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Windrad in Form eines Propellers mit mehreren hintereinander angeordneten Flügeln.
Die Erfindung betrifft ein Windrad in Form eines Propellers mit mehreren hintereinander angeordneten Flügeln. Neu und eigentümlich ist, dass die Flügel nicht gegeneinander versetzt sind, sondern sich in axialer Richtung decken, und die sich deckenden Flügel einen doppelt und entgegengesetzt gekrümmten Querschnitt haben.
Infolge der gekennzeichneten Anordnung und Ausbildung der Flügel wird bei der Drehbewegung des Windrades eine die Tourenzahl steigende Saugwirkung in den zwischen den Flügeln gelegenen Kanälen verursacht, so dass die Kraft des Windes in höchstem Masse ausgenutzt wird.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 1 zeigt das Windrad in Vorderansicht, Fig. 2 in Seitenansicht und Fig. 3 in einem zur Bildfläche lotrechten Schnitt durch Fig. 2. a ist die Welle der Windkraftmaschine, die an diametral gerichteten, zweckmässig in einem Stück verfertigten und mittels der Nabe b an der Welle a festgekeilten Armen c, cl Flügel d, dl trägt. Die Flügel d, dl, die in dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung rechteckige Grundrissgestalt haben, sind nach entgegengesetzten Richtungen gekrümmt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, so dass sie der Schraubenform eines Propellers ähneln.
Da Windräder mit wenigen verhältnismässig schmalen Flügeln den grössten Nutzeffekt erzielen, sind die beiden Flügel d, d'in ihrem Flächeninhalt so bemessen, dass sie zusammen etwa den elften Teil des von den Flügeln beschriebenen Kreises einnehmen.
Gemäss der Erfindung ist zur vollen Ausnutzung der Windkraft an der Welle a eine Mehrzahl von diametralen Armen c, cl mit den Flügeln d, dl hintereinander angeordnet und zu einem starren Ganzen verbunden, so dass zwischen den hintereinandergelegenen Flügeln d, dl gekrümmte Kanäle von geringer Breite gebildet werden. Die Verbindung der hintereinandergelegenen Flügel d, dl zu einem starren Ganzen erfolgt zweckmässig durch peripheral angebrachte Abschlussflächen e, el, durch die ein Zellensystem mit gekrümmten Kanälen entsteht.
Der gegen die vorn gelegenen, nach entgegengesetzten Richtungen gekrümmten Flügel d, dol treffende Wind bedingt eine Komponente, durch die die Drehbewegung der Flügel und damit der Welle a veranlasst wird. Die an dieser Drehbewegung teilnehmenden, dem Anprall des Windes entzogenen Flügel, die hinter den vorderen Flügeln d, dl gelegen sind, verursachen infolge der zwischen ihnen gelegenen, nach der Peripherie geschlossenen Kanäle eine Saugwirkung, durch die der an den vorderen Flügeln d, dol vorbeiströmende Winddruck mit der ihm innewohnenden Kraft ausgenutzt wird. Diese Ausnutzung des Windes macht sich in erhöhter Tourenzahl der Welle a und damit in gesteigerter Nutzleistung bemerkbar.
Bei einer Windgeschwindigkeit von 8 m in der Sekunde hat eine Windkraftmaschine der vorliegenden Art bei nur 2 m Durchmesser der Flügel d, dl eine sekundliche Umfangsgeschwindigkeit von über 200 m erreicht. Die Leistung der Windkraftmaochine steigert sich proportional der Zunahme der Windgeschwindigkeit, da mit erhöhter Tourenzahl der Welle a die Saugleistung in den gekrümmten Kanälen zwischen den Flügeln d, dl gesteigert wird.
Das beschriebene Windrad kommt ausser für Krafterzeugungszwecke auch als Propulsionsmittel in der Luftschiffahrt, für Land-und Wasserfahrzeuge sowie als Ventilator in Betracht und kann sinngemäss auch bei Wasserturbinen Anwendung finden.
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Gegenüber dem Darstellungsbeispiel können Abänderungen in der Ausführung und in den Massverhältnissen der einzelnen Teile des Windrades nach Wunsch oder Bedarf vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.