CH218459A

CH218459A - Windrad mit verstellbaren Treibflügeln.

Info

Publication number: CH218459A
Authority: CH
Inventors: Maranta Roberto
Original assignee: Maranta Roberto
Priority date: 1941-05-15
Filing date: 1941-05-15
Publication date: 1941-12-15

Description

Windrad mit verstellbaren Treibflügeln. Gegenstand der Erfindung ist ein Wind rad mit verstellbaren Treibflizgeln für Wind kraftwerke. Erfindungsgemäss sind zur Kon- stanthaltung der Drehzahl des Windrades bei sich ändernder Windgeschwindigkeit die Treibflügel an der Windradnabe radial ver stellbar und drehen, sieh in Abhängigkeit von dieser Verstellung um die Flügelaehse, um sich entsprechend .der Änderung der Fliehkraft der Flügelmassen entgegen einer auf sie wirkenden,

Kraft selbsttätig radial zu verstellen und dabei ihre Steigung ent sprechend der Änderung der Windgeschwin digkeit zu verändern.

Zweckmässig wird die der Auswärts bewegung der Teilflügel entgegenwirkende Kraft vor einer einzigen Kraftquelle, aus durch ein hydraulisches Getriebe auf die ein zelnen Treibflügel übertragen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt.

Figy. 1 ist ein Längsschnitt und Fiz. 2 ein Querschnitt durch die Nabe des Wind rades eines Windkraftwerkes.

Im dargestellten Beispiel sind an dex Windradnabe 1 .drei Treibflügel 2 in Rich tung der Flügelachse längs verschiebbar und um die Flügelachse .drehbar gelagert. Um jeden Treibflügel ist innerhalb der Nabe 1 ein Zylinder 3 angeordnet, in welchem sich ein Kolben 4 verschieben kann, an dem der zugehörige Flügelfuss 5 befestigt ist. An jedem Flügelfuss sind steilgängige Schrauben züge 6 vorgesehen, die mit entsprechenden Schraubennuten einer vom Zylinder 5 oder der Nabe 1 getragenen festen Mutter 7 in Eingriff stehen, derart, dass eine Längsver- sehiebung der Flügel 2 eine Verdrehung der selben um die Flügelachse bewirkt.

In der Mitte -der Nabe zwischen den drei Zylindern 3 ist eine Kurbelscheibe 8 drehbar angeord net und jeder Kolben 4 steht über einen Len ker 9 mit der Kurbelscheibe in Verbindung. Jeder Lenker 9 ist mit dem Kolben kugel gelenkig verbunden,

damit sich der Kolben mit dem Treibflügel gegenüber der Kurbel- scheibe verdrehen kann. Diese gegenseitige Verbindün. zwischen den drei Kolben 4 be- wirkt. dass@sich die drei Treibfliigel zwang- läufig um den gleichen Betrag verstellen. Im Zylinderraum 10 zwischen dem Kolben 4 und dem äussern Ende des Zylinders 3 ist eine Flüssigkeit eingeschlossen und der Aus tritt des Flügelfusses 5 aus dem Zylinder ist durch eine Stopfbüchse 11 abgedichtet.

In der Achse der Nabe 1 ist ein weiteres Zylinder 12 angeordnet, in welchem sich ein Kolben 13 verschieben kann. Im Raum 14 zwischen dem Kolben 12 und dem hintern Zylinderende ist ebenfalls eine Flüssigkeit eingeschlossen und der Flüssigkeitsraum 10 jedes der drei Zylinder 3 steht über eine Lei tung 15 mit dem Raum 14 des Zylinders 1 2 in Verbindung. Auf die äussere Seite des Kolbens 13 wirkt eine Feder 16, die bestrebt ist, den Kolben nach innen zu drücken.

Die Feder 16 ist auf einen Federteller 17 abge stützt, der mittels einer Regulierschraube 18 verstellbar ist, um die Kraft, mit der die Feder auf den Kolben wirkt. verstellen zii können. Eine durch einen Deckel 19 ver schliessbare Offnung in der Nabe 1 gestattet die Drehung des Handrades 20 der Schraube 18.

Im Ruhezustand des Windrades drückt die Feder 16 den Kolben 13 nach innen, wo bei die Flüssigkeit aus dein Raum 14 ver. drängt wird und durch die Leitungen 15 in die Räume 10 der drei Zylinder 3 fliesst, bis die Kolben 4 ihre innerste Stellung einneh men. Wird das Windrad durch Windkraft in Drehung versetzt. so ist die auf die Treib flügel wirkende Fliehkraft bestrebt. die Flügel radial nach aussen zu verschieben. Die Kolben 4 gleiten in den Zylindern 3 nach aussen und drücken die Flüssigkeit aus den Räumen 10 durch die Leitungen 15 in den Raum 14 des Zylinders 12, so dass der Kol ben 13 entgegen der Wirkung der Feder 16 nach aussen verschoben wird.

Die radiale Verschiebung der Treibflügel nach aussen bewirkt auch gleichzeitig eine Verdrehung der Flügel in dem Sinne, dass die Flügel steigung vergrössert und also der Einfalls- Winkel des Windes inhezu- auf die Flügel immer spitzer wird, so dass das 'NLTindrad dem Wind eine geringer werdende Angriffsfläche bietet.

Die Verschiebung der Kolben 4 nach aussen wird sich so lange fortsetzen, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, d. h. bis der durch die, auf die drei Treibflügel wir kende Fliehkraft, bedingte Druck der Flüs sigkeit im Zylinderraum 14 gleich dem Druck der Feder 16 ist. Dieser Gleichgew,iclitszu- stand stellt sich bei einer bestimmten, -durch die Schraube 18 regulierbaren Drehzahl des )Vindrades ein.

Nimmt die Windgeschwin digkeit zu, so beginnt .das Windrad schneller zu drehen; die Flügel verschieben sich nach aussen, werden aber gleichzeitig verdreht, so dass die der verstärkten Windkraft ausge setzte Angriffsfläche der Flügel verkleinert wird und daher die Drehzahl des Windrades angenähert konstant bleibt. Die in Abhängig keit von der Änderung der Fliehkraft er zielte Verstellung der Treibflügel bewirkt zugleich eine Reduzierung der bei grosser Windgeschwindigkeit auf die. Flügel wirken. den, beträchtlichen Schubkräfte.

Claims

PATENTANSPRUCH: Windrad mit verstellbaren Treibflügeln für Windkraftwerke, dadurch gekennzeich net, dass zur Konstanthaltung der Drehzahl des Windrades bei sich ändernder Windge- schwindigkeit.die Treibflügel an der Rad nabe radial verstellbar sind und sich in Ab- liängigkeit von dieser Verstellung um die Flügelachse drehen,

um sich entsprechend der Änderung der Fliehkraft der Flügelmassen entgegen einer auf sie wirkenden Kraft selbsttätig radial zu verstellen und dabei ihre Steigung entsprechend der Änderung der Windgeschwindigkeit zu verändern. UNTERANSPRüCHE: 1. Windrad nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die der Auswärts bewegung der Treibflügel entgegenwirkende Kraft von einer einzigen Kraftquelle aus durch ein hydraulisches Getriebe auf die ein zelnen Treibflügel übertragen wird.

2. Windrad nach Patentanspruch, da, durch gekennzeichnet, dass .der Flügelfuss jedes Treibflügels mit einem in einem radial gerichteten Zylinder verschiebbaren Kolben verbunden ist, auf welchen die der Aus wärtsbewegung des Flügels entgegenwir kende Kraft wirksam ist. 3.

Windrad nach Unteranspruch 2, :da durch gekennzeichnet, dass der Raum zwi schen dem Kolben und dem äussern Zylinder ende jedes radial gerichteten Zylinders mit Flüssigkeit gefüllt und über eine Leitung mit einem in der Windradna-benachse liegen den Zylinder verbunden ist, in welchem ein Kolben verschiebbar ist, auf :dessen eine Seite die bei Auswärtsbewegung der Treibflügel aus .den radial gerichteten Zylindern ver drängte Flüssigkeit wirkt, während auf die andere Seite dieses Kolbens Eine Feder wirkt. 4. Windrad nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Kraft der ent gegen der Flüssigkeit auf den, Kolben wir- kenden Feder einstellbar ist, um die der Auswärtsbewegung der Treibflügel entgegen..

wirkende Kraft und damit die Drehzahl des Windrades ändern zu können. 5. Windrad nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass eine bewegungs übertragende Verbindung zwischen den, mit den Treibflügeln verbundenen Kolben be steht um die Gleichheit der Verstellung aller Flügel zu erzielen. 6. Windrad nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass zur Verdrehung der Treibflügel bei radialer Verstellung der selben; der Flügelfuss mit steilgängigen Schraubenpartien versehen ist, die mit zuge hörigen Schraubenmuttern am Zylinder in Eingriff stehen. 7.

Windrad nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das hydraulische Getriebe im Innern der Windradnabe ange ordnet ist.