DE14971C - Horizontaler Windmotor mit Regulirung der Flügelstellung durch den Winddruck - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der auf beiliegender Zeichnung dargestellte Windmotor besteht im wesentlichen aus folgenden Constructionstheilen. Die stehende, als Rohr construirte Hauptwelle A trägt zwei Naben, in welchen die Flügelaxen C C₁ befestigt sind, und zwar trägt jede Nabe drei solcher Flügelaxen, welche in gleichen Zwischenräumen um die stehende Welle herum vertheilt sind.

Auf diesen Flügeläxen C sind die Flügelrahmen /' derartig befestigt, dafs sie sich um dieselben um 90 ° drehen können, während eine Längsverschiebung durch Bunde verhindert wird.

Die Flügel drehen sich um die Axen e e, sind durch die rahmenartigen Gegengewichte r r ausbalancirt und werden durch den Wind gegen die Flügelrahmen f gedrückt, während sie sich auf der entgegengesetzten Seite horizontal einstellen.

Wie aus der schematischen Darstellung zweier zusammengehöriger Flügel in Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich, liegt die Drehaxe dieser Flügelrahmen nicht in der Schwerpunktlinie, sondern sie geht durch einen Punkt, welcher von der Flügeldrehaxe e e um etwa ²/₃ der ganzen Breite des Flügelrahmens entfernt liegt.

Da nun das Gewicht der Flügel in den Lagern d d auf die Flügelträger wirkt, so werden dieselben bestrebt sein, sich stets so herum zu drehen, dafs die Flügellager dd eine möglichst tiefe Stelle einnehmen.

Die durch entsprechende Spreizstücke versteiften Flügelrahmen tragen nach der stehenden Welle zu je eine Kurbel h H₁ , welche durch eine rohrartige Nabe mit ihnen verbunden sind. Vom Zapfen u dieser Kurbeln führen Stannach den Gelenken ζ des die stehende Welle rohrartig umschliefsenden Gelenkträgers B.

Da nun die Kurbeln A₁ der oberen Flügelrahmen nach rechts, die Kurbeln h der unteren Flügelrahmen jedoch nach links von der Mittelaxe angebracht sind, so werden die oberen Flügelrahmen durch die in den Lagern d wirkende Belastung stets bestrebt sein, den Gelenkträger vermittelst der Stangen P₁ zu heben, die unteren Flügelrahmen jedoch ihn vermittelst der Stangen/ zu senken.

Es stehen also, da die Belastungen in d und d₁ einander gleich sind, die oberen und unteren Flügelrahmen in der Waage, d. h. die schädlichen Belastungen gleichen sich aus.

Ohne Einwirkung äufserer Kräfte findet also in dem aus Flügelrahmen, Kurbeln h Zi₁, Stangen p P₁ und dem Gelenkträger B gebildeten System keine Bewegung statt.

Sollen durch äufsere Kräfte die Flügelträger aus der Lage Fig. 2 in die in Fig. 3 und in Fig. 4 dargestellte gebracht werden, so mufs das Gewicht des Gelenkträgers B und seiner etwaigen Belastung überwunden werden; man hat durch Veränderung der Belastung der Gelenkträger ein einfaches Mittel an der Hand, um den die Verstellung der Flügelträger aus Lage Fig. 2 in Fig. 4 anstrebenden äufseren Kräften einen verschieden grofsen Widerstand entgegenzusetzen. Der Gelenkträger B ist durch eine Traverse, deren Zapfen bei i sichtbar ist, mit einer im Innern der stehenden Welle herabführenden Stange und diese durch eine zweite, durch einen Schlitz k k₁ hindurchreichende Traverse mit dem Ringe / verbunden.

Dieser Ring wird in beliebiger Weise mehr oder weniger belastet. Es ist in der beiliegenden Zeichnung eine Hebelbelastung angedeutet, deren Druck je nach Verschiebung des Gewichtes P auf dem Hebelarm ο verändert werden kann.

Die Flügel FF₁ sind in den Lagerungen dd um die Zapfen e e drehbar angeordnet, und zwar ist ihre Drehung durch entsprechende Anschlagknaggen so begrenzt, dafs sie sich nur aus der in Fig. 2 dargestellten, ausgezeichneten Lage e χ in die punktirte Lage e X_x drehen können, damit ein gänzliches Herumschlagen ausgeschlossen ist.

Die aus dünnem Eisenblech hergestellten Flügel tragen nun jenseits ihrer Drehaxe ein durchbrochenes, rahmenförmiges Gegengewicht r, und zwar ist dasselbe bei den oberen Flügeln etwas leichter, bei den unteren Flügeln dagegen etwas schwerer als die Flügel selbst. Diese Gegengewichte sollen bei den oberen Flügeln ein sanfteres Schliefsen durch den Winddruck, bei den unteren Flügeln dagegen bezwecken, dafs die Flügel, wenn dieselben durch irgend welche äufsere Kräfte geöffnet werden, sich stets wieder schliefsend an die Flügelrahmen anlegen.

Trifft der Wind in der Richtung des Pfeiles R auf die Flügel FF₁, Fig. 2, so legen sich diese gegen die Flügelrahmen und drehen das Windrad in der Richtung des Pfeiles i? herum. Auf der anderen Seite der Axe stellen sich die Flügel dem Winde so entgegen, als ob er aus der Richtung R₁ käme, und heben sich dann von den Flügelträgern ab in die punktirt gezeichnete Lage, so dafs der Wind frei durch die Rahmen hindurchstreichen kann.

Treten heftige Windstöfse auf, so legen sich die Flügel schief in die in Fig. 3 gezeichnete Lage, weil die Flügelflächen unsymmetrisch zur Drehaxe vertheilt sind, mithin ein Drehmoment entsteht, wobei die Belastung des Gelenkträgers B überwunden werden mufs, und ist die Empfindlichkeit des Windrades auf Ausweichen gegen plötzliche starke Windstöfse abhängig von dieser Belastung. Sobald der Windstofs nachläfst, bewirkt die Belastung das Zurückkehren der Flügelrahmen in die Lage Fig. 2, wobei der Gelenkträger B seine tiefste Stellung einnimmt. Ist der Wind im allgemeinen zu stark, dafs das Rad also mit zu grofser Geschwindigkeit laufen würde, so fixirt man durch Kette s, welche über eine Rolle t gelegt ist, oder auf andere Weise den Belastungshebel 0 so, dafs seine tiefste Lage höher als vorher liegt, während er nach oben wie vorher frei ausschlagen kann. Hierdurch wird auch der Gelenkträger B nur die in Fig. 3 dargestellte Lage als seine tiefste Stellung einnehmen, mithin die Flügel sich dem Winde nur schief gegenüberstellen können. Auch in dieser Lage findet ein Ausweichen der Flügelrahmen gegen plötzliche allzu starke Windstöfse statt.

Ein gänzliches Ausrücken des Windrades wird durch weiteres Aufheben des Belastungshebels 0 erreicht, wodurch der Gelenkträger in seine höchste Lage und die Flügel in die Horizontalstellung, Fig. 4, gelangen, dem Wind also ihre scharfe Kante zudrehen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche: An horizontalen Windmotoren:

1. Die Anwendung von Flügelrahmen, welche sich um in verschiedenen Horizontalebenen angebrachte, nicht in ihren Schwerpunktlinien liegenden Axen drehen, und zwar die oberen nach entgegengesetzter Richtung, wie die unteren, und welche durch nach entgegengesetzten Seiten angebrachte Kurbeln h Zi₁, Stangen//! und dem Gelenkträger B zu einem in sich ausbalancirten System so verbunden sind, dafs äufsere Kräfte, welche die Drehung der Flügelrahmen aus ihrer verticalen in eine schiefe Lage anstreben, erst die Belastung des Gelenkträgers überwinden müssen.

2. Die Anwendung von Flügeln, welche mit durchbrochenen, rahmenartigen Gegengewichten versehen und in denvorbeschriebenen Flügelrahmen so gelagert sind, dafs die oberen Flügel sich durch Drehung nach oben, die unteren durch Drehung nach unten zu öffnen, wobei die Schwere der Gegengewichte so bemessen ist, dafs die der oberen Flügel etwas leichter als die Flügel selbst, die der unteren dagegen etwas schwerer als die Flügel selbst sind.

3. Die Regulirungseinrichtung, bestehend aus einer im Inneren der stehenden hohlen Hauptwelle emporgeführten Stange, welche oben durch eine Traverse mit dem Gelenkträger, unten durch eine Traverse mit einem Ringe verbunden ist, vermittelst welcher Einrichtung sowohl der Druck der veränderlichen Belastung auf den Gelenkträger und die Flügelrahmen übertragen, als auch durch Veränderung der tiefsten Lage des Gelenkträgers die dem Winde entgegengestellte Flügelfläche varriirt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.