Zugmitteltriebe auch dadurch erreicht werden, dass diese wenigstens zum Teil - vorzugsweise im unteren Bereich - im Inneren des Turms verlaufen. According to the advantageous embodiment of the invention according to claim 13, the protection of the traction mechanisms can also be achieved in that they extend at least in part - preferably in the lower region - in the interior of the tower.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 14 ist es möglich, eine Übersetzung zwischen der Rotorwelle und der letztendlich angetriebenen Generatorwelle vorzuziehen. Due to the advantageous embodiment of the invention according to claim 14, it is possible to prefer a translation between the rotor shaft and the finally driven generator shaft.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 15 umfasst die Generatoreinrichtung eine Mehrzahl von Generatoren die auf unterschiedlicher Höhe des Turms angeordnet sind. Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Generatoren verringert sich das Gewicht der einzelnen Generatoren, so dass diese in größerer Höhe angeordnet werden können ohne, dass der Turm dadurch wesentlich massiver werden muss. Due to the advantageous embodiment of the invention according to claim 15, the generator device comprises a plurality of generators which are arranged at different heights of the tower. The provision of a plurality of generators reduces the weight of the individual generators, so that they can be arranged at a greater height without the tower having to become substantially more massive as a result.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 16 werden für unterschiedliche Abschnitte des Turms unterschiedliche Baumaterialien eingesetzt. Beispielsweise kann für die Turmspitze faserverstärkte Baumaterialien, für den mittleren Bereich Holz oder Aluminium und für den untersten Abschnitt Stahl oder Stahlbeton
eingesetzt werden. Auf diese Weise sind hohe kostengünstige Turmhöhen bei geringem Gesamtgewicht möglich. According to the advantageous embodiment of the invention according to claim 16 different building materials are used for different sections of the tower. For example, for the spire fiber reinforced construction materials, for the middle range wood or aluminum and for the lowest section steel or reinforced concrete be used. In this way, high cost tower heights are possible with low total weight.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 17 wird erreicht, dass der Rotor mit Turm sich nach dem Wind ausrichten kann und dadurch weniger wechselnde Biegemomente auf den Turm einwirken. Aufgrund der leichteren Konstruktion des Turmes ist es hierbei möglich den gesamten Turm drehbar im unteren Bereich des Turms mit einer Art Hülse zu verankern. Due to the advantageous embodiment of the invention according to claim 17 ensures that the rotor with tower can align with the wind and thereby less changing bending moments act on the tower. Due to the lighter construction of the tower, it is possible to anchor the entire tower rotatably in the lower part of the tower with a kind of sleeve.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 18 verläuft der Zugmitteltrieb auf einer Seite des Turms und ein zweiter auf der gegenüberliegenden Seite des Turms. Auf diese Weise ist eine noch weniger massive Konstruktion des Turms möglich, da der Turm durch die Zugmitteltriebe links und rechts verspannt bzw. abgespannt wird. According to the advantageous embodiment of the invention according to claim 18 of the traction mechanism drive runs on one side of the tower and a second on the opposite side of the tower. In this way, an even less massive construction of the tower is possible because the tower is braced by the Zugmitteltriebe left and right.
Die Zugmitteltriebe können beidseitig des Turms verlaufen oder gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 19 im oberen Bereich auf einer Seite und im unteren Bereich auf der gegenüberliegenden Seite. The traction mechanism drives can run on both sides of the tower or according to the advantageous embodiment of the invention according to claim 19 in the upper region on one side and in the lower region on the opposite side.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 20 wird die Möglichkeit den Turm zu verspannen und damit noch eine leichtere Konstruktion zu ermöglichen, noch verbessert. According to the advantageous embodiment of the invention according to claim 20, the possibility to brace the tower and thus allow a lighter construction, even better.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 21 ist der gesamte Turm fest im Boden verankert und der Rotor, der Generator und der wenigstens eine Zugmitteltrieb ist um die Turmlängsachse drehbar am Turm montiert. Dies vereinfacht die Konstruktion, da nicht der ganze Turm drehbar ausgeführt werden muss. According to the advantageous embodiment of the invention according to claim 21, the entire tower is firmly anchored in the ground and the rotor, the generator and the at least one traction mechanism is rotatably mounted on the tower about the tower longitudinal axis. This simplifies the construction, since not the entire tower has to be made rotatable.
Durch die parallel verlaufenden einander gegenüberliegenden Zugmitteltriebe gemäß Anspruch 22 ergibt sich ein Verspannung des Turms, der dadurch weniger massiv gebaut werden kann.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 23 ergibt sich eine symmetrische Belastung des Drehlagers am Turm, was eine einfachere Konstruktion ermöglicht. Due to the parallel opposite traction mechanism drives according to claim 22 results in a tension of the tower, which can be built less massive. Due to the advantageous embodiment according to claim 23 results in a symmetrical load of the pivot bearing on the tower, which allows a simpler construction.
Die drehbare Plattform nach Anspruch 24 stellt eine Möglichkeit der drehbaren Anordnung des Generators dar. The rotatable platform according to claim 24 represents a possibility of the rotatable arrangement of the generator.
Die Verbindung des Generators mit einem Drehkranz nach Anspruch 25 stellt eine einfach Möglichkeit dar, den Generator um den fest im Boden verankerten drehbar anzuordnen. The connection of the generator with a turntable according to claim 25 provides an easy way to arrange the generator around the fixed anchored in the ground rotatable.
Die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 26, stellt eine einfache Möglichkeit dar Geräuschemissionen des Generators einzudämmen und den Generator vor Umwelteinflüssen zu schützen. The advantageous embodiment according to claim 26, provides a simple way to curb noise emissions of the generator and to protect the generator from environmental influences.
Durch die Führungseinrichtungen gemäß Anspruch 27 wird das Zugmittel sicher entlang des Turmes geführt. By the guide means according to claim 27, the traction means is guided safely along the tower.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 28 mit einem Getriebe kann die Drehgeschwindigkeit des Rotors optimal an den Generator angepasst werden. Auf diese Weise können die vergleichsweise kleinen Drehgeschwindigkeiten des Rotors (im Bereich bis 20 U/min) erhöht werden und an schnell laufende Generatoren angepasst werden, die bei geringer Baugröße eine hohe elektrische Leistung erzeugen. Due to the advantageous embodiment according to claim 28 with a transmission, the rotational speed of the rotor can be optimally adapted to the generator. In this way, the relatively small rotational speeds of the rotor (in the range up to 20 rev / min) can be increased and adapted to high-speed generators that produce a high electrical power with small size.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 29 stellt eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung eines Getriebes dar. Auf diese Weise kann die geringe Drehgeschwindigkeit des Rotors an den schnell laufenden Generator angepasst werden. The advantageous embodiment according to claim 29, a simple and inexpensive embodiment of a transmission is. In this way, the low rotational speed of the rotor can be adapted to the fast-running generator.
Die vorteilhaften Ausgestaltungen nach Anspruch 30 bis 35 geben bevorzugte Bereiche für die unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten von Rotor und Generator an.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 36 können Reibungsverluste in dem wenigstens einen Zugmitteltrieb vermieden und die Defektanfälligkeit reduziert werden. The advantageous embodiments according to claim 30 to 35 indicate preferred ranges for the different rotational speeds of the rotor and generator. Due to the advantageous embodiment according to claim 36 friction losses in the at least one traction mechanism drive can be avoided and the susceptibility to defects can be reduced.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 37 und 38 kann Schlupf in dem wenigstens einen Zugmitteltriebes verringert werden. Due to the advantageous embodiment according to claim 37 and 38 slip in the at least one traction mechanism drive can be reduced.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 39 mit einem Pfahlfundament wird die Gründung des Turmes im Boden kostengünstiger. Darüber hinaus ermöglicht ein Pfahlfundament auch das Errichten einer Windkraftanlage auch auf weichem oder instabilem Untergrund. Due to the advantageous embodiment of claim 39 with a pile foundation, the foundation of the tower in the ground is cheaper. In addition, a pile foundation also allows the construction of a wind turbine on soft or unstable ground.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 40 ist der Turm auf einen fest im Boden gegründeten Trägerdorn aufgesetzt, so dass der Turm auf dem Trägerdorn drehbar gelagert ist. According to the advantageous embodiment according to claim 40, the tower is placed on a carrier pin firmly established in the ground, so that the tower is rotatably mounted on the carrier mandrel.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 39 ist der Zugmitteltrieb als Kettentrieb mit wenigstens einer Flyerkette ausgestaltet. Flyerketten mit einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Gliedern quer zur Bewegungsrichtung der Kette sind sicher und erlauben die Übertragung hoher Leistungen. According to the advantageous embodiment according to claim 39, the traction mechanism drive is designed as a chain drive with at least one leaf chain. Leaf chains with a plurality of interconnected links transversely to the direction of movement of the chain are safe and allow the transmission of high power.
Für die Übertragung hoher Leistungen sind insbesondere Zahnketten geeignet - Anspruch 40. In particular, toothed chains are suitable for transmitting high powers - claim 40.
Besonders vorteilhaft sind hierbei Kettentreiben mit Kettengliedern die wenigstens teilweise aus hochfestem faserverstärktem Kunststoff oder Titan bestehen. Hierdurch wir bei gleichbleibender Stabilität das Eigengewicht des Kettentriebs reduziert - Anspruch 41 . Geeignete Kunststoffe sind insbesondere Polyamid, mit Carbonfasern verstärkte Kunststoffe und Aramide (z. B, Kevlar). Es kann der Kettentrieb vollständig aus hochfestem Kunststoff bestehen oder nur die Kettenlaschen oder die Kettenbolzen. Chain drives with chain links which are at least partially made of high-strength fiber-reinforced plastic or titanium are particularly advantageous. As a result, we reduce the weight of the chain drive with constant stability - claim 41. Suitable plastics are, in particular, polyamide, plastics reinforced with carbon fibers and aramids (for example, Kevlar). It may be the chain drive completely made of high-strength plastic or only the link plates or the chain pins.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen.
Es zeigt: Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the drawings. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem Zugmitteltrieb, 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention with a traction drive,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit zwei Zugmitteltrieben, 2 shows a second embodiment of the invention with two traction mechanism drives,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einer Mehrzahl von Generatoren, 3 shows a third embodiment of the invention with a plurality of generators,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der drehbaren Lagerung des Turms im Boden, 4 is a schematic representation of the rotatable mounting of the tower in the ground,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform der Erfindung, 5 is a schematic representation of a fourth embodiment of the invention,
Fig. 6 einer schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 6 is a schematic representation of a fifth embodiment of the invention, and
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7 is a schematic representation of a sixth embodiment of the invention.
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform der Erfindung mit zwei Zugmitteltrieben, 8 is a schematic representation of a seventh embodiment of the invention with two traction mechanism drives,
Fig. 9 eine achte Ausführungsform der Erfindung mit drei Zugmitteltrieben, 9 shows an eighth embodiment of the invention with three traction mechanism drives,
Fig. 10 eine neunte Ausführungsform der Erfindung mit drei Zugmitteltrieben und mehreren Generatoren, und 10 shows a ninth embodiment of the invention with three traction drives and a plurality of generators, and
Fig. 1 1 eine schematische Darstellung der drehbaren Lagerung des Turms im Boden.
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer zehnten Ausführungsform der Erfindung mit einem Zugmitteltrieb, Fig. 1 1 is a schematic representation of the rotatable mounting of the tower in the ground. 12 is a schematic representation of a tenth embodiment of the invention with a traction drive,
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer elften Ausführungsform der Erfindung mit jeweils einem Zugmitteltrieb auf einander gegenüberliegenden Seiten des Turmes, 13 is a schematic representation of an eleventh embodiment of the invention, each with a traction mechanism on opposite sides of the tower,
Fig. 14 eine schematische Darstellung einer zwölften Ausführungsform der Erfindung mit zwei Zugmitteltrieben auf einer Seite des Turms und zwei Generatoren, und Fig. 14 is a schematic representation of a twelfth embodiment of the invention with two traction drives on one side of the tower and two generators, and
Fig. 15 eine schematische Darstellung einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung mit jeweils zwei Zugmitteltreiben auf einander gegenüberliegenden Seiten des Turmes und zwei Generatoren. Fig. 15 is a schematic representation of a thirteenth embodiment of the invention, each with two Zugmitteltreiben on opposite sides of the tower and two generators.
Fig. 16 eine schematische Darstellung der Anordnung von Wellenrad und Zahnrad Fig. 16 is a schematic representation of the arrangement of wave wheel and gear
Fig. 17 eine schematische Darstellung eines Pfahlfundamentes für eine Windkraftanlage, und Fig. 17 is a schematic representation of a pile foundation for a wind turbine, and
Fig. 18 ein schematische Darstellung einer drehbaren Lagerung des Turms auf einem fest im Boden verankerten Trägerdorn. Fig. 18 is a schematic representation of a rotatable mounting of the tower on a firmly anchored in the ground carrier mandrel.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen sind einander entsprechende Komponenten jeweils in den Figuren 1 - 7 + 16 - 17, den Figuren 8 - 1 1 , sowie den Figuren 12 - 15, mit den gleichen Bezugszeichen versehen In the embodiments described below, corresponding components in each case in FIGS. 1-7 + 16-17, FIGS. 8-11, and FIGS. 12-15 are provided with the same reference numerals
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform mit einem Turm 2, der ein oberes und ein unteres Ende 3, 4 aufweist. Am oberen Ende 3 des vertikal angeordneten Turms 2 ist ein Rotor 5 mit einer horizontal verlaufenden Rotorwelle 7 angeordnet. In etwa ein Drittel der Höhe des sich nach unten verstärkenden Turms 2 ist ein Generator 9 mit einer Generatorwelle 1 1 fest am Turm 2 montiert. Die Kopplung zwischen Generator 9 und Rotor 5 erfolgt über einen Seiltrieb 13. Der Seil-
trieb 13 umfasst ein auf der Rotorwelle 7 montiertes Rotorwellenrad 15 und ein auf der Generatorwelle 1 1 montiertes Generatorwellenrad 16 Die beiden Wellenräder 15 und 16 werden von einem Stahlseil 17 umschlungen, so dass die durch Wind verursachte Drehung des Rotors 5 auf die Generatorwelle 1 1 und damit den elektrischen Generator 9 übertragen wird. Der obere Teil des Turms 2 mit Rotor 5, Seiltrieb 13 und Generator 9 ist über ein unter dem Generator 9 angeordnetes Drehlager 19 am um die Vertikale drehbar ausgebildet, so dass sich der Rotor 5 in den Wind stellen kann ohne dass dadurch das Stahlseil 17 verdreht oder in Kontakt mit dem Turm 2 gelangt. Der Teil des Turms 2 unterhalb des Drehlagers 19 ist über eine Fundament fest im Boden verankert. Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment with a tower 2, which has an upper and a lower end 3, 4. At the upper end 3 of the vertically arranged tower 2, a rotor 5 with a horizontally extending rotor shaft 7 is arranged. In about one third of the height of the downwardly amplifying tower 2, a generator 9 with a generator shaft 1 1 fixed to the tower 2 is mounted. The coupling between generator 9 and rotor 5 takes place via a cable drive 13. The cable drive 13 comprises a rotor shaft 15 mounted on the rotor shaft 7 and a generator shaft 16 mounted on the generator shaft 11. The two shaft gears 15 and 16 are wound by a steel cable 17, so that the rotation of the rotor 5 caused by wind on the generator shaft 1 1 and so that the electric generator 9 is transmitted. The upper part of the tower 2 with rotor 5, rope drive 13 and generator 9 is rotatably formed about a arranged under the generator 9 pivot bearing 19 around the vertical, so that the rotor 5 can be in the wind without thereby the steel cable 17 is rotated or comes into contact with the tower 2. The part of the tower 2 below the pivot bearing 19 is anchored firmly on the ground in the ground.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist der Generator 9 mit Generatorwelle 1 1 und Generatorwellenrad 16 auf einer Seite des Turms 2 angeordnet. Alternativ können Generatorwellenrad 16 und Generator 9 auch gegenüberliegenden Seiten des Turms 2 angeordnet werden, wobei die Generatorwelle 1 1 dann den Turm 2 durchsetzt und in dem Turm 2 drehbar gelagert ist In the embodiment shown in Fig. 1, the generator 9 is arranged with generator shaft 1 1 and generator shaft 16 on one side of the tower 2. Alternatively generator shaft 16 and generator 9 can also be arranged opposite sides of the tower 2, wherein the generator shaft 1 1 then passes through the tower 2 and is rotatably mounted in the tower 2
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die sich von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass nicht nur ein Seiltrieb, sondern ein erster Seiltrieb 20 und ein zweiter Seiltrieb 22 vorgesehen sind. Die Rotorwelle 7 ist über den ersten Seiltrieb 20 mit einer dem ersten und zweiten Seiltrieb 20, 22 gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 24 verbunden, die unter einem vertikal ausgerichteten Rotorblatt des Rotors 5 am des Turm 2 angeordnet ist. Der erste Seiltrieb 20 umfasst das Rotorwellenrad 15 auf der Rotorwelle 7, ein auf der gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 24 angeordnetes erstes Zugmittelwellenrad 26 und ein erstes Stahlseil 28, das das Rotorwellenrad 15 und das erste Zugmittelwellenrad 26 umschlingt. Die gemeinsame Zugmitteltriebwelle 24 durchsetzt den Turm 2 und ist in diesem drehbar gelagert. Der zweite Seiltrieb 22 umfasst ein auf der dem ersten Seiltrieb 20 gegenüberliegenden Seite des Turms 2 auf der gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 24 angeordnetes zweites Zugmittelwellenrad 30, das Generatorwellerad 16 und ein zweites Stahlseil 32, das das zweite Zugmittelwellenrad 30 und das Generatorwellenrad 16 umschlingt. Der zweite Seilzug 22 treibt über das Generatorwellenrad 16 die Generatorwelle 1 1 und damit den Generator 9 an. Der Turm 2 ist wiederum unterhalb des Generators 9 drehbar gelagert, so dass sich der Rotor 5 im Wind ausrichten kann.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der Ausfüh- rungsform von Fig. 2 dadurch unterscheidet, dass an der gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 24 ein erster und ein zweiter Generator 34, 35 und am Ende des zweite Seiltriebs 22 ein dritter und ein vierter Generator 36, 37 vorgesehen ist. Dadurch, dass mehrere Generatoren 34, 35, 36, 37 vorgesehen sind, ist es möglich, die Generatoren 34, 35, 36, 37 kleiner zu bauen bzw. kleinere Generatoren zu verwenden, so dass diese dann in größerer Höhe am Turm 2 angeordnet werden können, ohne dass hierfür der Turm 2 massiver ausgeführt werden müsste. Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, which differs from the first embodiment in that not only a cable drive, but a first cable drive 20 and a second cable drive 22 are provided. The rotor shaft 7 is connected via the first cable drive 20 with a first and second cable drive 20, 22 common Zugmitteltriebwelle 24, which is arranged under a vertically oriented rotor blade of the rotor 5 on the tower 2. The first cable drive 20 comprises the rotor shaft 15 on the rotor shaft 7, a first Zugmittelwellenrad 26 disposed on the common Zugmitteltriebwelle 24 and a first steel cable 28 which wraps around the rotor shaft 15 and the first Zugmittelwellenrad 26. The common Zugmitteltriebwelle 24 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this. The second cable drive 22 comprises a second Zugmittelwellenrad 30 disposed on the opposite side of the tower 2 on the common Zugmitteltriebwelle 24, the Generatorwellerad 16 and a second steel cable 32, which wraps around the second Zugmittelwellenrad 30 and the Generatorwellenrad 16. The second cable 22 drives via the generator shaft 16, the generator shaft 1 1 and thus the generator 9 at. The tower 2 is in turn rotatably mounted below the generator 9, so that the rotor 5 can align in the wind. 3 shows a third embodiment of the invention, which differs from the embodiment of FIG. 2 in that on the common traction drive shaft 24, a first and a second generator 34, 35 and at the end of the second cable drive 22, a third and a fourth generator 36, 37 is provided. Characterized in that a plurality of generators 34, 35, 36, 37 are provided, it is possible, the generators 34, 35, 36, 37 to build smaller or to use smaller generators, so that they are then placed at a greater height on the tower 2 can, without that the tower 2 would have to be made more massive.
Fig. 4 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausgestaltung des Drehlagers 19. Hierbei steckt das untere Ende 4 des Turms 2 in einem Fundament 40 in einer entsprechend groß dimensionierten Lagerbuchse 42, wobei durch entsprechende Wälzlager oder durch einen Ölfilm 44 die Drehbarkeit des oberen Teils des Turms 2 in der Lagerbuchse 42 gewährleistet ist. Um das Herausgleiten des oberen Teils des Turms 2 nach oben zu vermeiden, ist der Turm 2 zusätzlich am oberen Ende der Lagerbuchse 42 mit einem Ringlager 46 in axialer Richtung gesichert. Here, the lower end 4 of the tower 2 inserted in a foundation 40 in a correspondingly large-sized bushing 42, wherein by appropriate rolling bearings or by an oil film 44, the rotation of the upper part of the tower. 2 is ensured in the bearing bush 42. In order to avoid the sliding up of the upper part of the tower 2 upwards, the tower 2 is additionally secured at the upper end of the bearing bush 42 with a ring bearing 46 in the axial direction.
Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, dass der gesamte Turm 2 fest im Boden verankert ist und der Rotor 5, der Seiltrieb 13 und der Generator 9 um die Längsachse des Turms 2 drehbar montiert sind. Hierzu ist der Rotor 5 mit Rotorwelle 7 und Rotorwellenrad 15 über ein oberes Drehlager 50 drehbar am oberen Ende 3 des Turms 2 montiert. Der Generator 9 ist im unteren Bereich des Turms 2 auf einer ringförmigen Plattform 52 montiert. Die ringförmige Plattform 52 ist auf einem fest mit dem Turm 2 verbundenen Plattformträger 54 drehbar gelagert. Auf diese Weise kann der Generator 9 mit Generatorwelle 1 1 und darauf montiertem Generatorwellenrad 16 dem Rotor 5 mit Rotorwelle 7 und darauf montiertem Rotorwellenrad 15 nachgeführt werden, so dass das die beiden Wellenräder 15 und 16 umschlingende Stahlseil 17 nicht verdreht wird und nicht in Kontakt mit dem Turm 2 gelangt. Fig. 5 shows a fourth embodiment of the invention, which differs from the first embodiment of Fig. 1 in that the entire tower 2 is firmly anchored in the ground and the rotor 5, the cable drive 13 and the generator 9 about the longitudinal axis of the tower 2 are rotatably mounted. For this purpose, the rotor 5 with rotor shaft 7 and rotor shaft 15 is rotatably mounted via an upper rotary bearing 50 at the upper end 3 of the tower 2. The generator 9 is mounted in the lower part of the tower 2 on an annular platform 52. The annular platform 52 is rotatably mounted on a fixedly connected to the tower 2 platform carrier 54. In this way, the generator 9 with generator shaft 1 1 and mounted thereon Generatorwellenrad 16 the rotor 5 with rotor shaft 7 and rotor shaft 15 mounted thereon be tracked so that the two wave wheels 15 and 16 looping steel wire 17 is not twisted and not in contact with the tower 2 arrives.
Fig. 6 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der vierten Ausführungsform nach Fig. 5 dadurch unterscheidet, dass zusätzlich zu dem ersten
Seiltrieb 13 ein zweiter Seiltrieb 60 vorgesehen ist, der parallel zum ersten Seiltrieb 13 auf der gegenüberliegenden Seite des Turms 2 verläuft. Der zweite Seiltrieb 60 umfasst ein zweites Rotorwellenrad 62, das fest auf der Rotorwelle 7 montiert ist, ein zweites Stahlseil 64 und ein zweites Generatorwellenrad 66. Das zweite Generatorwellenrad 66 ist auf einer zweiten Generatorwelle 68 eines zweiten Generators 70 angeordnet, der ebenfalls auf der ringförmigen drehbaren Plattform 52 dem ersten Generator 9 gegenüberliegend angeordnet ist. Durch die parallelen Seiltriebe 13 und 60 wird der Turm symmetrisch verspannt und kann dadurch bei gleichbleibender Stabilität weniger massiv gebaut werden. FIG. 6 shows a fifth embodiment of the invention, which differs from the fourth embodiment according to FIG. 5 in that, in addition to the first embodiment of FIG Rope drive 13, a second cable drive 60 is provided which extends parallel to the first cable drive 13 on the opposite side of the tower 2. The second cable drive 60 includes a second rotor shaft 62 fixedly mounted on the rotor shaft 7, a second steel cable 64, and a second generator shaft 66. The second generator shaft 66 is disposed on a second generator shaft 68 of a second generator 70, also on the annular one rotatable platform 52 is disposed opposite the first generator 9. Due to the parallel cable drives 13 and 60, the tower is symmetrically braced and can thus be built less massive while maintaining stability.
Fig. 7 zeigt schematisch eine sechste Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls einen ersten Seiltrieb 80 und einen zweiten Seiltrieb 82 aufweist. Der erste Seiltrieb umfasst ein erstes Stahlseil 84, das ein Rotorwellenrad 86 und ein zweites Wellenrad 88 umschlingt. Das zweite Wellenrad 88 ist auf einer mittleren Seiltriebwelle 90 angeordnet, die mittels einer rohrförmigen Hülse 92 um eine vertikale Achse drehbar und in axialer Richtung verschiebbar am Turm 2 angeordnet ist. Der zweite Seiltrieb 82 umfasst ein drittes Wellenrad 94, das ebenfalls auf der mittleren Seiltriebwelle 90 angeordnet ist, und ein zweites Stahlseil 96, das das dritte Wellenrad 94 und das Generatorwellenrad 16 umschlingt. Fig. 7 shows schematically a sixth embodiment of the invention, which also has a first cable drive 80 and a second cable drive 82. The first cable drive comprises a first steel cable 84, which wraps around a rotor shaft wheel 86 and a second shaft wheel 88. The second wave wheel 88 is arranged on a central cable drive shaft 90 which is rotatable by means of a tubular sleeve 92 about a vertical axis and slidably disposed on the tower 2 in the axial direction. The second cable drive 82 comprises a third wave wheel 94, which is also arranged on the middle cable drive shaft 90, and a second steel cable 96, which wraps around the third wave wheel 94 and the generator shaft 16.
Die Nachführung des Rotors 5, der Seiltriebe 13; 13, 60; 80, 82 und der drehbaren Plattform 52 kann bei den Ausführungsformen nach den Figuren 5 bis 7 mittels Elektromotoren erfolgen. The tracking of the rotor 5, the cable drives 13; 13, 60; 80, 82 and the rotatable platform 52 can be carried out in the embodiments according to Figures 5 to 7 by means of electric motors.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform mit einem Turm 2, der ein oberes und ein unteres Ende 3, 4 aufweist. Am oberen Ende 3 des vertikal angeordneten Turms 2 ist ein Rotor 5 mit einer horizontal verlaufenden Rotorwelle 7 angeordnet. Am Boden am unteren Ende 4 des Turms 2 ist auf einer drehbaren Plattform 9 ein Generator 1 1 mit einer Generatorwelle 13 angeordnet. Die Kopplung zwischen Generator 1 1 und Rotor 5 erfolgt über einen ersten Seiltrieb 15 und über einen zweiten Seiltrieb 17. Der erste Seiltrieb 15 umfasst ein an der Rotorwelle 7 montiertes Rotorwellenrad 19 und ein an der Generatorwelle 13 montiertes Generatorwellenrad 21 . Die Generatorwelle 13 durchsetzt den Turm 2 und ist in diesem drehbar gelagert.
Der Generator 1 1 und das Generatorwellenrad 21 sind auf einander gegenüberliegend Seiten des Turms 2 angeordnet. Fig. 8 shows a schematic representation of a seventh embodiment with a tower 2, which has an upper and a lower end 3, 4. At the upper end 3 of the vertically arranged tower 2, a rotor 5 with a horizontally extending rotor shaft 7 is arranged. At the bottom at the lower end 4 of the tower 2, a generator 1 1 is arranged with a generator shaft 13 on a rotatable platform 9. The coupling between the generator 11 and the rotor 5 takes place via a first cable drive 15 and via a second cable drive 17. The first cable drive 15 comprises a rotor shaft 19 mounted on the rotor shaft 7 and a generator shaft 21 mounted on the generator shaft 13. The generator shaft 13 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this. The generator 1 1 and the generator shaft 21 are arranged on opposite sides of the tower 2.
Die Rotorwelle 7 ist über den ersten Seiltrieb 15 mit einer dem ersten und zweiten Seiltrieb 15, 17 gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 23 verbunden. Die Zugmitteltriebwelle 23 ist zumindest eine Rotorblattlänge unter dem oberen Ende 3 des Turms 2 angeordnet. Der erste Seiltrieb 15 umfasst das Rotorwellenrad 19 auf der Rotorwelle 7, ein auf der gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 23 angeordnetes erstes Zugmittelwellenrad 25 und ein erstes Stahlseil 27, das das Rotorwell enrad 19 und das erste Zugmittelwellenrad 23 umschlingt. Die gemeinsame Zugmitteltriebwelle 23 durchsetzt den Turm 2 und ist in diesem drehbar gelagert. Der zweite Seiltrieb 17 umfasst ein auf der dem ersten Seiltrieb 15 gegenüberliegenden Seite des Turms 2 auf der gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 23 angeordnetes zweites Zugmittelwellenrad 31 , das Generatorwellenrad 21 und ein zweites Stahlseil 33, das das zweite Zugmittelwellenrad 31 und das Generatorwellenrad 21 umschlingt. Der zweite Seiltrieb 17 treibt über das Generatorwellenrad 21 die Generatorwelle 13 und damit den Generator 1 1 an. Der Turm 2 ist über die Plattform 9 drehbar gelagert, so dass sich der Rotor 5 im Wind ausrichten kann. The rotor shaft 7 is connected via the first cable drive 15 with a first and second cable drive 15, 17 common traction drive shaft 23. The traction drive shaft 23 is arranged at least one rotor blade length below the upper end 3 of the tower 2. The first cable drive 15 comprises the rotor shaft 19 on the rotor shaft 7, a arranged on the common Zugmitteltriebwelle 23 first Zugmittelwellenrad 25 and a first steel cable 27 which wraps around the Rotorwell enrad 19 and the first Zugmittelwellenrad 23. The common Zugmitteltriebwelle 23 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this. The second cable drive 17 comprises a second Zugmittelwellenrad 31 arranged on the opposite side of the tower 2 on the common Zugmitteltriebwelle 23, the Generatorwellenrad 21 and a second steel cable 33, which wraps around the second Zugmittelwellenrad 31 and the Generatorwellenrad 21. The second cable drive 17 drives via the generator shaft 21, the generator shaft 13 and thus the generator 1 1 at. The tower 2 is rotatably mounted on the platform 9, so that the rotor 5 can align in the wind.
Fig. 9 zeigt eine achte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 8 dadurch unterscheidet, dass anstelle von zwei Seiltrieben drei Seiltriebe miteinander gekoppelt sind. Der zweite Seiltrieb 17 ist nicht mit dem Generatorwellenrad 21 , sondern mit einem dritten Zugmittelwellenrad 40 verbunden, das auf einer zweiten gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 42 angeordnet ist. Die zweite gemeinsame Zugmitteltriebwelle 42 durchsetzt den Turm 2 und ist in diesem drehbar gelagert. Ein dritter Seiltrieb 44 umfasst ein auf der dem zweiten Seiltrieb 15 gegenüberliegenden Seite des Turms 2 auf der zweiten gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 42 angeordnetes viertes Zugmittelwellenrad 46, ein drittes Stahlseil 48 und das Generatorwellenrad 21 . 9 shows an eighth embodiment of the invention, which differs from the embodiment according to FIG. 8 in that, instead of two cable drives, three cable drives are coupled together. The second cable drive 17 is not connected to the generator shaft 21, but with a third Zugmittelwellenrad 40 which is disposed on a second common Zugmitteltriebwelle 42. The second common traction drive shaft 42 passes through the tower 2 and is rotatably mounted in this. A third cable drive 44 comprises a fourth traction mechanism shaft 46 arranged on the second cable drive 15 opposite the tower 2 on the second common traction mechanism drive shaft 42, a third steel cable 48 and the generator shaft wheel 21.
Fig. 10 zeigt eine neunte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der Ausführungsform von Fig. 9 dadurch unterscheidet, dass zusätzlich zu dem Generator auf der drehbaren Pattform 9 - erster Generator 1 1 - ein zweiter und ein dritter Generator 50, 52 vorgesehen sind. Der zweite Generator 50 ist auf der ersten gemeinsamen Zugmitteltriebwelle 23 und der dritte Generator 52 ist auf der zweiten gemeinsamen Zugmittel-
triebwelle 42 angeordnet. Der zweite und dritte Generator 50, 52 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten des Turms 2 an diesem befestigt. Dadurch, dass mehrere Generatoren 1 1 , 50, 52 vorgesehen sind, ist es möglich, die über dem Boden an dem Turms 2 angeordneten Generatoren 50, 52 kleiner zu bauen bzw. kleinere Generatoren zu verwenden, so dass diese dann in größerer Höhe am Turm 2 angeordnet werden können, ohne dass hierfür der Turm 2 massiver ausgeführt werden müsste. Fig. 10 shows a ninth embodiment of the invention, which differs from the embodiment of Fig. 9 in that in addition to the generator on the rotatable platform 9 - first generator 1 1 - a second and a third generator 50, 52 are provided. The second generator 50 is on the first common traction drive shaft 23 and the third generator 52 is on the second common traction mechanism drive shaft 42 arranged. The second and third generators 50, 52 are mounted on opposite sides of the tower 2 thereto. Characterized in that a plurality of generators 1 1, 50, 52 are provided, it is possible to build the above the bottom of the tower 2 arranged generators 50, 52 smaller or to use smaller generators, so that these then at a greater height on the tower 2 can be arranged without that the tower 2 would have to be made more massive.
Fig. 1 1 zeigt schematisch eine beispielhafte drehbare Plattform 9 und ein Fundament 60 mit dem der Turm 2 drehbar im Boden verankert ist. Hierbei steckt das untere Ende 4 des Turms 2 in dem Fundament 40 in einer entsprechend groß dimensionierten Lagerbuchse 62, wobei durch entsprechende Welzlager oder durch einen Ölfilm 64 die Drehbarkeit des Turms 2 in der Lagerbuchse 62 gewährleistet ist. Um das Herausgleiten des Turms 2 nach oben zu vermeiden, ist der Turm 2 zusätzlich am oberen Ende der Lagerbuchse 42 in einem Ringlager 66 in axialer Richtung gesichert. Fig. 1 1 shows schematically an exemplary rotatable platform 9 and a foundation 60 with which the tower 2 is rotatably anchored in the ground. Here is the lower end 4 of the tower 2 in the foundation 40 in a correspondingly large-sized bearing bush 62, wherein the rotation of the tower 2 in the bearing bush 62 is ensured by appropriate Welzlager or by an oil film 64. In order to avoid sliding out of the tower 2 upwards, the tower 2 is additionally secured at the upper end of the bearing bush 42 in a ring bearing 66 in the axial direction.
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung einer zehnte Ausführungsform mit einem Turm 2, der ein oberes und ein unteres Ende 3, 4 aufweist. Am oberen Ende 3 des vertikal angeordneten Turms 2 ist ein Rotor 5 mit einer horizontal verlaufenden Rotorwelle 7 angeordnet. Am Boden am unteren Ende 4 des Turms 2 ist auf einer drehbaren ringförmigen Plattform 9 ein Generator 1 1 mit einer Generatorwelle 13 angeordnet. Die Kopplung zwischen Generator 1 1 und Rotor 5 erfolgt über einen Seiltrieb 15, der ein an der Rotorwelle 7 montiertes Rotorwellenrad 17, ein an der Generatorwelle 13 montiertes Generatorwellenrad 19 und ein Stahlseil 21 umfasst, das die beiden Wellenräder 17 und 19 umschlingt. Der Roter 5 mit Rotorwelle 7 und Rotorwellenrad 17 ist über ein Drehlager 23 am oberen Ende 3 des Turms 2 um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagert. Die drehbare Plattform 9 mit Generator 1 1 , Generatorwelle 13 und Generatorwellenrad 19 sind auf einem Fundament 25 um die im Wesentlichen vertikale Achse um den Turm drehbar gelagert. Durch das Drehlager 23 und die drehbare Plattform 9 kann der Seiltrieb 15 und der Generator 1 1 auf einfache Weise nachgeführt werden, wenn der Rotor 5 im Wind ausgerichtet wird. Durch die Nachführung wird verhindert, dass das die beiden Wellenräder 17 und 19 umschlingende Stahlseil 21 nicht verdreht wird und nicht in Kontakt mit dem Turm 2 gelangt.
Fig. 13 zeigt eine elfte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der zehnten Ausführungsform nach Fig. 12 dadurch unterscheidet, dass zusätzlich zu dem ersten Seiltrieb 15 ein zweiter Seiltrieb 30 vorgesehen ist, der parallel zum ersten Seiltrieb 15 auf der gegenüberliegenden Seite des Turms 2 verläuft. Der zweite Seiltrieb 30 umfasst ein zweites Rotorwellenrad 32, das fest auf der Rotorwelle 7 montiert ist, ein zweites Stahlseil 34 und ein zweites Generatorwellenrad 36. Das zweite Generatorwellenrad 36 ist auf einer zweiten Generatorwelle 38 eines zweiten Generators 40 angeordnet, der ebenfalls auf der ringförmigen drehbaren Plattform 9 dem ersten Generator 1 1 gegenüberliegend angeordnet ist. Durch die parallelen Seiltriebe 15 und 30 wird der Turm symmetrisch verspannt und kann dadurch bei gleichbleibender Stabilität weniger massiv gebaut werden. Fig. 12 shows a schematic representation of a tenth embodiment with a tower 2, which has an upper and a lower end 3, 4. At the upper end 3 of the vertically arranged tower 2, a rotor 5 with a horizontally extending rotor shaft 7 is arranged. At the bottom at the lower end 4 of the tower 2, a generator 1 1 is arranged with a generator shaft 13 on a rotatable annular platform 9. The coupling between generator 1 1 and rotor 5 via a cable drive 15 which comprises a mounted on the rotor shaft 7 rotor shaft 17, a mounted on the generator shaft 13 Generatorwellenrad 19 and a steel cable 21 which wraps around the two wave wheels 17 and 19. The red 5 with rotor shaft 7 and rotor shaft 17 is rotatably mounted about a pivot bearing 23 at the upper end 3 of the tower 2 about a substantially vertical axis. The rotatable platform 9 with generator 1 1, generator shaft 13 and generator shaft 19 are rotatably mounted on a foundation 25 about the substantially vertical axis about the tower. By the pivot bearing 23 and the rotatable platform 9, the cable drive 15 and the generator 1 1 can be tracked in a simple manner when the rotor 5 is aligned in the wind. The tracking prevents the steel cable 21, which wraps around the two wave wheels 17 and 19, from being twisted and does not come into contact with the tower 2. 13 shows an eleventh embodiment of the invention, which differs from the tenth embodiment according to FIG. 12 in that, in addition to the first cable drive 15, a second cable drive 30 is provided which is parallel to the first cable drive 15 on the opposite side of the tower 2 runs. The second cable drive 30 comprises a second rotor shaft wheel 32 fixedly mounted on the rotor shaft 7, a second steel cable 34 and a second generator shaft gear 36. The second generator shaft gear 36 is disposed on a second generator shaft 38 of a second generator 40 also on the annular one rotatable platform 9 of the first generator 1 1 is arranged opposite. Due to the parallel cable drives 15 and 30, the tower is symmetrical braced and can thus be built less massive while maintaining stability.
Fig. 14 zeigt schematisch eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls einen ersten Seiltrieb 50 und einen zweiten Seiltrieb 52 aufweist. Der erste Seiltrieb umfasst ein erstes Stahlseil 54, das ein Rotorwellenrad 56 und ein erstes Wellenrad 58 umschlingt. Das erste Wellenrad 58 ist auf einer mittleren gemeinsamen Seiltriebwelle 60 angeordnet, die mittels einer rohrförmigen Hülse 62 um die vertikale Achse drehbar und in axialer Richtung verschiebbar am Turm 2 angeordnet ist. Der zweite Seiltrieb 52 umfasst ein zweites Wellenrad 64, das ebenfalls auf der mittleren Seiltriebwelle 60 angeordnet ist, und ein zweites Stahlseil 66, das das zweite Wellenrad 64 und das Generatorwellenrad 19 umschlingt. 14 schematically shows a twelfth embodiment of the invention, which likewise has a first cable drive 50 and a second cable drive 52. The first cable drive comprises a first steel cable 54 which wraps around a rotor shaft 56 and a first shaft 58. The first wave wheel 58 is disposed on a central common cable drive shaft 60 which is rotatable about the vertical axis by means of a tubular sleeve 62 and slidably disposed on the tower 2 in the axial direction. The second cable drive 52 comprises a second wave wheel 64, which is likewise arranged on the middle cable drive shaft 60, and a second steel cable 66, which wraps around the second wave wheel 64 and the generator shaft wheel 19.
Fig. 15 zeigt schematisch eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der zwölften Ausführungsform nach Fig. 14 dadurch unterscheidet, dass nicht nur auf einer Seite des Turms 2 ein erster und ein zweiter Seiltrieb 50, 52, sondern auch auf gegenüberliegenden Seiten des Turms ein dritter und ein vierter Seiltrieb 70, 72 also insgesamt vier Seiltriebe vorgesehen sind. Dem dritten und vierten Seiltrieb 70, 72 ist auch ein zweiter Generator 74 zugeordnet, der auf der drehbaren Plattform 9 dem ersten Generator 1 1 gegenüberliegend angeordnet ist. Der dritte Seiltrieb 70 umfasst ein zweites Rotorwellenrad 76 ein drittes Stahlseil 78 und ein drittes Wellenrad 80, das auf einer zweiten gemeinsamen Seiltriebwelle 82 angeordnet ist. Die zweite Seiltriebwelle 82 erstreckt sich in entgegen gesetzter Richtung zu der ersten gemeinsamen Seiltriebwelle 60 ebenfalls von der rohrförmigen Hülse 62 seitlich weg. Der vierte Seiltrieb 72
umfasst ein viertes Wellenrad 84, das auf der zweiten gemeinsamen Seiltriebwelle 82 neben dem dritten Wellenrad 80 angeordnet ist, ein viertes Stahlseil 86 und ein zweites Generatorwellenrad 88, das auf einer zweiten Generatorwelle 90 des zweiten Generators 74 angeordnet ist. Fig. 15 shows schematically a thirteenth embodiment of the invention, which differs from the twelfth embodiment of Fig. 14 in that not only on one side of the tower 2, a first and a second cable drive 50, 52, but also on opposite sides of the tower a third and a fourth cable drive 70, 72 are thus provided a total of four cable drives. The third and fourth cable drive 70, 72 is also associated with a second generator 74, which is arranged on the rotatable platform 9 opposite the first generator 1 1. The third cable drive 70 includes a second rotor shaft 76, a third steel cable 78, and a third shaft 80 disposed on a second common cable drive shaft 82. The second cable drive shaft 82 also extends laterally away from the tubular sleeve 62 in the opposite direction to the first common cable drive shaft 60. The fourth rope drive 72 includes a fourth shaft gear 84 disposed on the second common cable drive shaft 82 adjacent to the third shaft gear 80, a fourth steel cable 86, and a second generator shaft gear 88 disposed on a second generator shaft 90 of the second generator 74.
Durch den spiegelsymmetrischen Aufbau der dreizehnten Ausführungsform mit jeweils zwei Seiltrieben 50, 52 und 70, 72 auf einander gegenüberliegenden Seiten des Turms 2 wird dieser nach Art eine Mastes eines Segelschiffes verspannt und der Turm kann bei gleicher Höhe weniger massiv gebaut werden. Due to the mirror-symmetrical structure of the thirteenth embodiment, each with two cable drives 50, 52 and 70, 72 on opposite sides of the tower 2 this is braced in the manner of a mast of a sailing ship and the tower can be built less massive at the same height.
Die Nachführung des Rotors 5, der Seiltriebe 15; 15, 30; 50, 52; 70, 72 und der drehbaren Plattform 9 kann bei jeder der Ausführungsformen zehn bis dreizehn mittels Elektromotoren erfolgen. The tracking of the rotor 5, the cable drives 15; 15, 30; 50, 52; 70, 72 and the rotatable platform 9 can be made in each of the embodiments ten to thirteen by means of electric motors.
Es ist bei den Ausführungsformen zehn bis dreizehn auch möglich einseitig oder beidseitig drei, vier oder noch mehr Seiltriebe mit entsprechenden gemeinsamen Seiltriebwellen vorzusehen. Auch können den gemeinsamen Seiltriebwellen und der Rotorwelle zusätzlich kleinere Generatoren zugeordnet werden. Hierdurch wird die Erzeugung der elektrischen Leistung auf mehrere (kleinere) Generatoren verteilt. It is in the embodiments ten to thirteen also possible on one side or on both sides to provide three, four or even more cable drives with corresponding common cable drive shafts. Also, the common cable drive shafts and the rotor shaft can be additionally assigned smaller generators. As a result, the generation of electric power is distributed to a plurality of (smaller) generators.
Die Rohrförmige Hülse 62 kann mittels einem Gleitlager oder einem Wälzlager am Turm 2 befestigt sein. The tubular sleeve 62 may be secured by means of a sliding bearing or a rolling bearing on the tower 2.
Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung einer besonders einfachen Ausgestaltung eines Getriebes mit dem die vergleichsweise geringe Drehzahl des Rotors und damit des Rotorwellenrades 15 einen schnell laufenden Generator 9 angepasst werden kann. Das über ein Zugmittel 17 vom Rotorwellenrad 15 angetriebenen unteren Wellenrad oder Generatorwellenrad 16 greift in ein kleineres Zahnrad 55, das auf der Generatorwelle 1 1 montiert ist. Dadurch kann auf einfache Weise die vergleichsweise geringe Rotordrehzahl erhöht und an die Eingangsdrehzahl des schnell laufenden Generators 9 angepasst werden.
Eine im Vergleich zu der Rotordrehzahl erhöhte Generatordrehzahl lässt sich auch dadurch erreichen, dass der Durchmesser des Rotorwellenrades 15 größer als der Durchmesser des Genertorwellenradesl 6 gewählt wird, wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 1 gezeigt ist. Wie dies bereits bei der Ausführungsform nach Fig. 7 gezeigt ist, kann bei einer Mehrzahl von Seiltrieben die Erhöhung der Drehzahl stufenweise erfolgen, in dem der Durchmesser eines unteren Wellenrades 88 größer dimensioniert ist als das auf der gleichen Seiltriebwelle angebrachte obere Wellenrad 94. Fig. 16 shows a schematic representation of a particularly simple embodiment of a transmission with which the comparatively low speed of the rotor and thus of the rotor shaft 15, a fast-running generator 9 can be adjusted. The driven by a traction means 17 from the rotor shaft 15 lower shaft or Generatorwellenrad 16 engages in a smaller gear 55 which is mounted on the generator shaft 1 1. As a result, the comparatively low rotor speed can be increased in a simple manner and adapted to the input speed of the high-speed generator 9. An increased generator speed in comparison to the rotor speed can also be achieved by selecting the diameter of the rotor shaft wheel 15 to be greater than the diameter of the Genertorwellenradesl 6, as shown in the embodiment of FIG. As already shown in the embodiment according to FIG. 7, in the case of a plurality of cable drives, the speed can be increased incrementally, in which the diameter of a lower shaft 88 is dimensioned larger than the upper shaft 94 mounted on the same cable drive shaft.
Fig. 17 zeigt schematische eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Turm 2 einer Windkraftanlage mittels eines Pfahlfundamentes 100 starr im Boden verankert ist. Die Ausführungsform nach Fig. 17 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 7 lediglich dadurch, dass eine drehbare Plattform 102 mit Generator 104 mit unterem Wellenrad 105 unterirdisch in einer Ausnehmung 106 unmittelbar über dem Pfahlfundament 100 angeordnet ist. Die Ausnehmung 106 wird durch eine Abdeckung 108 abgedeckt und weist eine Öffnung 1 10 auf. Durch die Öffnung 1 10 erstreckt sich ein Zugmittel 1 12. Die Abdeckung 108 ist starr mit der drehbaren Plattform 102 verbunden, so dass das Zugmittel 1 12 immer durch die Öffnung 1 10 verlaufen kann. Fig. 17 shows schematically an embodiment of the invention, in which the tower 2 of a wind turbine by means of a pile foundation 100 is anchored rigidly in the ground. The embodiment according to FIG. 17 differs from the embodiment according to FIG. 7 only in that a rotatable platform 102 with generator 104 with lower wave wheel 105 is arranged underground in a recess 106 directly above the pile foundation 100. The recess 106 is covered by a cover 108 and has an opening 1 10. Through the opening 1 10 extends a traction means 1 12. The cover 108 is rigidly connected to the rotatable platform 102, so that the traction means 1 12 can always extend through the opening 1 10.
Fig. 18 zeigt schematische eine Ausführungsform der Erfindung, die eine Kombination der Ausführungsform nach Fig. 7 und Fig. 17 darstellt. Der Turm 2 einer Windkraftanlage weist im unteren Bereich eine sack- oder buchsenformige Ausnehmung 120 auf in die ein im Boden fest verankerte Trägerdorn 122 eingreift. Der Turm 2 ist über ein oberes und ein unteres Lager 124 und 125 axial drehbar aber nicht axial verschiebbar gelagert. Ein Generator 104 ist auf einer fest mit dem Turm 2 verbundenen Plattform 126 angeordnet und dreht sich zusammen mit dem Turm 2. Der Generator 104 ist geschützt in einer Ausnehmung 106 angeordnet, die mit einer Abdeckung 108 abgedeckt ist. Die Abdeckung 108 weist eine Öffnung 1 10 auf durch die ein Zugmittel 1 12 verläuft. FIG. 18 schematically shows an embodiment of the invention, which represents a combination of the embodiment according to FIGS. 7 and 17. The tower 2 of a wind turbine has at the bottom of a bag or socket-shaped recess 120 into which a firmly anchored in the ground carrier mandrel 122 engages. The tower 2 is mounted on an upper and a lower bearing 124 and 125 axially rotatable but not axially displaceable. A generator 104 is disposed on a platform 126 fixedly connected to the tower 2 and rotates together with the tower 2. The generator 104 is protected in a recess 106 which is covered with a cover 108. The cover 108 has an opening 1 10 through which a traction means 1 12 extends.
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können anstelle der Seiltriebe, Kettentriebe oder Zahnriementriebe eingesetzt werden, wobei die Wellenräder als Zahnräder ausgebildet sind. Die Gliederketten der Kettentriebe sind insbesondere als Flyerketten ausgebildet, wobei die Arbeitsbreite der Flyerketten der zu übertragenden Leistung angepasst wird. Besonders geeignet sind sogenannte Zahnkettentriebe,
wobei die Arbeitsbreite der Zahnketten ebenfalls an die zu übertragende Leistung an- gepasst werden kann. Zahnketten werden z, B. von der Firma Kettenfuchs in verschiedenen Ausführungsformen, Längen und Arbeitsbreiten hergestellt. In all embodiments described above, instead of the cable drives, chain drives or toothed belt drives can be used, wherein the wave wheels are formed as gears. The link chains of the chain drives are designed in particular as leaf chains, wherein the working width of the leaf chains of the power to be transmitted is adjusted. Particularly suitable are so-called sprocket drives, wherein the working width of the toothed chains can also be adapted to the power to be transmitted. Toothed chains are produced, for example, by Kettenfuchs in various embodiments, lengths and working widths.
Auch die Verwendung von Treibriemen mit Noppen und komplementären Ausnehmungen in den Wellenrädern oder Wellenräder mit Noppen oder Zähnen, die in komplementäre Ausnehmungen in den Treibriemen ist möglich. Also, the use of drive belts with knobs and complementary recesses in the wave wheels or wave wheels with knobs or teeth, which is possible in complementary recesses in the drive belt.
Die Kettentriebe können wenigstens teilweise aus hochfesten faserverstärkten Kunststoffen, wie CFK, Aramide etc., oder aus Titan hergestellt werden. Die Zugmittel in Form von Zahnriemen, oder Treibriemen können ebenfalls aus hochfesten faserverstärkten Kunststoffen, wie CFK, Aramide etc. hergestellt werden.
The chain drives can be made at least partially of high strength fiber reinforced plastics such as CFRP, aramids, etc., or of titanium. The traction means in the form of toothed belts, or drive belts can also be made of high-strength fiber-reinforced plastics, such as CFRP, aramids, etc.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
2 Turm 2 tower
3 oberes Ende von 2 3 upper end of 2
4 unteres Ende von 2 4 lower end of 2
5 Rotor 5 rotor
7 Rotorwelle 7 rotor shaft
9 Generator 9 generator
1 1 Generatorwelle 1 1 generator shaft
13 Seiltrieb 13 rope drive
15 Rotorwellenrad 15 rotor shaft wheel
16 Generatorwellenrad 16 Generator shaft wheel
17 Stahlseil 17 steel cable
19 Drehlager 19 pivot bearings
20 erster Seiltrieb 20 first rope drive
22 zweiter Seiltrieb 22 second rope drive
24 gemeinsame Zugmitteltriebwelle 24 common traction drive shaft
26 erstes Zugmittelwellenrad26 first Zugmittelwellenrad
28 erstes Stahlseil 28 first steel cable
30 zweites Zugmittelwellenrad 30 second Zugmittelwellenrad
32 zweites Stahlseil 32 second steel cable
34 erster Generator 34 first generator
35 zweiter Generator 35 second generator
36 dritter Generator 36 third generator
37 vierter Generator 37 fourth generator
40 Fundament 40 foundation
42 Lagerbuchse 42 bearing bush
44 Ölfilm 44 oil film
46 Ringlager 46 ring bearings
50 oberes Drehlager 50 upper pivot bearing
52 ringförmige drehbare Plattform 52 annular rotatable platform
54 Plattformträger 54 platform carrier
55 Zahnrad 55 gear
56 Pfahlfundament
57 Ausnehmung 56 pile foundation 57 recess
58 Abdeckung 58 cover
59 Öffnung in 58 59 opening in 58
60 zweiter Seiltrieb 60 second rope drive
62 zweites Rotorwellenrad 62 second rotor shaft wheel
64 zweites Stahlseil 64 second steel cable
66 zweites Generatorwellenrad 66 second generator shaft wheel
68 zweite Generatorwelle 68 second generator shaft
70 zweiter Generator 70 second generator
80 erster Seiltrieb 80 first rope drive
82 zweiter Seiltrieb 82 second rope drive
84 erstes Stahlseil 84 first steel cable
86 Rotorwellenrad 86 rotor shaft wheel
88 zweites Wellenrad 88 second wave wheel
90 mittlere Seiltriebwelle 90 middle rope drive shaft
92 rohrförmig Hülse für 90 92 tubular sleeve for 90
94 drittes Wellenrad 94 third wave wheel
96 zweites Stahlseil 96 second steel cable
Bezugszeichenliste der Figuren 8 - 1 1 List of reference numerals of FIGS. 8-11
2 Turm 2 tower
3 oberes Ende von 2 3 upper end of 2
4 unteres Ende von 2 4 lower end of 2
5 Rotor 5 rotor
7 Rotorwelle 7 rotor shaft
9 drehbare Plattform 9 rotatable platform
1 1 (erster) Generator 1 1 (first) generator
13 Generatorwelle 13 generator shaft
15 erster Seiltrieb 15 first rope drive
17 zweiter Seiltrieb 17 second rope drive
19 Rotorwellenrad 19 rotor shaft wheel
21 Generatorwellenrad 21 Generator shaft wheel
23 (erste) gemeinsame Zugmitteltriebwelle 23 (first) common traction drive shaft
25 erstes Zugmittelwellenrad 25 first Zugmittelwellenrad
27 erstes Stahlseil
zweites Zugmittelwellenrad 27 first steel cable second Zugmittelwellenrad
zweites Stahlseil drittes Zugmittelwellenrad second steel cable third Zugmittelwellenrad
zweite gemeinsame Zugmitteltriebwelle dritter Seiltrieb second common traction drive shaft third rope drive
viertes Zugmittelwellenrad fourth Zugmittelwellenrad
drittes Stahlseil zweiter Generator third steel cable second generator
dritter Generator Fundament third generator foundation
Lagerbuchse bearing bush
Ölfilm oil film
Ringlager section bearings
Bezugszeichenliste der Figuren 12 - 15 Turm List of Reference Numerals of Figures 12-15 tower
oberes Ende von 2 upper end of 2
unteres Ende von 2 lower end of 2
Rotor rotor
Rotorwelle rotor shaft
drehbare Plattform rotatable platform
(erster) Generator (first) generator
(erste) Generatorwelle (first) generator shaft
(erster) Seiltrieb (first) rope drive
(erstes) Rotorwell enrad (first) rotor shaft
(erstes) Generatorwellenrad (first) generator shaft wheel
(erstes) Stahlseil (first) steel cable
Drehlager pivot bearing
Fundament zweiter Seiltrieb Foundation second rope drive
zweites Rotorwellenrad second rotor shaft wheel
zweites Stahlseil
zweites Generatorwellenrad second steel cable second generator shaft wheel
zweite Generatorwelle second generator shaft
zweiter Generator erster Seiltrieb second generator first rope drive
zweiter Seiltrieb second rope drive
erstes Stahlseil first steel cable
Rotorwellenrad Rotorwellenrad
erstes Wellenrad first wave wheel
gemeinsame Seiltriebwelle common rope drive shaft
rohrförmige Hülse tubular sleeve
zweites Wellenrad second wave wheel
zweites Stahlseil dritter Seiltrieb second steel rope third rope drive
vierter Seiltrieb fourth rope drive
zweiter Generator second generator
zweites Rotorwell enrad second rotor shaft
drittes Stahlseil third steel cable
drittes Wellenrad third wave wheel
zweite gemeinsame Seiltriebwelle viertes Wellenrad second common cable drive shaft fourth wave wheel
viertes Stahlseil fourth steel cable
zweites Generatorwellenrad second generator shaft wheel
zweite Generatorwelle Pfahlfundament second generator shaft pile foundation
drehbare Plattform rotatable platform
Generator generator
unteres Wellenrad lower wave wheel
Ausnehmung recess
Abdeckung cover
Öffnung in 108 Opening in 108
Zugmittel Ausnehmung im unteren Teil des Turms 2 Trägerdorn Traction means recess in the lower part of the tower 2 carrier mandrel
oberes Drehlager
unteres Drehlager fest mit dem Turm verbundene Plattform
Upper pivot bearing lower pivot bearing firmly connected to the tower platform
Claims
1 . Windkraftanlage zur Erzeugung elektrischer Energie, mit 1 . Wind turbine for generating electrical energy, with
einem Turm , der ein oberes und ein unteres Ende aufweist, a tower, which has an upper and a lower end,
einem an dem oberen Ende angeordneten Rotor, a rotor disposed at the upper end,
wenigstens einem Generator, der mechanisch mit dem Rotor gekoppelt ist, wobei die mechanische Kopplung zwischen Rotor und dem wenigstens einen Generator über wenigstens einen Zugmitteltrieb erfolgt, der jeweils ein Zugmittel umfasst, das ein oberes Wellenrad und ein im Abstand zu dem oberen Wellenrad angeordnetes unteres Wellenrad umschlingt und das die Drehbewegung von dem oberen Wellenrad auf das untere Wellenrad überträgt. at least one generator, which is mechanically coupled to the rotor, wherein the mechanical coupling between the rotor and the at least one generator via at least one traction mechanism, each comprising a traction means comprising an upper shaft and a wheel arranged at a distance from the upper Wellenrades lower shaft wheel wraps around and transmits the rotational movement of the upper shaft to the lower Wellenrad.
2. Windkraftanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, 2. Wind power plant according to claim 1, characterized in that
dass der wenigstens eine Generator zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Turms am Turm angeordnet ist. in that the at least one generator is arranged between the upper and the lower end of the tower on the tower.
3. Windkraftanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des wenigstens einen Generators am Turm durch das Gewicht des Generators und die mechanische Stabilität des Turmes festgelegt ist. 3. Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that the position of the at least one generator is fixed to the tower by the weight of the generator and the mechanical stability of the tower.
4. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 4. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized
dass der Turm hinsichtlich seiner mechanischen Stabilität für das Tragen des Rotors und der Windlasten am oberen Ende ausgelegt ist. that the tower is designed in terms of its mechanical stability for supporting the rotor and the wind loads at the top.
5. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 5. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized
dass der Rotor eine im wesentlichen horizontal verlaufende Rotorwelle aufweist, die die erste Zugmitteltriebwelle eines der Zugmitteltriebe ist, und dass der wenigstens eine Generator eine Generatorwelle aufweist, die die zweite Zugmitteltriebwelle eines der Zugmitteltriebe ist. that the rotor has a substantially horizontally extending rotor shaft which is the first traction drive shaft of one of the traction drives, and that the at least one generator comprises a generator shaft which is the second traction drive shaft of one of the traction drives.
6. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugmitteltrieb wenigstens einen Seiltrieb umfasst.
6. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the traction mechanism drive comprises at least one cable drive.
7. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugmitteltrieb wenigstens einen Kettentrieb oder einen Zahnriementrieb umfasst. 7. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the traction mechanism drive comprises at least one chain drive or a toothed belt drive.
8. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugmitteltrieb wenigstens einen Treibriemen mit Noppen und komplementären Ausnehmungen auf den Wellenrädern oder Noppen oder Zähne auf den Wellenrädern mit komplementären Ausnehmungen im Treibriemen umfasst. 8. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the traction drive comprises at least one drive belt with knobs and complementary recesses on the wave wheels or knobs or teeth on the wave wheels with complementary recesses in the drive belt.
9. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugmitteltrieb eine Spannvorrichtung für das Zugmittel umfasst. 9. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the traction mechanism comprises a tensioning device for the traction means.
10. Windkraftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung das Gewicht des wenigstens einen Generators nutzt. 10. Wind turbine according to claim 9, characterized in that the clamping device uses the weight of the at least one generator.
1 1 . Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zweiten Zugmitteltriebwellen entlang des Turmes längsbeweglich angeordnet ist. 1 1. Wind power plant according to one of the preceding claims 9 to 10, characterized in that at least one of the second Zugmitteltriebwellen along the tower is arranged longitudinally movable.
12. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm und die Zugmitteltriebe mit einer Schutzhülle umgeben sind. 12. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the tower and the traction mechanism are surrounded by a protective cover.
13. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Zugmitteltriebe zumindest zum Teil im Inneren des Turms verlaufen. 13. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the or the traction mechanism drives extend at least partially in the interior of the tower.
14. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Zugmitteltriebwellen Wellenräder mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sind. 14. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that are arranged on the Zugmitteltriebwellen wave wheels with different diameters.
15. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Generatoren vorgesehen sind, die jeweils mit einer Zugmitteltriebwelle gekoppelt sind.
15. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of generators are provided which are each coupled to a traction drive shaft.
16. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm abschnittsweise unterschiedliche Baumaterialien aufweist. 16. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the tower has sections of different building materials.
17. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm mit Rotor und Generator um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar ausgebildet ist. 17. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the tower with rotor and generator is designed to be rotatable about a substantially vertical axis.
18. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erster und ein zweiter Zugmitteltrieb vorgesehen sind, die auf einander gegenüberliegend Seiten des Turmes entlang des Turmes verlaufen. 18. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that at least a first and a second traction mechanism drive are provided which extend on opposite sides of the tower along the tower.
19. Windkraftanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, 19. Wind power plant according to claim 18, characterized
dass der erste Zugmitteltrieb im oberen Bereich des Turmes und der zweite Zugmitteltrieb im unteren Bereich des Turmes verläuft, und that the first traction mechanism drive in the upper region of the tower and the second traction mechanism drive in the lower region of the tower, and
dass eine gemeinsame Zugmitteltriebwelle den Turm durchsetzt. that a common traction drive shaft passes through the tower.
20. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Zugmitteltriebe vorgesehen sind, die jeweils abwechselnd auf einander gegenüberliegend Seiten des Turmes entlang des Turmes angeordnet sind. 20. Wind power plant according to one of the preceding claims 18 to 19, characterized in that at least three traction mechanisms are provided, which are each arranged alternately on opposite sides of the tower along the tower.
21 . Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 21. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized
dass der Turm fest im Boden verankert ist, und that the tower is firmly anchored in the ground, and
dass Rotor, Generator und der wenigstens eine Zugmitteltrieb um eine im Wesentlichen vertikale Achse am Turm drehbar ausgebildet sind. in that the rotor, generator and the at least one traction mechanism drive are designed to be rotatable about a substantially vertical axis on the tower.
22. Windkraftanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Zugmitteltriebe vorgesehen sind, die parallel zueinander auf gegenüberliegenden Seiten des Turms verlaufen. 22. Wind power plant according to claim 19, characterized in that at least two traction mechanism drives are provided, which run parallel to each other on opposite sides of the tower.
23. Windkraftanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass den parallel verlaufenden Zugmitteltrieben jeweils ein Generator zugeordnet ist. 23. Wind power plant according to claim 20, characterized in that the parallel traction mechanism drives are each assigned a generator.
24. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Generator auf einer um den Turm
drehbaren ringförmigen Plattform angeordnet ist, die auf einem fest mit Turm verbundenen Plattformträger oder auf einem mit dem Boden verbundenen Plattformträger drehbar gelagert ist. 24. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one generator on a to the tower rotatable annular platform is mounted, which is rotatably mounted on a fixedly connected to the tower platform carrier or on a ground connected to the platform carrier.
25. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Generator auf einem fest mit dem Turm verbundenen Drehkranz angeordnet ist. 25. Wind power plant according to one of the preceding claims 1 to 23, characterized in that the at least one generator is arranged on a fixedly connected to the tower turntable.
26. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Generator unterirdisch angeordnet ist. 26. Wind power plant according to one of the preceding claims 21 to 25, characterized in that the at least one generator is arranged underground.
27. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittel der Zugmitteltriebe durch Führungseinrichtungen entlang des Turmes geführt sind. 27. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the traction means of the traction mechanisms are guided by guide means along the tower.
28. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unteren Wellenrad und Generator ein Getriebe angeordnet ist. 28. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that a transmission is arranged between the lower shaft and the generator.
29. Windkraftanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, 29. Wind power plant according to claim 28, characterized
dass das Getriebe wenigstens ein Zahnrad aufweist, das auf einer Zahnradwelle angeordnet ist, in that the transmission has at least one toothed wheel which is arranged on a toothed wheel shaft,
dass das wenigstens eine Zahnrad in eine Zahnung auf dem unteren Wellenrad eingreift, und that engages the at least one gear in a toothing on the lower shaft wheel, and
dass der Durchmesser des unteren Wellenrades größer als der Durchmesser des mindestens einen Zahnrades ist. that the diameter of the lower shaft wheel is greater than the diameter of the at least one gear.
30. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor mit einer Drehgeschwindigkeit von maximal 30 U/min rotiert. 30. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor rotates at a rotational speed of at most 30 U / min.
31 . Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des Generators zwischen 5 U/min und 1500 U/min beträgt. 31. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotational speed of the generator is between 5 U / min and 1500 U / min.
32. Windkraftanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des Generators zwischen 500 U/min und 1500 U/min beträgt.
32. Wind power plant according to claim 29, characterized in that the rotational speed of the generator is between 500 U / min and 1500 U / min.
33. Windkraftanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des Generators zwischen 100 U/min und 500 U/min beträgt. 33. Wind power plant according to claim 29, characterized in that the rotational speed of the generator is between 100 U / min and 500 U / min.
34. Windkraftanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des Generators zwischen 20 U/min und 100 U/min beträgt. 34. Wind power plant according to claim 29, characterized in that the rotational speed of the generator is between 20 U / min and 100 U / min.
35. Windkraftanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des Generators zwischen 5 U/min und 20 U/min beträgt. 35. Wind power plant according to claim 29, characterized in that the rotational speed of the generator is between 5 U / min and 20 U / min.
36. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausrichteinrichtung zum aktiven Ausrichten der Rotationsebenen des oberen und unteren Wellenrads in einer Ebene. 36. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized by an alignment device for actively aligning the planes of rotation of the upper and lower Wellenrads in a plane.
37. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmitteltriebe Mitnehmerelemente aufweisen, die in entsprechende Ausnehmungen in den Wellenrädern eingreifen. 37. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the traction mechanism drives have driving elements which engage in corresponding recesses in the wave wheels.
38. Windkraftanlage nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zugmitteltrieb ein Seiltrieb ist und dass die Mitnehmerelemente gerundete Elemente sind, die fest mit dem Seil des Seiltriebs verbunden sind. 38. Wind power plant according to claim 37, characterized in that the at least one traction mechanism drive is a cable drive and that the driver elements are rounded elements which are firmly connected to the rope of the cable drive.
39. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm (2) auf einem Pfahlfundament (100) gründet. 39. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized in that the tower (2) on a pile foundation (100) founds.
40. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm am unteren Ende eine Ausnehmung (120) zur Aufnahme eines fest im Boden verankerten Trägerdorns (122) aufweist. 40. Wind power plant according to one of the preceding claims 17 to 39, characterized in that the tower at the lower end has a recess (120) for receiving a firmly anchored in the ground carrier mandrel (122).
41 . Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettentrieb wenigstens eine Flyerkette mit einer Mehrzahl von Gliedern quer zur Bewegungsrichtung des Kettentriebs um- fasst. 41. Wind power plant according to one of the preceding claims 6 to 40, characterized in that the chain drive comprises at least one leaf chain with a plurality of links transversely to the direction of movement of the chain drive.
42. Windkraftanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kettentrieb wenigstens ein Zahnkettentrieb ist.
42. Wind power plant according to one of the preceding claims 6 to 41, characterized in that the chain drive is at least one sprocket drive.
43. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder des Kettentriebs oder die Zahnriemen wenigstens teilweise aus hochfestem faserverstärktem Kunststoff bestehen. 43. Wind power plant according to one of claims 6 to 42, characterized in that the links of the chain drive or the timing belt at least partially made of high-strength fiber-reinforced plastic.
44. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder des Kettentriebs wenigstens teilweise aus Titan bestehen.
44. Wind power plant according to one of claims 6 to 43, characterized in that the links of the chain drive consist at least partially of titanium.
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