Windkraftmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf Wind kraftmaschinen mit wenigstens einem Wind rad, das z. B. mittels einer Windfahne oder mittels anderer, gleichartig wirkender Hilfs mittel selbsttätig so zur Windrichtung ge stellt wird, dass es praktisch immer nur von vorne, dagegen niemals von rückwärts durch den Wind getroffen wird.
Die Erfindung betrifft eine neuartige Ge staltung für die Windräder solcher Wind kraftmaschinen, welche es ermöglicht, die an den Windrädern wirksamen Kräfte des Windschubes mit den gleichzeitig auftreten den Zentrifugalkräften zu einer so günstigen Zusammenwirkung zu bringen, dass man aerodynamisch störende Stützkonstruktionen weglassen und trotzdem zu einem völlig bie gungsfesten und leichten Windrade mit schmalen, dem Winde bis an die Achse heran einen guten Durchtritt gewährenden Flügeln gelangen kann.
Es ist bereits bekannt, die Flügel von Windrädern durch einen Ring miteinander zu verbinden und der Erfinder selbst hat in diesem Zusammenhang früher schon vorge schlagen, die Flügel eines solchen Windrades von der Nabe her unter schwacher Neigung gegen die Ringebene in einen solchen, die Flügelspitzen verbindenden Ring einlaufen zu lassen. Hierbei ist man jedoch gezwun gen, die Drehzahl des Windrades verhältnis mässig niedrig zu halten, um die durch Zen trifugalkräfte hervorgerufenen, als Biegungs- beanspruchung auftretenden Belastungen des genannten Ringes in den zulässigen Grenzen zu Balten.
Nun unterscheidet man bekanntlich bei Windrädern je nach dem Grade ihrer soge- nannten .,Läufigkeit" zwischen "Langsam- läufern" und "Schnelläufern". Die Läufig keit ist das Verhältnis zwischen der Um- fangsgeschwindigkeit der Flügelspitzen und der Windgeschwindigkeit.
Als "Schnell- läLifeT" bezeichnet man nur solche Wind räder, bei denen die Umfangsgeschwindigkeit der Flügelspitzen, etwa fünf- bis zebnmal so gross ist, wie die Windgeschwindigkeit. Liegt der Stützring an der Peripherie eines Windrades, so kann man im Hinblick auf die auftretenden Zentrifugalkräfte die "Läufig keit" nicht sehr hoch treiben und muss daher aus aerodynamischen Gründen ziemlich breite Flügel benutzen, die einerseits entsprechend schwer werden, und die anderseits im Mittel feld des Windrades eine unerwünscht grosse Stauzone ergeben, innerhalb derer der Wind praktisch nur einen axialen Druck, dagegen fast kein Drehmoment auf das Windrad aus übt.
Diese, die Achse umgebende "tote Zone" wird bekanntlich um so kleiner, je grösser man die Läufigkeit des Windrades und je kleiner man demgemäss die aerodynamisch bestimmte mittlere Flügelbreite, sowie ins besondere auch die durch statische Gesichts punkte massgebend mitbestimmte Breite der Flügel in der unmittelbaren Nähe der Achse wählen kann. Alle diese Verhältnisse lassen sich bei Windkraftmaschinen mit erfindungs gemäss ausgestalteten Windrädern besonders günstig gestalten.
Bei der erfindungsgemässen Maschine wird nämlich wenigstens ein als Schnell- läufer ausgebildetes Windrad verwendet, dessen Fliigel in einigem Abstande von der Nabe durch einen Versteifungsring miteinan der verbunden sind, dessen Radius höchstens der halben Flügellänge entspricht und in den die innerhalb des Ringes liegenden Flügel teile von der ausserhalb der Ringebene an geordneten Nabe her derart schräg zur Ring ebene einlaufen, dass sie in Verbindung mit dem genannten Stützring einen räumlichen Fachwerkverband darstellen, über den die Flügel relativ weit hinausragen.
Vorzugsweise steht man hierbei in den einzelnen Flügeln an denjenigen Stellen, wo sie den Stiitzring durchstossen, einen Knick vor, dessen Winkel so gewählt ist, dass der ausserhalb des Ringes liegende Flügelteil mit verminderter Neigung oder sogar parallel zur Ebene des Stützringes verläuft. Hierdurch wird das nach aussen hin eintretende Ab gleiten der anströmenden Luft in Richtung der Flügel vermindert und dementsprechend der aerodynamische Wirkungsgrad des Windrades erhöht.
Gleichzeitig erlaubt es die Benutzung eines solchen Knickes, die inner halb des Stützringes liegenden Flügelteile unter einem so grossen Winkel schräg gegen die Ringebene des Stützringes zu stellen, dass sich Windschub- und Zentrifugalkräfte in ihrer Wirkung auf den Stützring zeitweise praktisch aufheben, und zwar vor allem in der Nähe der obern Belastungsgrenze des Windrades.
Durch die beschriebenen Massnahmen wird es statisch möglich, die innerhalb des Stützringes liegenden, schräg verlaufenden Flügelteile besonders schmal zu halten, so dass sie dem Winde in der Nähe der Achse einen sehr guten Durchtritt gewähren.
Vor zugsweise gibt man den Flügeln lanzettartige Gestalt und legt den Ring in die breiteste Zone dieses Lanzetts. Die Flügel verjüngen sieh dann vom Stützring aus sowohl nach der Nabe als auch nach den Flügelspitzen hin, so dass gewissermassen der innerhalb des Ringes liegende Teil des Windrades als Langsamläufer, der ausserhalb des Ringes liegende Teil des Windrades hingegen als Schnelläufer ausgebildet ist. Dies erhöht überraschenderweise den aerodynamischen Wirkungsgrad des )Vindrades in erheblicher Weise.
Ein besonderer Vorteil erfindungsgemäss gestalteter Windräder besteht darin, dass der Stützring verhältnismässig nahe an diejenige Ringzone verlegt werden kann, in der sich die angreifenden Kräfte des Windes für die Be rechnung des Windrades vereinigen. Bei einer solchen Lage wird der Stützring der statisch günstigste Angriffspunkt für die Übertragung der Leistung des Windrades auf die von ihm anzutreibenden Maschinen. Ausserdem werden bei einer solchen Be nutzung des Stützringes die von der Bela stung hervorgerufeneBiegungsbeanspruchung der Windflügel besonders gering. Erfolgt die Übertragung der Arbeitsleistung des Windrades auf die
anzutreibenden Maschi nen mittels eines mechanischen Gefriebes, so befestigt man also das zugehörige Zahnrad oder Reibrad am besten unmittelbar an dem genannten Stützring oder bildet diesen Stütz ring selbst als Zahnrad oder Reibrad aus. Hierbei macht sieh neben der geringen Bie gungsbelastung der Konstruktion die grosse Verwindungsfestigkeit des als Rad wirken den Stützringes besonders vorteilhaft be merkbar, denn dieses Rad bildet ja in Ver bindung mit den schräg einlaufenden Flügel teilen ein Fachwerk. Es liegt auf der Hand, dass diese Verwindungsfestigkeit erheblich zur Erzielung eines ruhigen und gleichmässi gen Getriebelaufes beiträgt.
Von ganz besonderer Bedeutung wird die Verwindungsfestigkeit des beschriebenen Stützringes jedoch, wenn man zwei er findungsgemäss ausgebildete, gegenläufige Windräder coaxial hintereinander anordnet und an diesen Windrädern in an sich be kannter Weise die Wicklungssysteme eines elektrischen Stromerzeugers derart anbringt, dass das eine Windrad das induzierende, das andere Windrad das induzierte Wick lungssystem dieses Generators trägt, und dass zwischen den Eisenkernen dieser Wicklungs systeme nur ein schmaler, von den Kraft linien durchfluteter Luftspalt liegt. Infolge der hohen Steifigkeit des Ringsystems kann man nämlich diesen Luftspalt sehr eng hal ten und hierdurch dem Stromerzeuger einen besonders guten elektrischen Wirkungsgrad geben.
Man macht dann die hintereinander liegenden Stützringe selbst zu Trägern der beiden Wicklungssysteme und verlegt den benannten Luftspalt am besten in einen zwischen den beiden Windrädern liegenden Zylindermantel. Bildet man die beiden Windräder nach den unten angegebenen Regeln so aus, dass die an den Stützringen angreifenden, aus Windschub und Zentrifu galkraft resultierenden Kräfte im Sinne einer Verbreiterung der lichten Weite dieses zylindrischen Luftspaltes wirken,
so besteht auch bei den höchsten Sturmbelastungen keine Möglichkeit für eine gefahrbringende Berührung zwischen den Eisenkernen der gegenläufigen Wicklungssysteme. Als besonders vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhange erwiesen, dafür zu sorgen, dass das oder die Windräder bei Sturm derart um eine horizontale Achse aus dem Winde gedreht werden, dass sie sich hier bei gegen den Wind neigen. Hierdurch er zielt man gerade im Gebiete der höchsten Belastungen ein besonders günstiges Kräfte spiel am Stützring.
Die Erfindung sei im folgenden an Hand der anliegenden Zeichnungen beispielsweise erläutert. Von ihren Figuren zeigt: Fig. 1 den schematischen Schnitt, und Fig. 2 die Vorderansicht eines erfindungs gemäss ausgebildeten Windrades, während Fig. 3 das Diagramm der an diesem Wind- rade angreifenden Kräfte wiedergibt.
Fig. 4 zeigt die Anordnung der Verstre bungen im Stützring eines erfindungs gemässen Windrades, während Fig. 5 den Schnitt eines aus zwei Wind rädern zusammengesetzten Windradsystemes, und Fig. 6 eine andere Ausführungsform für derartige Windradsysteme, darstellt.
Fig. 7 gibt den Schnitt durch die mit elektrischen Wicklungen ausgerüsteten Ringe samt benachbarten Teilen eines Windrad systems nach Fig. 6 wieder, und Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemässes Windrad in Verbindung mit einem besonde ren, seiner Eigenart angepassten Getriebe system.
Fig. 1 diene zunächst zur Erläuterung der analem schematisch dargestellten Windrade einer erfindungsgemäss ausgebildeten Wind kraftmaschine angreifenden Kräfte. Auf der feststehenden Achse A, die vom Lager ss getragen wird, läuft die Nabe N eines Wind rades. Die Flügel dieses Windrades sind nach Art von Fig. 2 durch einen Stützring R mit einander verbunden.
Dieser unterteilt die re lativ schmalen und langgestreckten Flügel des Windrades in einem lichten Abstande von der Nabe N und hat einen Radius, wel cher höchstens dein halben Flügelradius ent- spricht. Im dargestellten Falle ist der Ra dius des Windrades etwa zweieinhalbmal so gross, wie der Radius des genannten Stütz ringes.
Durch den Stützring R wird jeder ein zelne Windflügel in einen innern heil F1 und einen äussern Teil F2 unterteilt, wobei der innere Teil F1 von der Nabe N bis zum Stütz ring R, und der äussere Teil F2 vom Stütz ring R bis zur Flügelspitze Sp reicht. Wie man aus Fig. 1 erkennt, verlaufen die innern Flügelteile F1 von der Nabe N aus in der Windrichtung P schräg gegen die Ebene a-b des Stützringes R. Infolgedessen bilden die innern Flügelteile F1 mit dem Stützring R ein räumliches Fachwerk, über das die äussern Flügelteile F2 relativ weit hinausragen.
An dem genannten Fachwerkverband greifen nun verschiedene Kräfte an. Zu nächst übt der Windschub des in Richtung des Pfeils P anströmenden Windes auf den Flügel F1-F2 einen Druck aus, der als ein parallel zur Achse A verlaufender Kräfte vektor W in Erscheinung tritt. Der An griffspunkt dieses Vektors liegt etwa in der Mitte des Windflügels F1-F2. Die Angriffs punkte der auf die einzelnen Flügel wirken den Kräftevektoren W liegen auf einem in Fig. 2 gestrichelt eingezeichneten Kreis. Die ser kennzeichnet die Ringzone, in der sich die angreifenden Kräfte des Windes für die statische Berechnung vereinigen.
Man er kennt, dass der Stützring R relativ nahe an dieser Ringzone liegt und daher besonders geeignet ist, um die Arbeitsleistung des Windrades unter möglichst geringer Bie gungsbeanspruchung der Windflügel auf an getriebene Maschinen zu übertragen. Der Ring R eignet sich daher besonders zur Lei stungsentnahme.
Windschub und Zentrifugalkraft er geben nun Kräfte, deren Wirkung auf den Stützring R aus Fig. 3 zu erkennen ist. Das vom Windschub P ausgeübte Drehmoment Ms ist offenbar bestrebt, die Windflügel nach rückwärts von der luvseitig vor der Ring ebene angeordneten Nabe N abzunicken, d. h. den Ring R und die schrägen, innern Flügelteile Fl nach der Achse hin zusammen zudrücken. Das von der Zentrifugalkraft ausgeübte Drehmoment Mz hingegen ist be strebt, die Flügelspitzen nach aussen zu ziehen, d. h. den Ring R aufzuweiten und die schrägen, innern Flügelteile Fl weiter auf zuspreizen.
Da die Drehzahl - und damit die Grösse des von der Zentrifugalkraft her vorgerufenen Drehmomentes Mz, - bei einem Windrade innerhalb weiter Grenzen der Windgeschwindigkeit proportional ist, übersieht man, dass man innerhalb weiter Grenzen auch die Drehmomente Ms und Mz, welche dem Quadrat der Windgeschwindig keit bezw. dem Quadrat der Drehzahl propor tional sind, durch passende Bemessungen des Windrades einander entgegengesetzt gleich machen kann, so dass sie sich gegenseitig auf heben. Das Windrad bleibt dann auch bei verhältnismässig leichter Ausführung völlig starr und verwindungsfest gegenüber den an greifenden Kräften.
Wie man aus Fig. 2 erkennt, erhalten die ainzelnen Flügel des Windrades vorzugs weise Lanzenform und werden an ihrer brei testen Stelle durch den Ring R abgestützt. Die Stützwirkung .des Ringes R macht es dabei statisch möglich,
auch bei sehr grossen Windrädern die Ansatzpunkte der Flii-el an der Nahe überaus schmal zu hal- ten@und dadurch dem innerhalb des Stütz ringes l' liegenden Teil des Windrades den Charakter eines "Langsamläufers" zu geben, während der äussere Teil als "Schnelläufer" ausgebildet ist.
Die innerhalb des Stützringes R ver laufenden Kräfte sind nach den obigen Aus führungen in erster Linie Zug- und Druck kräfte, welche zwischen den Punkten ver laufen, an denen der Stützring mit den ein zelnen Windflügeln verbunden ist. Für sehr grosse Windräder empfiehlt es sich daher, zur Aufnahme dieser Kräfte gradlinig verlaufen den Streben 811 S: gemäss Fig. 4 zu verwen den, welche die Seiten eines Vieleckes dar stellen.
Die Ecken dieses Vieleckes liegen dann in den Verbindungspunkten dieses Stützringes R mit den Flügeln F1, <I>F,.</I> Es wird auf solchem Wege eine Entlastung der tragenden Teile des Stützringes von jeglicher Biegungsbeanspruchung durch an den Flü geln angreifende Kräfte herbeigeführt.
Fig. 5 zeigt ein Windradsystem, das aus zwei coaxial hintereinander angeordneten, gegenläufigen Windrädern C und D besteht, welche mit den in der Windrichtung P un mittelbar hintereinanderliegenden Stützrin gen R1 und R2 ausgerüstet sind. In diese Stützringe R1 und R2 laufen die innern Flügelteile der beiden Windräder C und D von den auf einer gemeinsamen Achse A um laufenden Naben N1 und N2 her unter ent gegengesetzt gleichen Winkeln ein, während die über diese Stützringe R1, R2 hinausragen den Flügelaussenteile beider Windräder un gefähr in parallelen Ebenen liegen.
Bei dem luvseitig liegenden Windrade C wirken die am Stützring R1 angreifenden Kräfte des Windschubes und der Zentrifugal kraft entsprechend dem Schema der Fig. 3 einander entgegen. Man kann sie leicht so be messen, dass das vom Windschub ausgeübte Moment ein wenig überwiegt; es kann dann höchstens eine geringe Zusammendrückung, dagegen niemals eine Aufweitung des Stütz ringes R1 eintreten. Bei dem Windrade D hingegen wirken Windschub und Zentrifu galkraft beide in gleicher Richtung, und zwar im Sinne einer Aufweitung des Stütz ringes R2; es kann also höchstens eine ge ringe Aufweitung, dagegen niemals eine Zu- sammendrückung des Stützringes R2 ein treten.
Die Stützringe R1 und R2 tragen die Wicklungssysteme S und L eines in an sich bekannter Weise ringförmig gestalteten elek trischen Stromerzeugers. Hierbei bildet der zwischen dem induzierenden Wicklungs system S und, dem induzierten Wicklungs system L liegende Luftspalt einen von den Windrädern C, D eingeschlossene Zylinder mantel. Das mit dem luvseitigen Windrade C verbundene Wicklungssystem S liegt auf der Innenseite, das mit dem leeseitigen Windrade D verbundene Wicklungssystem L hingegen liegt auf der Aussenseite dieses Zylindermantels.
Da die Windbelastung nach den obigen Ausführungen höchstens zu einer Zusammendrückung des Ringsystems R1, S sowie zu einer Aufweitung des Ringsystems R2, L führen kann, besteht also auch bei höchster Windbelastung niemals die Gefahr einer zerstörenden Berührung zwischen den Eisenkernen der gegenläufigen Wicklungs systeme S und L; vielmehr kann die Wind belastung nur zu einer Aufweitung des Luft spaltes führen. Eine solche Aufweitung des Luftspaltes ist aber ohne Nachteile, weil sie lediglich den Wirkungsgrad des Strom erzeugers herabsetzt und weil auch dieser Effekt nur bei Sturm, d. h. also in Zeiten auftreten kann, wo die Windkraftmaschine sowieso eine über dem Durchschnitt liegende Leistung abgibt.
Bei Anordnungen nach Fig. 5 unterliegt der Stützring R2 einer wesentlich höheren Belastung, als .der Stützring R1, weil sich die an ihm angreifenden Kräfte des Wind schubes und der Zentrifugalkraft addieren. Dies lässt sich vermeiden, indem man gemäss Fig. 6 sowohl bei dem luvseitigen Wind- rade 1, als auch bei dem leeseitigen Wind- rade 2 die innern Flügelteile in der Wind richtung (P) schräg von den Naben 3, 4 aus in die Stützringe 5, 6 einlaufen lässt. Wählt man hierbei z.
B. entsprechend Fig. 6 den Knickwinkel ss des luvs,eitigen Windrades 1 kleiner als den Knickwinkel .des leeseitigen Windrades 2, bezw. bemisst man die äussern Flügelteile des leeseitigen Windrades 2 etwas länger, als diejenigen .des luvseitigen Wind rades 1, so lässt sich leicht erreichen, dass bei dem luvseitigen Windrad 1 diejenigen Kräfte ein wenig überwiegen, welche den Stützring 5 zusammendrücken,
dass dagegen bei dem leeseitigen Windrade 2 diejenigen Kräfte ein wenig überwiegen, welche den Stützring 6 aufzuweiten bestrebt sind. Eine Überlastung kann dann wiederum höchstens eine geringe Aufweitung, niemals aber eine gefährliche Verengerung des zwischen den Wicklungs systemen 7 und 8 liegenden Luftspaltes her vorrufen. Bei Benutzung von Stützringen kleineren Ausmasses (etwa 2 bis 10 m Durchmesser) hat sich die Auflösung des Stützringes in ein Stabpolygon (z. B. nach Fig. 4) als unnötig erwiesen, weil man Ringe von diesen Aus massen noch massiv herstellen und auf der Karusseldrehbank bearbeiten kann.
Als tra genden Teil der Stützringkonstruktion kann man in diesen Fällen sogar eitlen massiven Stahlring benutzen, der in die übrige, zweck mässig aus Leichtmetall hergestellte Kon struktion der Windflügel und des Ringman tels nachträglich eingelegt und mit dieser verschraubt wird. Auch wenn die unmittel bar mit den Windflügeln verbundene, aus Leichtmetall bestehende Ringkonstruktion bereits eine ausreichende Tragkraft besitzt, empfiehlt sich jedoch die Verwendung eines eingelegten Stahlringes als Versteifung.
Die durch die erfindungsgemässe Anord nung des Stützringes gewonnene hohe Stei figkeit der Ringkonstruktion ermöglicht es, die äussern Flügelteile drehbar an den Ring anzusetzen und damit auch grosse Windräder nach Art eines "Verstellpropellers", auszu bilden, ohne zu unförmig gestalteten Nahen zu kommen. Hierbei werden die am Stützring liegenden Knotenpunkte des von dem Stütz ring und von den innern, starren Flügelteilen gebildeten räumlichen Fachwerkverbandes als Träger der Lager für die durch Drehung um ihre Längsachse verstellbaren äussern Flügel teile benutzt.
Für grosse Windräder empfiehlt es sich in diesem Falle, den äussern Flügel teil mit einem Zapfen auszurüsten, der sich in einem Lager dreht, welches im Innern des Stützringes versenkt liegt. Bei kleineren Windrädern bis zu etwa 15 m Durchmesser hingegen benutzt man besser kurze, über den Stützring hinausragende Stümpfe der starren, innern Flügelteile als Drehzapfen, um welche die äussern Flügelteile bei ihrer Verstellung m dreht werden.
Den Querschnitt durch eine Ringkon struktion der letztgenannten Art zeigt Fig. 7. Der aus Leichtmetall bestehende, in Fig. 7 angeschnittene Stützring 10 des luvseitigen Windrades ist unmittelbar an den innern Flügelteil 11 angegossen und trägt den Bol zen 12, auf dem der äussere Flügelteil 13 drehbar gelagert ist. Auf dem ringförmigen Ansatz 14 des luvseitigen Stützringes 10 lie gen die Polkerne 15 und die zugehörigen Wicklungen des induzierenden Wicklungs systems. Die von dem ringförmigen Ansatz 14 gebildete Brücke wird durch den massiven Stahlring 16 versteift, der zweckmässig auf ein passendes Winkelprofil abgedreht ist.
In entsprechender Weise ist der ebenfalls aus Leichtmetall hergestellte Stützring 17 des leeseitigen Windrades unmittelbar an den innern Windflügelteil 18 angegossen und trägt den Bolzen 19, auf dem der äussere Flügelteil 20 drehbar gelagert ist. Auf dem ringförmigen Ansatz 21 des leeseitigen Stütz ringes 17 liegen die Kernbleche 22 und die zugehörige Nutenwicklung des induzierten Wicklungssystems. Die von dem ringförmi gen Ansatz 21 gebildete Brücke wird durch einen massiven Stahlring ?3 versteift, der ebenfalls auf ein Winkelprofil abgedreht ist.
Zwischen den Eisenkernen 15 und 22 des induzierenden und des induzierten Wick lungssystems liegt der Luftspalt d, welcher die Gestalt eines Zylindermantels besitzt. Es hat sich dabei als wichtig erwiesen, dass das induzierende Wicklungssystem in der dar gestellten Weise auf der Innenseite, das in duzierte Wicklungssystem dagegen auf der Aussenseite dieses zylindermantelförmigen Luftspaltes d liegt;
denn .die in sich geschlos senen Polstücke 15 des induzierenden Systems lassen sich mit ihren Ringwicklungen leich ter gegen die angreifenden Zentrifugalkräfte sichern, als die Kernbleche 22 und die Nuten wicklung des induzierten Systems, welche bei .der gezeichneten, aussenliegenden Anbrin- gung durch die in Richtung des Pfeils Z wir kende Zentrifugalkraft besonders fest auf ihre zugehörige Unterlagen gepresst werden.
Dagegen kann man grundsätzlich auch umgekehrt wie in Fig. 7 - das luvseitige Windrad als Träger des aussenliegenden (induzierten) Wicklungssystems und das lee- seitige .Windrad als Träger des innen liegen den (induzierenden) Wicklungssystems ver- wenden, wenn man die statische Konstruk tion dieser beiden Windräder so berechnet, dass bei dem luvseitigen Windrade (10 bis 13) die den Stützring (107) aufweitenden Kraft komponenten (Drehmoment Mz - vergl. Fig. 3.) etwas überwiegen, dass aber umge kehrt bei dem leeseitigen Windrade (17 bis 20) die den Stützring (17) zusammen drückenden Kraftkomponenten (Drehmoment Ms - vergl.
Fig. 3) etwas überwiegen. Da sich diese Bedingung jedoch nur schwer mit der Forderung in Einklang bringen lässt, dass der anströmende Wind auf die beiden Wind räder ein entgegengesetzt gleiches Dreh moment ausübt, hat sich die in Fig. 7 dar- gestellte Anordnung, bei welcher das luv- seitige Windrad das induzierende Wick lungssystem (15) und das leeseitige Wind rad das induzierte Wicklungssystem (22) trägt, in der Praxis besser bewährt.
Die Stahlringe 16 und 23 wirken über die von den ringförmigen Ansätzen 14 und 21 gebildeten Brücken versteifend auf die zuge hörigen Stützpunkte 10 und 17 zurück. Die genannten Verbindungsbrücken werden hier bei in spiegelbildlich entgegengesetzten Rich tungen auf Biegung beansprucht, so dass die eintretenden Änderungen der lichten Weite des Luftspaltes d auf ein Minimum reduziert sind. Die beiden Stützringe 10 und 17 werden vorzugsweise gemäss Fig. 7 so ausgebildet, dass ihre Querschnitte sich zu einem Gesamt querschnitt zusammensetzen, welcher für die in Richtung des Pfeils P anströmende Luft als Stromlinienkörper wirkt.
Im Hohl raum der Stützringe 10 und 17 sind die Ver stellmotoren 24 und 25 angeordnet, deren zweckmässig über ein Vorgelege angetrie bene Ritzel mit den innen verzahnten Sehei ben 26 und 27 in Eingriffsstehen, welche auf die äussern Flügelteile 13 und 20 von unten aufgeschraubt sind. Da die äussern Flügel teile etwa ¹ bis 4/5 der gesamten Arbeits leistung des Windrades liefern, genügt ihre Verstellung ohne weiteres, um die praktisch eintretenden Belastungsschwankungen aus- zugleichen und ein Durchgehen des Wind rades zu verhindern.
Um für den beschriebenen elektrischen Stromerzeuger ein Kollektor- bezw. Schleif ringsystem von ausreichendem Durchmesser zu gewinnen, kann man den Einsatzring 16 bezw. 23 des einen Windrades als Träger des Schleifringsystems und gleichzeitig den Stützring des andern Windrades als Träger .der zugehörigen Bürsten verwenden. In Fig. 7 ist daher der Schleifringträger 28 in den Einsatzring 23 eingelassen und die zu gehörige Bürste 29 mit dem Stützring 10 verbunden. Offenbar erhält man auf diesem Wege besonders günstige Kühlungsverhält nisse.
Das Stromabnahmesystem kann aber natürlich auch auf der gegenüberliegenden Seite rechts angebracht werden und den Ein satzring 16 als Träger der Bürsten sowie den Stützring 17 als Träger der Schleif- oder Kollektorringe benutzen.
Es wurde oben bereits darauf hinge wiesen, da.ss die erfindungsgemäss angeord neten Stützringe besonders geeignete An griffspunkte für die Entnahme der vom Windrade gelieferten Leistung darstellen. Dies gilt natürlich nicht nur dann, wenn diese Leistungsentnahme nach Art von Fig. 5 bis 7 unmittelbar auf elektrodynamischem Wege erfolgt, sondern auch dann, wenn sie auf mechanischem; Wege - wie z. B. über ein Getriebe - vorgenommen wird.
In die sem Falle bildet man den Stützring entweder selbst als Zahn- oder Reibrad aus, oder man benutzt ihn als Träger von einzelnen, mit ihm verschraubten oder vernieteten Segmen ten eines solchen Zahn- oder Reibrades.
Den schematischen Schnitt durch ein in solcher Weise ausgeführtes Windrad zeigt Fig. 8 in Draufsicht. Der zwischen den innern Flügelteilen 30, 30a und den abge knickten äussern Flügelteilen 31, 31a ein- geschaltete Stützring 32 trägt einen aufge schraubten, auf :der einen Seite verzahnten Kegelradkranz 33, welcher mit den Kegel rädern 34 und 34a in Eingriff steht. Die Welle 35 und 35a dieser Kegelräder sind auf Auslegern 36 und 36a des Drehstuhles 37 gelagert, welcher auch den nicht dargestell ten Lagerbock des Windrades trägt.
Die Kegelräder 34, 35 treiben die Arbeits maschine 38 an. Diese Maschine kann z. B. aus einem elektrischen Stromerzeuger be stehen, dessen induzierendes und dessen in duziertes Wicklungssystem in entgegen gesetzter Drehrichtung umlaufen. Statt des sen kann die Maschine 38 aber z. B. auch eine Druckwasser- oder Druckluftpumpe dar stellen.