DE102010022936A1 - Convex flow turbine for use in wind-power plant, has turbine cone rotatably mounted and sealed with convex wall, and speed and energy conversion units adapted in hollow chamber for protecting against entry of flow medium - Google Patents

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Abstract

The turbine has a turbine cone rotatably mounted and sealed with a convex wall (1) on a bottom side of a convex cone opposite to non-exceeding housing (2) to diameter of a conical base. Speed and energy conversion units are adapted in a hollow chamber for protecting against an entry of flow medium. A flotsam is switched by a design of the turbine and large power. The speed and energy conversion units are firmly connected with the convex wall and consist of a driven magnetic rotor and a coil core that is connected with the housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung von mechanischer in andere Energieformen, vorzugsweise in elektrische Energie. Dabei kann die als konvexe Strömungsturbine bezeichnete Vorrichtung durch ihre kompakte Bauform mit integriertem Generator und einem gegebenenfalls notwendigem integrierten Getriebe und ihrer ebenfalls integrierten Lagerung in vielen Strömungsmedien zur Elektroenergieerzeugung eingesetzt werden. In einem Kegel mit konvexer Wandung mit am Umfang angeordneten, spiralförmigen, sich zur Kegelspitze verjüngenden Schraubenblättern, welcher links- oder rechtsseitig drehbar gegenüber einem Gehäuse auf der Bodenseite des Kegels mit konvexer Wandung gelagert ist, befinden sich die Einrichtungen zur Drehzahlübersetzung, zur Energieumwandlung und zur Abdichtung gegenüber dem Strömungsmedium.The invention relates to a device for converting mechanical into other forms of energy, preferably into electrical energy. In this case, referred to as a convex flow turbine device can be used by its compact design with integrated generator and an optionally necessary integrated gearbox and their also integrated storage in many flow media for electric power generation. In a cone with a convex wall with circumferentially arranged, helical, tapered to the apex of the screw blades, which is mounted left or right side rotatable relative to a housing on the bottom side of the cone with convex wall, there are the devices for speed translation, energy conversion and Seal against the flow medium.

Bekannt sind Turbinen zur Umwandlung von Wind- und Wasserkraft in Elektroenergie verschiedenster Größen und Bauausführungen.Turbines are known for the conversion of wind and water power into electrical energy of various sizes and construction types.

Bekannt ist nach DE 297 21 671 U1 eine Schraube zur Aufnahme der Energie von fließendem Wasser oder bewegter Luft die sich durch 2–5 auf einen hohlen, mit dem Strömungsmedium flutbaren Kegel aufgebrachte umlaufende, einwindige Schraubenblätter auszeichnet, wobei der Durchmesser der Schraube gleich der Länge derselben entspricht und der Kegelboden halb so groß wie der Schraubendurchmesser ist.It is known after DE 297 21 671 U1 a screw for receiving the energy of running water or moving air which is characterized by 2-5 on a hollow, floatable with the flow medium cone circulating, single-screw blades, the diameter of the screw equal to the length of the same and the conical bottom half as large how the screw diameter is.

Weiterhin ist nach US 4722665 eine Turbine bekannt, bei der in einem Hohlkegel ein Getriebe und mehrere Generatoren angeordnet sind und das Stromkabel über eine in Fließrichtung an der Kegelspitze angeordnete und die gesamte Turbinenkonstruktion tragende Hohlwelle nach außen geführt wird.Furthermore, after US 4722665 a turbine is known in which in a hollow cone, a transmission and a plurality of generators are arranged and the power cable is guided via a arranged in the flow direction at the apex and the entire turbine construction bearing hollow shaft to the outside.

Auch sind nach US 1 191 950 und FR 557 189 zweifach außerhalb des kegelförmigen Turbinenkörpers gelagerte Kegelturbinen zur Wasserkraftnutzung bekannt.Also are after US 1 191 950 and FR 557 189 Twofold mounted outside of the conical turbine body cone turbines for hydropower known.

In den Schriften US 188 020 und FR 827 487 werden einseitig außerhalb des kegelförmigen Turbinenkörpers gelagerte Kegelturbinen zur Windkraftnutzung beschrieben.In the scriptures US 188,020 and FR 827 487 are described on one side outside of the conical turbine body mounted cone turbines for wind power use.

Mit WO 95 24562 ist eine Axialströmungsturbine bekannt, die aus einer Rotationseinheit und einer festen Einheit als Vorleiteinheit bestehen und sich in einem Rohrleitungssystem befinden und durch ihre Rumpf- sowie Blattgeometrie einen konstanten statischen Druck in der Turbine ermöglichen.With WO 95 24562 An axial flow turbine is known which consists of a rotating unit and a fixed unit as Vorleiteinheit and are located in a piping system and allow by their hull and blade geometry a constant static pressure in the turbine.

Nach DE 20 2006 001 171 zählt ein Wasserkraft-Stromgenerator mit geringer Drehzahl zum Stand der Technik, der die Form einer beidseitig gelagerten zylindrischen Walze hat auf deren Umfang Paddel zur Wasserkraftaufnahme angeordnet sind.To DE 20 2006 001 171 One of the state of the art is a low-speed hydropower generator which is in the form of a cylindrical roller mounted on both sides, on the circumference of which hydropower intake paddles are arranged.

Die nach DE 297 21 671 U1 beschriebene Turbine bietet zwar durch die äußere Gestaltung des Kegels die Möglichkeit zur Umwandlung der kinetischen Energie des Wassers und des Windes in eine Drehbewegung, kann aber bei der Übersetzung der Drehbewegung außerhalb der Turbine insbesondere bei treibgutbehafteten Fließmedien zu Blockierungen und Schäden im Übertrieb oder anderen Antriebselementen führen.The after DE 297 21 671 U1 Although the turbine described by the outer design of the cone provides the ability to convert the kinetic energy of the water and the wind in a rotary motion, but can lead to blockage and damage in the overdrive or other drive elements in the translation of the rotational movement outside of the turbine, especially in flow media agitated ,

Bei der Turbine nach US 4722665 wurden das Übersetzungsgetriebe und die Einrichtung zur Energieumwandlung vorteilhafter Weise in den Turbinenkegel integriert, wobei die Lagerungshohlwelle an der spitzen Seite des Kegels entgegen der Strömungsrichtung angeordnet wurde, welches aber die Gefahr des Ansammelns von Treibgut vor der Turbine und in den Schaufeln der Turbine begünstigt. Durch die Gestaltung einer Welle kleinen Durchmessers, welche die Anströmung nicht behindert, kann die Übertragung größerer Drehmomente nicht erfolgen. Da der Wellenausgang in Strömungsrichtung angeordnet wurde, müssen die anzubringenden Dichtungen ebenfalls dem Staudruck standhalten, was technisch sehr aufwendig ist.At the turbine after US 4722665 For example, the transmission gear and the energy conversion device have been advantageously integrated into the turbine cone, with the hollow support shaft positioned on the sharp side of the cone in the opposite direction of flow, but which favors the risk of accumulation of propellant material in front of the turbine and blades of the turbine. By designing a shaft of small diameter, which does not hinder the flow, the transmission of larger torques can not be done. Since the shaft outlet was arranged in the flow direction, the seals to be attached must also withstand the dynamic pressure, which is technically very complicated.

Auch die Turbinen nach US 1 191 950 und FR 557 189 haben Antriebs- und Lagerungselemente außerhalb des kegligen Turbinengrundkörpers. Hierdurch besteht wiederum die Gefahr des Ansammeln von Treibgut und der Beschädigung von Antriebselementen.Also the turbines after US 1 191 950 and FR 557 189 have drive and bearing elements outside the conical turbine body. As a result, there is again the risk of accumulation of flotsam and the damage of drive elements.

Die in den Schriften US 188 020 und FR 827 487 beschriebenen Anordnungen mit außen liegenden Lagerungen und Antrieben eignen sich aus genannten Gründen nur für die Windkraftnutzung.The in the writings US 188,020 and FR 827 487 arrangements described with outer bearings and drives are suitable for reasons mentioned only for wind power.

Eine beidseitig außerhalb des Grundkörpers gelagerte, in einem Rohr angeordnete Turbine nach WO 95 24562 eignet sich ebenfalls nur für saubere Fließmedien.A mounted on both sides outside the body, arranged in a pipe turbine according to WO 95 24562 is also suitable only for clean media.

Des Weiteren ist nach DE 10 2008 032 411 A1 eine Turbine mit innen liegendem Generator und mehreren sich um einen Kegel windenden zur Kegelspitze hin verjüngenden spiralförmigen Turbinenschaufeln, welche durch ihre Ungeteiltheit und die Anordnung der Schaufeln auf einem Kegel eine Treibgutunempfindlichkeit sowie Fischfreundlichkeit gewährleisten und durch ihre Form im freien Fließgewässer oder geschlossenen Rohrsystemen einsetzbar ist, bekannt. Nachteilig bei dieser Turbine ist jedoch die geometrische Gestaltung des Turbinenkegels, welche zu Verwirbelungen des fortströmenden Strömungsmediums von dem Turbinenkegel und demzufolge zu einem Rückstau des Strömungsmediums hinter der Turbine, mit den damit verbundenen Leistungseinbußen führt.Furthermore, it is after DE 10 2008 032 411 A1 a turbine with an internal generator and several spiraling about a cone tapering towards the cone-shaped helical turbine blades, which ensure by their undividedness and the arrangement of the blades on a cone a Treibgutunempfindlichkeit and fish friendliness and can be used by their shape in free flowing water or closed pipe systems, known. A disadvantage of this turbine, however, is the geometric Design of the turbine cone, which leads to turbulence of the flowing fluid flow from the turbine cone and consequently to a backflow of the flow medium behind the turbine, with the associated performance losses.

Auch der Wasserkraft-Stromgenerator nach DE 20 2006 001 171 mit beidseitig gelagerter Generatorwelle, ist sofern er mit der Achse im Strömungsmedium liegt, mit dem Nachteil behaftet, anfällig für Beschädigungen durch Treibgut zu sein.Also the hydropower generator after DE 20 2006 001 171 with generator shaft mounted on both sides, if it lies with the axis in the flow medium, has the disadvantage of being susceptible to damage by flotsam.

Bisher wurden diese Art von Turbinen sowie auch die bekannten Hochleistungsturbinen mit Schutzeinrichtungen gegen Treibgut versehen, um eine Beschädigung zu verhindern.So far, this type of turbine as well as the known high-performance turbines were provided with protection against flotsam to prevent damage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Turbine zu entwickeln, die durch eine kompakte Bauweise und ohne wesentliche Strömungshindernisse in allen Strömungsmedien zur effizienten Energieumwandlung eingesetzt werden kann, ohne dass zusätzliche Einrichtungen zur Treibgutabwehr notwendig sind.The invention has for its object to develop a turbine that can be used by a compact design and without significant flow obstacles in all flow media for efficient energy conversion without additional facilities for propellant defense are necessary.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Turbinenkegel mit konvexer Wandung mit auf der Bodenseite des Kegels mit konvexer Wandung gegenüber einem, den Durchmesser des Kegelbodens nicht überschreitenden, feststehenden Gehäuses gelagert und gegenüber diesem abgedichtet ist wobei sich die innen liegenden Einheiten zur Drehzahl und Energiewandlung sowohl im Kegelbereich als auch im Gehäusebereich der Turbine befinden können.This object is achieved in that the turbine cone with convex wall mounted on the bottom side of the cone with a convex wall with respect to one, the diameter of the cone bottom not exceeding, fixed housing and sealed against this is where the internal units for speed and energy conversion can be located both in the cone area and in the housing area of the turbine.

Bei der Vermeidung bzw. Verminderung von wesentlichen Strömungshindernissen am Turbinenkörper und einer effizienteren Gestaltung der hydrodynamischen Form der Turbine hat es sich als vorteilhaft erwiesen den Turbinenkegel mit einer konvex ausgeführten Wandung, die sich durch ihre guten Strömungseigenschaften sowie eine verringerte Bildung von Verwirbelungen bei Fortströmen des Strömungsmediums von dem Turbinenkegel auszeichnet, zu versehen.In avoiding or reducing significant flow obstructions on the turbine body and designing the hydrodynamic shape of the turbine more efficiently, it has been found advantageous to have the turbine cone with a convex wall characterized by good flow characteristics and reduced turbulence build-up in the flow medium characterized by the turbine cone to provide.

Dabei hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn die Einheit zur Energieumwandlung von mechanischer in elektrische Energie aus einem mit dem konvexen Turbinenkegel fest verbundenen mit diesem rotierenden Magnetring und einem mit dem Gehäuse fest verbundenen fest stehenden Spulenkern im konvexen Turbinenkegel untergebracht ist.It has proven to be extremely advantageous if the unit for energy conversion of mechanical into electrical energy from a fixedly connected to the convex turbine cone with this rotating magnetic ring and a fixedly connected to the housing stationary coil core is housed in the convex turbine cone.

Bei der Verwendung von Einheiten zur Drehzahlübersetzung hat sich die Verwendung von Planetengetrieben im Hohlraum von konvexem Turbinenkegel und Gehäuse als vorteilhaft erwiesen.When using speed-translation units, the use of planetary gears in the convex turbine cone and housing cavity has been found to be advantageous.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es äußerst vorteilhaft, wenn die Einheiten zur Drehzahl und Energiewandlung aus Standardbaugruppen bestehen und diese im Hohlraum von konvexem Turbinenkegel und Gehäuse untergebracht werden können.According to a further embodiment of the invention, it is extremely advantageous if the units for speed and energy conversion consist of standard assemblies and these can be accommodated in the cavity of the convex turbine cone and housing.

Dabei ist es äußerst vorteilhaft, wenn der Generator als wassergekühlter Synchrongenerator der Schutzklasse IP 68 ausgebildet ist.It is extremely advantageous if the generator is designed as a water-cooled synchronous generator of protection class IP 68.

Bei Verwendung eines Standard-Planetengetriebes ist es vorteilhaft, wenn die Schmierung der Zahnräder durch einen Langzeitschmierstoff vorgenommen wird, was die Revisionsintervalle verringert.When using a standard planetary gear, it is advantageous if the lubrication of the gears is made by a long-term lubricant, which reduces the inspection intervals.

Entsprechend des Anspruches 1 der Erfindung ist es vorteilhaft, dass der konvexe Turbinenkegel mit auf der Bodenseite des Kegels mit konvexer Wandung und gegenüber einem den Durchmesser des Kegelbodens nicht überschreitenden feststehenden Gehäuse gelagert und gegenüber diesem abgedichtet ist.According to claim 1 of the invention, it is advantageous that the convex turbine cone is mounted on the bottom side of the cone with a convex wall and with respect to a diameter of the conical bottom not bordering fixed housing and sealed against this.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn mehrere radial und axial wirkende Wellendichtungen zwischen dem feststehenden Gehäuse und dem sich links- oder rechtsläufig drehenden konvexen Turbinenkegel angeordnet sind. Zwischen den zueinander feststehenden Bauelementen sind Flachdichtungen in ihrer Verwendung äußerst vorteilhaft. Durch die Dichtungen wird ein Eindringen von Strömungsmedium in den Hohlraum verhindert und die innen liegenden Einheiten vor Beschädigung geschützt.It is particularly advantageous if a plurality of radially and axially acting shaft seals between the fixed housing and the left or right-handed rotating convex turbine cone are arranged. Between the mutually stationary components flat gaskets are extremely advantageous in their use. The seals prevent fluid from entering the cavity and protect the internal units from damage.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es äußerst vorteilhaft, wenn das Material von Turbine und Gehäuse aus korrosionsbeständigem Werkstoff gefertigt werden.According to a further embodiment of the invention, it is extremely advantageous if the material of turbine and housing are made of corrosion-resistant material.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der konvexe Turbinenkegel aus Kunststoff in einem Urformverfahren hergestellt und Elemente des Energieumwandlers bereits eingegossen werden.It is particularly advantageous if the convex turbine cone made of plastic produced in a primary molding and elements of the energy converter are already poured.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im Einsatz als konvexe Strömungsturbine in sauberen Strömungsmedien ist es äußerst vorteilhaft, wenn der konkave Turbinenkegel mit aufgesetzten, spiralförmigen, sich zur Kegelspitze verjüngenden Schaufeln und das Gehäuse fest zueinander installiert sind, dabei der konkave Turbinenkegel mit den Schaufeln als Vorleitrad dient und zwischen konkavem Turbinenkegel und Gehäuse ein drehbar angeordnetes Turbinenlaufrad angeordnet ist.According to a further embodiment of the invention in use as a convex flow turbine in clean flow media, it is extremely advantageous if the concave turbine cone with attached, spiral, tapered to the apex blades and the housing are firmly installed to each other, while the concave turbine cone with the blades as Vorleitrad serves and between the concave turbine cone and housing a rotatably arranged turbine runner is arranged.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Turbinenlaufrad im Kerndurchmesser dem Kegelboden des konkaven Turbinenkegels entspricht, zumindest aber nicht überschreitet und die auf ihm angeordneten Schaufeln entgegengesetzt zu den Schaufeln des Vorleitrades steigend angeordnet sind.It is particularly advantageous if the turbine wheel in the core diameter corresponds to the conical bottom of the concave turbine cone, but at least does not exceed and that on it arranged blades are arranged opposite to the blades of the Vorleitrades rising.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es äußerst vorteilhaft, wenn das Gehäuse der konvexen Strömungsturbine aerodynamisch und um seine senkrechte Achse drehbar gestaltet ist. Dies ermöglicht dann die vorzugsweise Nutzung der konvexen Strömungsturbine als Windkraftanlage.According to a further embodiment of the invention, it is extremely advantageous if the housing of the convex flow turbine is designed aerodynamically and rotatable about its vertical axis. This then allows the preferred use of the convex flow turbine as a wind turbine.

Die Erfindung wird im Nachfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf Positionsangaben in den Figuren genauer beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to embodiments with reference to position information in the figures.

Mit den Figuren wird folgendes dargestellt:The figures show the following:

1 Konvexe Strömungsturbine in Seitenansicht mit Kegel mit konvexer Wandung und Gehäuseeinheit 1 Convex flow turbine in side view with cone with convex wall and housing unit

2 Konvexe Strömungsturbine im Seitenschnitt mit integrierter Einheit zur Drehzahlübersetzung und Energieumwandlung im Kegel mit konvexer Wandung mit eingesetztem Magnetring 2 Convex flow turbine in side section with integrated unit for speed conversion and energy conversion in the cone with convex wall with inserted magnetic ring

3 Konvexe Strömungsturbine im Seitenschnitt mit integrierter Einheit zur Drehzahlübersetzung und Energieumwandlung im Kegel mit konvexer Wandung mit eingegossenem Magnetring 3 Convex flow turbine in side section with integrated unit for speed conversion and energy conversion in the cone with convex wall with encapsulated magnetic ring

4 Konvexe Strömungsturbine im Seitenschnitt mit integrierter Einheit zur Drehzahlübersetzung und Energieumwandlung als Standardbaugruppen im Gehäuse 4 Convex flow turbine in side section with integrated unit for speed conversion and energy conversion as standard assemblies in the housing

5 Konvexe Strömungsturbine in Seitenansicht mit Kegelvorleitrad, Turbinenrad und Gehäuse 5 Convex flow turbine in side view with cone pilot wheel, turbine wheel and housing

6 Konvexe Strömungsturbine in Seitenansicht mit drehbarer Gehäuseachse 6 Convex flow turbine in side view with rotatable housing axis

7 Konvexe Strömungsturbine in Rückansicht mit schlankem Gehäusefuß 7 Convex flow turbine in rear view with slim housing foot

In einem ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 1 und 2, wurde eine konvexe Strömungsturbine derart gestaltet, dass ein Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 bestehend aus einem konvex zulaufenden Kegelmantel 1a und einer Kegelspitze 1b auf welchen mehrere, vorzugsweise drei, gleichmäßig versetzt, links- oder rechtsläufig angeordnete sich in Richtung Kegelspitze 1b verjüngende spiralförmige Schraubenwendeln 1c befinden und dieser Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 gegenüber einem feststehenden Gehäuse 2 drehbar gelagert ist. Zwischen dem vorzugsweise aus Stahl hergestellten Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 und dem ebenfalls aus Stahl bestehenden Gehäuses 2 sind mehrere Verbindungsflansche 3 angeordnet. Unten am Gehäuse 2 wurde zur Befestigung mit dem Untergrund eine Grundplatte 4 mit dem Gehäuse 2 fest verbunden, vorzugsweise dicht verschweißt. Am senkrecht angeordneten Fuß des Turbinengehäuses 2 befindet sich ein, mit dem Gehäuse 2 fest verbundener Strömungskeil 5, der vorzugsweise aus einem abgewinkeltem, mit dem Gehäuse 2 verschweißten Stahlblech besteht, wobei der spitze Winkel entgegen der Anströmrichtung des Mediums weist.In a first embodiment, shown in the 1 and 2 , a convex flow turbine was designed such that a turbine cone with convex wall 1 consisting of a convex tapered jacket 1a and a cone top 1b on which a plurality, preferably three, evenly offset, left or right arranged in the direction of the apex 1b tapered spiral helices 1c located and this turbine cone with convex wall 1 opposite a fixed housing 2 is rotatably mounted. Between the turbine cone, preferably made of steel, with a convex wall 1 and also made of steel housing 2 are several connecting flanges 3 arranged. At the bottom of the case 2 was a base plate for attachment to the ground 4 with the housing 2 firmly connected, preferably tightly welded. At the vertically arranged base of the turbine housing 2 is located, with the housing 2 firmly connected flow wedge 5 , preferably of an angled, with the housing 2 welded steel sheet is made, the acute angle facing the direction of flow of the medium.

Zur Stabilisierung des Gehäuses 2 im Fußbereich wurden mehrere Knotenbleche 6 zwischen Gehäuse 2 und Grundplatte 4 angebracht, vorzugsweise mit beiden Bauteilen verschweißt. Das Gehäuse 2 kann mit der konvexen Strömungsturbine über Befestigungselemente 7 als Fixierung gegenüber der Kraft des Strömungsmediums befestigt werden. Im Inneren des vom Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 und Gehäuse 2 gebildeten und gegenüber dem Strömungsmedium abgedichteten Hohlraums befinden sich ein, den Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 drehbar aufnehmendes Hauptlager 8, eine im konvexen Kegelmantel 1a untergebrachte Einheit zur Energieumwandlung, bestehend aus einem Magnetring 9, welcher in einer Magnetglocke 10 angeordnet und fest mit dem Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 verbunden ist, einem Spulenkern 11, der mit dem Turbinengehäuse 2 fest verbunden ist und ein Stromkabel 12 welches ausgehend vom Spulenkern 11 durch das abgedichtete Gehäuse 2 nach außen geführt wird. Am der Kegelspitze 1b zuweisenden Ende des Spulenkerns 11 wurde eine mit ihm fest verbundener Lagerzapfen 13 angeordnet. Auf ihm sitzt ein Gegenlager 14, vorzugsweise hier ein wartungsfreies Wälzlager. Durch das Hauptlager 8 und das Gegenlager 14 wird ein achssynchroner Lauf vom Magnetrotor 9 zum Spulenstator 11 gesichert.To stabilize the case 2 in the foot area were several gusset plates 6 between housing 2 and base plate 4 attached, preferably welded to both components. The housing 2 Can with the convex flow turbine via fasteners 7 be attached as a fixation against the force of the flow medium. Inside of the turbine cone with convex wall 1 and housing 2 formed and sealed against the flow medium cavity are located, the turbine cone with a convex wall 1 rotatably receiving main bearing 8th one in a convex cone 1a accommodated unit for energy conversion, consisting of a magnetic ring 9 , which is in a magnetic bell 10 arranged and fixed to the turbine cone with convex wall 1 connected to a coil core 11 that with the turbine housing 2 firmly connected and a power cable 12 which starting from the spool core 11 through the sealed housing 2 is led to the outside. At the cone top 1b assigning end of the bobbin 11 became a bearing pin firmly connected with it 13 arranged. On it sits a counter bearing 14 , preferably a maintenance-free rolling bearing here. Through the main camp 8th and the counter bearing 14 becomes an axis synchronous run from the magnet rotor 9 to the coil stator 11 secured.

Das Wälzlager 14 wird mit seinem Außenring in einem, mit dem konvexen Kegelmantel 1a fest verbundenem Lagergehäuse 15 zentrisch zur Drehachse fixiert, wobei die Lagersitzbohrung im Lagergehäuse 15 achssynchron mit dem äußeren Zentriersitz 1d des Turbinenkegels mit konvexer Wandung 1, in welchem das Hauptlager 8 sitzt, eingebracht worden ist.The rolling bearing 14 becomes with its outer ring in one, with the convex cone coat 1a firmly connected bearing housing 15 centric fixed to the axis of rotation, wherein the bearing seat bore in the bearing housing 15 Axially synchronous with the outer centering seat 1d Turbine cone with convex wall 1 in which the main camp 8th sitting, has been introduced.

Zur Abdichtung des sich gegenüber dem Gehäuse 2 drehenden Turbinenkegels mit konvexer Wandung 1 wurden in der Einbauglocke 16 Dichtungspakete 17 untergebracht. Diese Dichtungen sind vorzugsweise als radial und axial wirkende Wellendichtringe ausgeführt. Zwischen den Ringen des Hauptlagers 8 und der Magnetglocke 10 einerseits und dem Lagerring des Hauptlagers 8 und dem Gehäuseflansch 2b andererseits wurden Flachdichtungen 18 angebracht. Wellendichtungen 17 und Flachdichtungen 18 schützen die Einheit zur Energieumwandlung gegenüber Eindringen von Strömungsmedium.To seal off the housing 2 rotating turbine cone with convex wall 1 were in the pitball 16 sealing packages 17 accommodated. These seals are preferably designed as radially and axially acting shaft seals. Between the rings of the main camp 8th and the magnetic bell 10 on the one hand and the bearing ring of the main bearing 8th and the housing flange 2 B on the other hand, flat gaskets 18 appropriate. shaft seals 17 and gaskets 18 protect the unit Energy conversion to penetration of flow medium.

Zur Kühlung des innen liegenden Generators wird eine zentrale Zuleitung 19 achsfluchtend angeordnet, wobei das Kühlmedium, welches vorzugsweise, mit dem Strömungsmedium identisch ist, von der Kegelsitze 1b aus in die Zuleitung 19 einströmt, am Lagerzapfen 13 eine drehbare Schlauchkupplung 20 passiert, im Spulenkern die entstehende Wärme aufnimmt und über eine feste Schlauchkupplung 21 in einen Abführungsschlauch 22, der über den Gehäusedeckel 2b nach außen geführt wird, fließt. Zum Schutz der Oberfläche vor Beschädigung und Korrosion werden alle, mit dem Strömungsmedium in Kontakt kommenden Flächen des Turbinenkegels mit konvexer Wandung 1 und des Gehäuses 2 mit einer Beschichtung versehen. Eine wahlweise Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels 1 in einem korrosionsfreien Stahl ist möglich.For cooling the internal generator is a central supply line 19 arranged achsfluchtend, wherein the cooling medium, which is preferably identical to the flow medium, from the conical seats 1b out into the supply line 19 flows in, on the journal 13 a rotatable hose coupling 20 happens in the coil core, the resulting heat absorbs and a fixed hose coupling 21 in a discharge hose 22 that is above the case cover 2 B is led to the outside, flows. To protect the surface from damage and corrosion, all surfaces of the turbine cone with convex walls that come into contact with the flow medium become 1 and the housing 2 provided with a coating. An optional embodiment of the embodiment 1 in a corrosion-free steel is possible.

In einem zweiten, hier in 3 dargestellten Beispiel, wurde der Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 komplett aus Kunststoff in einem Urformverfahren hergestellt und dabei der Magnetring 9, das Gegenlager 14 und Elemente zur Befestigung der Turbinenkegeleinheit am Hauptlager 8 bereits mit eingegossen. Dies erspart Fertigungsaufwand bei der Herstellung von Lagersitzen und eine zusätzliche Flachdichtung 18 zwischen Hauptlager 8 und Magnetrotor 9. Die Abdichtung zwischen rotierenden Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 und dem stehenden Lagerzapfen 13 erfolgt über eine Gleitringdichtung 23.In a second, here in 3 example, was the turbine cone with a convex wall 1 completely made of plastic in a primary molding process and the magnetic ring 9 , the counter bearing 14 and elements for securing the turbine cone assembly to the main bearing 8th already cast in. This saves manufacturing costs in the production of bearing seats and an additional flat gasket 18 between main warehouse 8th and magnet rotor 9 , The seal between rotating turbine cone with convex wall 1 and the stationary trunnion 13 via a mechanical seal 23 ,

Mit einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 4, kommt eine konvexe Strömungsturbine zum Einsatz, in dessen Gehäuse 2 eine Einheit zur Drehzahlwandlung 24 und eine Einheit zur Energieumwandlung 25, welche beide miteinander mechanisch gekoppelt sind, untergebracht wurden. Beide Einheiten 24 und 25 bestehen dabei aus Standardbaugruppen. Die Drehmomentenaufnahme des mit dem Gehäuse 2 über einen Zentrierdeckel 26 starr verbundenen Getriebes 24, welches hier als kompaktes, wartungsarmes Planetengetriebe mit Langzeitöl ausgeführt wird, erfolgt über eine mit dem Kegelboden 1e des Turbinenkegels mit konvexer Wandung 1 fest verbundenen, vorzugsweise verschweißten Mitnehmerbuchse 27 an deren Ende sich ein Abschlussdeckel 28 befindet, der mit der Buchse 27 dicht verschweißt ist.With a third embodiment, shown in FIG 4 , a convex flow turbine is used in its housing 2 a unit for speed conversion 24 and a unit for energy conversion 25 , which are both mechanically coupled to each other, were housed. Both units 24 and 25 consist of standard assemblies. The torque absorption of the housing 2 via a centering cover 26 rigidly connected gear 24 , which is designed here as a compact, low-maintenance planetary gearbox with long-term oil, takes place via a with the cone bottom 1e Turbine cone with convex wall 1 firmly connected, preferably welded Mitnehmerbuchse 27 at the end there is a cover 28 located with the jack 27 is tightly welded.

Der Generator 25, der hier als wassergekühlter Synchrongenerator ausgeführt ist, wurde mit dem Getriebe 24 derart verbunden, dass die von der konvexen Strömungsturbine gelieferte Drehzahl im Getriebe 24 umgewandelt und auf den Generator 25 übertragen wird. Durch die Drehzahlwandlung wird eine Generatordrehzahl nahe der Synchrondrehzahl erreicht, was den Wirkungsgrad der Turbine erhöht. Die Verwendung ohne Getriebe ist bei entsprechender Generatorbauart ebenfalls möglich und wird ebenfalls beansprucht. Die Wasserkühlung des Generators 25 funktioniert unabhängig vom Strömungsmedium. Dadurch kann eine Temperaturreglung im Generator 25 so erfolgen, dass kein Tauwasser auftritt. Im Zentrierdeckel 26 befindet sich eine Gleitringdichtung 29. Sie schützt gemeinsam mit dem Axialwellendichtring 30 und den auf der Mitnehmerbuchse 27 sitzenden Radialwellendichtringen 31 das Getriebe 24 und den Generator 25 vor eindringendem Strömungsmedium. Die gesamte Turbinenkegeleinheit wird mit dem Zentrierdeckel 26, und daran montiertem Getriebe 24 und Generator 25 in das Gehäuse 2 eingeschoben, gegenüber dem Zentrierflansch 32 zentriert und mit Schrauben 33 befestigt.The generator 25 , which is designed here as a water-cooled synchronous generator, with the gearbox 24 connected such that the speed supplied by the convex flow turbine in the transmission 24 converted and to the generator 25 is transmitted. Due to the speed conversion, a generator speed is achieved near the synchronous speed, which increases the efficiency of the turbine. The use without gear is also possible with appropriate generator design and is also claimed. The water cooling of the generator 25 works independently of the flow medium. This allows a temperature control in the generator 25 done so that no condensation occurs. In the centering lid 26 there is a mechanical seal 29 , It protects together with the axial shaft seal 30 and the on the drive socket 27 seated radial shaft seals 31 The gear 24 and the generator 25 before penetrating flow medium. The entire turbine cone unit is equipped with the centering cover 26 , and mounted gearbox 24 and generator 25 in the case 2 inserted, opposite the centering flange 32 centered and with screws 33 attached.

Wahlweise können in diesem Ausführungsbeispiel auch andere Generatoren wie Asynchrongeneratoren und Lineargeneratoren jeweils mit und ohne Getriebe Verwendung finden.Optionally, in this embodiment, other generators such as asynchronous generators and linear generators can be used each with and without gear.

In einem vierten Ausführungsbeispiel, siehe 5, ist der Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 starr mit dem Gehäuse 2 verbunden. Hinter dem Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1, der hier als Vorleitrad dient, befindet sich ein, die Strömung in Drehbewegung umwandelndes Turbinenlaufrad 34. Das Turbinenlaufrad 34 besitzt mehrere am Umfang angeordnete Schaufeln 35, die entgegengesetzt steigend zu denen des Turbinenkegels mit konvexer Wandung angeordnet und in ihrer Höhe denen der Maximalhöhe derer auf dem konvexen Kegel befindlichen entspricht. Der Kerndurchmesser des Laufrades 34 überschreitet dabei nicht den Durchmesser des Kegelbodens 1e. Die Drehbewegung des Turbinenlaufrades wird durch ein Lagerungssystem aus zwei Hauptlagern 8 nach innen in den Hohlraum von Gehäuse 2 und Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 geführt, in welchem die Einheiten zur Drehzahl- und Energieumwandlung untergebracht sind. Die Abdichtung von sich drehendem Laufrad 34 und feststehendem Gehäuse 2 und Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 erfolgt über Labyrinthdichtungen 36, Radialwellendichtringe 37 und Gleitringdichtungen 38.In a fourth embodiment, see 5 , is the turbine cone with convex wall 1 rigid with the housing 2 connected. Behind the turbine cone with convex wall 1 , which serves as a Vorleitrad here, is one, the flow in rotary motion converting turbine runner 34 , The turbine wheel 34 has several circumferentially arranged blades 35 which is arranged opposite to that of the turbine cone with a convex wall and whose height corresponds to that of the maximum height of those located on the convex cone. The core diameter of the impeller 34 does not exceed the diameter of the cone bottom 1e , The rotational movement of the turbine runner is through a storage system of two main bearings 8th inside in the cavity of housing 2 and turbine cone with convex wall 1 led, in which the units for speed and energy conversion are housed. The seal of rotating impeller 34 and stationary housing 2 and turbine cone with convex wall 1 via labyrinth seals 36 , Radial shaft seals 37 and mechanical seals 38 ,

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel, in 6 dargestellt, wird die Drehung der konvexen Strömungsturbine um die senkrechte Gehäuseachse ermöglicht. Dazu wird das Gehäuse 2 zylindrisch ausgeführt. Zwischen dem Gehäuseoberteil 2c und dem Gehäuseunterteil 2d ist ein Kranzlager 39 angeordnet. Der Innenring des Kranzlagers 39 ist mit einer Innenverzahnung versehen. In diese greift ein über einen Motor 40 angetriebenes Ritzel 41 ein und bewegt das gesamte Turbinenoberteil gegenüber dem feststehenden Gehäuseunterteil 2d. Für den Einsatz als Turbine zur Windkraftnutzung kann die Kegelspitze 1b so stets gegen die Windanströmung geführt werden. Bei einer Nutzung der Turbine nach vorliegendem Beispiel in flüssigen Medien ist auch an dieser Drehstelle eine Einrichtung zur Abdichtung des Gehäuseoberteils 2c gegenüber dem Gehäuseunterteil 2d mittels Dichtungspaket 42 bestehend aus mehreren Einzeldichtungen notwendig.In a fifth embodiment, in 6 is shown, the rotation of the convex flow turbine is made possible around the vertical axis of the housing. This is the case 2 cylindrical. Between the upper housing part 2c and the lower housing part 2d is a wreath bearing 39 arranged. The inner ring of the wreath bearing 39 is provided with an internal toothing. In this one intervenes over a motor 40 driven pinion 41 and moves the entire turbine shell relative to the fixed housing bottom 2d , For use as a turbine for wind power use, the cone tip 1b so always be guided against the Windanströmung. When using the turbine according to the present example in liquid media, a device for sealing the upper housing part is also at this turning point 2c opposite the lower housing part 2d by means of sealing package 42 consisting of several individual seals necessary.

In einem sechsten Beispiel, welches in 7 dargestellt wurde, werden die Einheiten zur Drehzahl- und Energieumwandlung im Hohlraum von Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 und Gehäuseoberteil 2c untergebracht und mit Dichtungen gegenüber dem Strömungsmedium geschützt. Das Gehäuseunterteil 2d wurde hier in Richtung Grundplatte 4 quer zur Achsrichtung verjüngt und mit Knotenblechen 6 versteift. Durch diese Ausgestaltungsvariante fällt der Strömungskeil 5 weg.In a sixth example, which is in 7 has been shown, the units for speed and energy conversion in the cavity of turbine cone with convex wall 1 and housing top 2c housed and protected with seals against the flow medium. The lower housing part 2d was here in the direction of base plate 4 tapered transversely to the axial direction and with gusset plates 6 stiffened. By this design variant of the flow wedge falls 5 path.

Kombinationen zwischen den Ausführungsbeispielen sind möglich und werden ebenfalls beansprucht.Combinations between the embodiments are possible and are claimed as well.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Turbinenkegel mit konvexer WandungTurbine cone with convex wall
1a1a
konvexer Kegelmantelconvex cone coat
1b1b
Kegelspitzeapex
1c1c
Schraubenwendelhelical coil
1d1d
äußerer Zentriersitzouter centering seat
1e1e
Kegelbodenconical
22
Gehäuse, TurbinengehäuseHousing, turbine housing
2a2a
Montageklappe, RevisionsklappeMounting flap, inspection flap
2b2 B
Gehäuseflanschhousing flange
2c2c
GehäuseoberteilHousing top
2d2d
GehäuseunterteilHousing bottom
33
Verbindungsflanschconnecting flange
44
Grundplattebaseplate
55
Strömungskeilflow wedge
66
Knotenblechgusset plate
77
Verbindungselement, SchraubeConnecting element, screw
88th
Hauptlagermain bearing
99
Magnetring, MagnetrotorMagnetic ring, magnetic rotor
1010
Magnetglockemagnetic bell
1111
Spulenkern, SpulenstatorCoil core, coil stator
1212
Stromkabel, KabelPower cable, cable
1313
Lagerzapfenpivot
1414
Gegenlager, WälzlagerCounter bearing, rolling bearing
1515
Lagergehäusebearing housing
1616
Einbauglockeinstallation bell
1717
Dichtungspaket, WellendichtungSeal package, shaft seal
1818
Flachdichtunggasket
1919
zentrale Zuleitung für Wasserkühlung, ZuleitungskanalCentral supply line for water cooling, supply duct
2020
Schlauchkupplung drehbarRotatable hose coupling
2121
Schlauchkupplung festHose coupling fixed
2222
Abführungsschlauchdrainage tube
2323
GleitringdichtungMechanical seal
2424
Einheit zur Drehzahlübersetzung, GetriebeUnit for speed ratio, gearbox
2525
Einheit zur Energieumwandlung, GeneratorUnit for energy conversion, generator
2626
Zentrierdeckelcentering
2727
Mitnehmerbuchsedriving bushing
2828
AbschlussdeckelEnd cover
2929
GleitringdichtungMechanical seal
3030
Wellendichtring, axial wirkend, AxialwellendichtringShaft seal, axial acting, Axialwellendichtring
3131
Wellendichtring, radial wirkend, RadialwellendichtringRadial sealing ring, radial acting, radial shaft sealing ring
3232
Zentrierflanschcentering
3333
Schraubescrew
3434
Turbinenlaufrad, LaufradTurbine wheel, impeller
3535
Schaufeln, TurbinenschaufelnShovels, turbine blades
3636
Labyrinthdichtunglabyrinth seal
3737
Radialwellendichtring TurbinenlaufradRadial shaft seal Turbine wheel
3838
Gleitringdichtung TurbinenlaufradMechanical seal Turbine wheel
3939
Kranzlagerring bearings
4040
Motor, AzimutmotorMotor, azimuth motor
4141
Ritzelpinion
4242
Dichtungspaket für KranzlagerSealing package for wreath bearing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 29721671 U1 [0003, 0009] DE 29721671 U1 [0003, 0009]
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  • DE 202006001171 [0008, 0015] DE 202006001171 [0008, 0015]
  • DE 102008032411 A1 [0014] DE 102008032411 A1 [0014]

Claims (20)

Konvexe Strömungsturbine bestehend aus einem sich durch das Strömungsmedium links- oder rechtsläufig drehenden Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 mit am Umfang links- oder rechtsläufig angeordneten, spiralförmigen Schraubenblättern 1c und einem feststehenden Gehäuse 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 auf der Bodenseite des konvexen Kegels gegenüber einen, den Durchmesser des Kegelbodens 1e nicht überschreitenden Gehäuses 2 drehbar gelagert und abgedichtet ist, so das Einheiten zur effizienten Drehzahlumwandlung 24 und Energieumwandlung 25 in dem dadurch gebildeten Hohlraum untergebracht und wirksam vor Eindringen des Strömungsmediums geschützt, Treibgut durch die Bauform der konvexen Strömungsturbine weggeleitet und große Leistungen übertragen werden können.Convex flow turbine consisting of a turbine cone with a convex wall that turns left or right through the flow medium 1 with circumferentially left- or right-handed arranged, spiral-shaped screw blades 1c and a fixed housing 2 , characterized in that the turbine cone with convex wall 1 on the bottom side of the convex cone opposite one, the diameter of the cone bottom 1e not exceeding housing 2 rotatably mounted and sealed, so the units for efficient speed conversion 24 and energy conversion 25 housed in the cavity formed thereby and effectively protected against ingress of the flow medium, flotsam away by the design of the convex flow turbine and large power can be transmitted. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Energieumwandlung aus einem mit dem Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 fest verbundenen und somit angetriebenen Magnetrotor 9 und einem fest mit dem Gehäuse 2 verbundenen Spulenkern 11 besteht.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that the unit for energy conversion from one with the turbine cone with a convex wall 1 firmly connected and thus driven magnetic rotor 9 and one with the housing 2 connected coil core 11 consists. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich mehrere Magnete am Umfang der Magnetglocke 10 befinden und diese gemeinsam den rotierenden Magnetring 9 bilden.Convex flow turbine according to claims 1 and 2, characterized in that a plurality of magnets on the circumference of the magnetic bell 10 and these together, the rotating magnetic ring 9 form. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Abdichtung zwischen Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 und Gehäuse 2 notwendigen Wellendichtungen 17 in einer im Durchmesser den Kegelboden 1e nicht überschreitenden Einbauglocke 16 und Flachdichtungen 18 zwischen dem Gehäuseflansch 2b, der Magnetglocke 10 und dem Zentrierflansch 26 untergebracht sind.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that for sealing between turbine cone with convex wall 1 and housing 2 necessary shaft seals 17 in a cone-bottom in diameter 1e not exceeding built-in bell 16 and gaskets 18 between the housing flange 2 B , the magnetic bell 10 and the centering flange 26 are housed. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich am unteren Teil des Gehäuses 2 eine Grundplatte 4 und entgegengesetzt der Anströmungsrichtung ein Strömungskeil 5 befinden, die jeweils fest mit dem Gehäuse 2 verbunden sind.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that at the lower part of the housing 2 a base plate 4 and opposite to the direction of flow a flow wedge 5 located, each firm with the housing 2 are connected. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile des Turbinenkegels mit konvexer Wandung 1 und des Gehäuses 2, aus Stahl gefertigt sind und die nicht beweglich zueinander angeordneten Baugruppen miteinander verschweißt wurden.Convex flow turbine according to claims 1 and 4, characterized in that the individual parts of the turbine cone with a convex wall 1 and the housing 2 , are made of steel and the non-mutually movable assemblies were welded together. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle mit dem Strömungsmedium in Berührung kommenden Flächen mit einem Korrosionsschutz versehen wurden.Convex flow turbine according to claims 1, 4 and 6, characterized in that all surfaces coming into contact with the flow medium have been provided with corrosion protection. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle mit dem Strömungsmedium in Berührung kommenden Bauteile aus rostfreiem Stahl ausgeführt sein können.Convex flow turbine according to claim 7, characterized in that all components coming into contact with the flow medium can be made of stainless steel. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 aus einem dem Strömungsmedium widerstehenden Kunststoff bestehen kann, in einem Urformverfahren hergestellt wurde und dabei Elemente des Energieumwandlers 25, vorzugsweise der Magnetring 9 eingegossen wurde.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that the turbine cone with a convex wall 1 may consist of a flow medium resistant plastic, was prepared in a primary molding process and thereby elements of the energy converter 25 , preferably the magnetic ring 9 was poured. Konvexe Strömungsturbine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des sich im Inneren befindlichen Generators über eine zentrale Kühleinrichtung erfolgt, welche aus einem zentralen Zuleitungskanal 19 und einem Abführungsschlauch 22 besteht, die mittels drehbarer Schlauchkupplung 20 und fester Schlauchkupplung 21 mit dem Spulenkern 11 verbunden sind.Convex flow turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling of the generator located in the interior takes place via a central cooling device, which consists of a central supply duct 19 and a drain hose 22 consists, by means of rotatable hose coupling 20 and solid hose coupling 21 with the spool core 11 are connected. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten zur Drehzahlumwandlung 24 und Energieumwandlung 25 aus Standardbaugruppen bestehen können, wobei das Getriebe 24 vorzugsweise als wartungsarmes Planetengetriebe und der Generator 25 vorzugsweise als wassergekühlter Synchrongenerator ausgeführt ist.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that the units for speed conversion 24 and energy conversion 25 may consist of standard assemblies, the transmission 24 preferably as a low-maintenance planetary gear and the generator 25 is preferably designed as a water-cooled synchronous generator. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten zur Energieumwandlung 25 als Asynchrongenerator ausgeführt sein kann.Convex flow turbine according to claims 1 and 11, characterized in that the units for energy conversion 25 can be designed as an asynchronous generator. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten zur Energieumwandlung 25 als ringförmig angeordneter Lineargenerator ausgeführt sein kann.Convex flow turbine according to claims 1 and 11, characterized in that the units for energy conversion 25 can be designed as a ring-shaped linear generator. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Gehäuse 2 in ein feststehendes Gehäuseunterteil 2d und ein schwenkbares Gehäuseoberteil 1c unterteilt werden kann.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that the cylindrical housing 2 in a fixed housing lower part 2d and a pivotable housing top 1c can be divided. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Gehäuseunterteil 2d und Gehäuseoberteil 2c ein mit Innenzahnkranz versehenes Kranzlager 39 befindet, welches am Außenring mit dem feststehenden Teil 2d starr und am Innenring fest mit dem Gehäuseoberteil 2c verbunden ist.Convex flow turbine according to claims 1 and 14, characterized in that between the lower housing part 2d and housing top 2c an internally toothed ring bearing 39 located on the outer ring with the fixed part 2d rigid and on the inner ring fixed to the upper housing part 2c connected is. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zahnkranz des Kranzlagers 39 ein Ritzel 41 eingreift, welches über einen Motor 40 angetrieben wird. Convex flow turbine according to claims 1, 14 and 15, characterized in that in the ring gear of the ring bearing 39 a pinion 41 engages, which via an engine 40 is driven. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Gehäuseunterteil 2d und Gehäuseoberteil 2c befindliches Dichtungspaket 42 das Eindringen von Strömungsmedium in das Gehäuse 2 verhindert.Convex flow turbine according to claims 1 and 14, characterized in that a between the housing lower part 2d and housing top 2c located sealing package 42 the penetration of flow medium into the housing 2 prevented. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 und Gehäuse 2 fest zueinander fixiert sind und sich zwischen beiden ein drehendes Turbinenlaufrad 34 befindet, welches im Kerndurchmesser den des Kegelbodens 1e nicht überschreitet und mehrere am Umfang angeordnete Schaufeln 35 besitzt, die entgegengesetzt zu denen des konvexen Kegels steigend angeordnet sind und in ihrer radialen Ausdehnung den Maximaldurchmesser des Turbinenkegels mit konvexer Wandung 1 nicht überschreiten.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that turbine cone with convex wall 1 and housing 2 are firmly fixed to each other and between both a rotating turbine runner 34 which is in the core diameter of the cone bottom 1e does not exceed and several circumferentially arranged blades 35 has, which are arranged opposite to those of the convex cone rising and in its radial extent the maximum diameter of the turbine cone with a convex wall 1 do not exceed. Konvexe Strömungsturbine nach Ansprüchen 1 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung des sich drehenden Laufrades 34 gegenüber Gehäuse 2 und Turbinenkegel mit konvexer Wandung 1 über Labyrinthdichtungen 36, Radialwellendichtringe 37 und Gleitringdichtungen 38 erfolgt.Convex flow turbine according to claims 1 and 18, characterized in that the sealing of the rotating impeller 34 opposite housing 2 and turbine cone with convex wall 1 about labyrinth seals 36 , Radial shaft seals 37 and mechanical seals 38 he follows. Konvexe Strömungsturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil 2d in senkrechter Achse gegenüber dem Gehäuseoberteil 2c und der Grundplatte 4 verjüngt gestaltet sein kann.Convex flow turbine according to claim 1, characterized in that the housing lower part 2d in vertical axis with respect to the upper housing part 2c and the base plate 4 can be designed to be rejuvenated.
DE102010022936A 2010-06-05 2010-06-05 Convex flow turbine for use in wind-power plant, has turbine cone rotatably mounted and sealed with convex wall, and speed and energy conversion units adapted in hollow chamber for protecting against entry of flow medium Withdrawn DE102010022936A1 (en)

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