DE179643C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 27b. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. März 1905 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Zusammenpressen und Aufspeichern der Luft durch Windräder. .

Die Vorrichtung besteht aus einer Anzahl von Verdichtungspumpen von besonderer Einrichtung mit einer Regelung des Luftzutritts und in Verbindung mit Zwischenbehältern, deren jeder mit einem Spannungsregler versehen ist, sowie mit einem Sammelbehälter für

ίο die Luft, die unter dem erforderlichen Druck steht, so daß ■ sie unmittelbar oder als Triebmittel je nach Bedarf benutzt werden kann, nachdem sie selbsttätig auf eine gleichbleibende Spannung und Temperatur, die beliebig geregelt werden können, gebracht ist.

Zur Veranschaulichung der Anordnung dient die Zeichnung:

Fig. ι ist eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Zusammenpressen und Aufspeichern der Luft. Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine der Druckpumpen. Fig. 3 ist ein Längsschnitt eines Zwischenbehälters, "Fig. 4 ein Längsschnitt eines Spannungsreglers. Fig. 5 zeigt die Anordnung in Verbindung mit einem Windrade in Vorderansicht. Fig. 6 ist ein Längsschnitt nach der Linie A-B der Fig. 5. Fig. 7, 8 und 9 sind Einzelheiten.

Die Vorrichtung besteht aus einer Luftaufnahmevorrichtung α (Fig. 1), den Pumpen b, c, d, e, die einfach oder doppelt wirkend sein können, Zwischenbehältern f, g, h, Spannungsreglern i, j, k und einem Sammelbehälter I, der die unter hohem Druck befindliche Luft aufnimmt; außer diesem Behälter I können auch noch weitere Behälter neben diesem oder an anderen Stellen vorgesehen sein, die zur Aufnahme der unter verschiedenem Druck stehenden Luft aus den einzelnen Pumpen dienen. Der in der Zeichnung mit I bezeichnete.Behälter kann beispielsweise auch zur Aufnahme der Luft aus der ersten Pumpe b benutzt werden.

Die Pumpen, Zwischenbehälter und Spannungsregler sind durch eine Rohrleitung m in Verbindung gesetzt.

Die Luftaufnahmevorrichtung α ist von einer kleinen halbkreisförmigen oder zylindrischkonischen Kappe η oder von einer Scheibe mit oder ohne Rand umgeben; sie befindet sich vor der Pumpe b. Die letzte Pumpe e steht durch ein Rohr 0 mit einem Rohrzweigstück 12 in Verbindung (Fig. 7 und 9), das sich um die senkrechte Achse 4 drehen kann, die feststehend gedacht ist (Fig. 5 und 6). Diese Achse '. steht durch den Kanal 9¹ und das Rohr q mit dem Hochdruckbehälter I in Verbindung (Fig. 7, 8 und 1); dieser ist mit einem Sicherheitsventil versehen.

Es ist ersichtlich, daß die erste Pumpe b, obwohl sie mit dem Zwischenbehälter f in Verbindung bleibt, die Luft unmittelbar nach einem der in "der Zeichnung nicht dargestellten Gebrauchsbehälter schaffen kann, und zwar durch den Hahn r, die Leitung u (Fig. 1), sowie eines der sich drehenden Gehäuse 12, den Kanal 10

und das Zweigrohr u¹ an dem Rohransatz io¹ des Kopfstückes ft (Fig. 7, 8 und 9).

Ebenso kann die Luft unmittelbar nach einem

zweiten (nicht dargestellten) Nutzbehälter geleitet werden, und zwar durch den Hahn s, das Rohr t, ein zweites sich drehendes Gehäuse 12, den Kanal 11 und das Rohr t¹.

In derselben Weise kann dies ebenso wie bei der Pumpe b bei den übrigen vorgesehen werden.

Das Lufteinlaßventil a, welches nur an der Pumpe b vorgesehen ist, und dessen Zweck ist, das Einströmen der Luft zu regeln, besteht, wie aus Fig. 2 ersichtlich, aus einem zylindrischen Schieber v, der über das Luftrohr gesteckt ist; der Schieber besteht aus einem Stück mit der Haube η und dient dazu, dem Winddruck entsprechend die Luftöffnungen χ des Rohres ν zu öffnen. Der Schieber υ steht unter dem Druck einer regelbaren Feder w, so daß er gewohnlich die Luftöffnungen χ ganz oder beinahe abschließt und diese entsprechend der Windgeschwindigkeit freigibt.

Wenn die Pumpen einfach wirkend sind, können sie wie aus Fig. 2 ersichtlich gebaut sein. Die Saug- und Druckventile sind kegelförmig gestaltet und besitzen eine Ventilspindel, die in einer verhältnismäßig langen Hülse geführt ist. Der Durchmesser der Kolben nimmt entsprechend der Zunahme des höheren Druckes, auf den die Pumpen die Luft zu bringen haben, ab.

Die Zwischenbehälter f, g, h (Fig. 3) sind so eingerichtet, daß sie leicht mit dem Rohrsystem m vereinigt werden können; sie sind mit Absperrventilen y und ζ versehen, um sie nach Bedarf ausschalten zu können, und besitzen mit Ausnahme des ersten Rückschlagventile. Die Druckregler (Fig. 4) besitzen einen kleinen Kolbenschieber, der zwischen einer regelbaren Feder 1 und einer Anzahl hohler übereinander angeordneter Linsen 2 sich befindet. Die Linsen können bikonvex oder konvex-konkav sein, sie müssen dicht sein, so daß sie zur Aufnahme eines elastischen Mittels geeignet sind.

In der Regel wird der kleine Kolben für einen bestimmten Druck, der mittels der Feder 1 eingestellt werden kann, im Gleichgewicht gehalten. Fällt der Druck, so dehnen sich die Linsen 2 infolge der um sie auftretenden Druckverminderung aus, wodurch der Kolben nach unten bewegt wird und hierdurch der Luft von einem Behälter mit höherem Druck den Eintritt ermöglicht. Sobald der Gleichgewichtszustand wieder hergestellt ist, geht der Kolben wieder hoch, bis sich dasselbe Spiel infolge abermaliger Druckverminderung wiederholt.

Der Sammelbehälter I für die auf hohen Druck gebrachte Luft bietet keine Besonderheit ; das Sicherheitsventil kann bekannter Bauart sein, es kann jedoch auch in derselben Weise wie die eben beschriebenen Druckregler eingerichtet sein, mit dem Unterschied, daß dort die Linsen nicht einem niedrigen, sondern einem hohen Druck ausgesetzt sind.

Die unter Umständen außer dem Behälter I vorgesehenen Nebenbehälter sind in entsprechender Weise eingerichtet.

Die beschriebene, zum Zusammenpressen und Ansammeln von Luft dienende Vorrichtung ist besonders geeignet, in Verbindung mit solchen Vorrichtungen zur Verwendung zu gelangen, deren Aufgabe es ist, die im Wind enthaltene Energie zu sammeln. Fig. 5 und 6 'zeigen eine solche Anwendungsweise. Die Pumpen b, c, d, e sind um einen großen Trichter 3 angeordnet, der frei drehbar um eine senkrechte Achse 4 angeordnet ist, so daß er sich selbsttätig nach der Windrichtung einstellen kann. Der Wind fängt sich in dem Trichter und wird nach den Flügeln oder Schaufeln eines Windrades 5 geleitet. Die Welle 6 des Windrades ist mit einer Kurbel 7 versehen, an deren Zapfen die zum Antrieb der Kolben der Pumpen b, c, d, e dienenden Stangen 8 angreifen.

Die Stangen 8 sind an beiden Enden mit Blattgelenken versehen (Fig. 2 und 5), was den gewöhnlichen Gelenkverbindungen gegenüber den Vorteil bietet, daß jedes Spiel in Wegfall kommt, ebenso wie die rasche Abnutzung und die Notwendigkeit der Schmierung.

Der senkrechte Drehzapfen 4 (Fig. 5 und 6) trägt ein Kopfstück f (Fig. 7 und 8"); unterhalb des letzteren sind so viele Stopfbüchsengehäuse 12 (Fig. 7 und 9) angebracht, als entsprechende Kanäle 9, 10, 11 vorhanden sind, um eine Verbindung mit den Pumpen herzustellen, und zwar einerseits mit dem Hochdruckbehälter ι (Fig. 1) und andererseits mit den Hilfsnutzbehältern, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Die Anordnung würde natürlich ebensogut auch so getroffen sein können, daß das Kopfstück am unteren Ende der Achse 4, d. h. unterhalb des Windrades angebracht ist; dementsprechend würden dann auch die Kanäle 9,10,11 nach unten münden.

Ebenso könnte auch die Achse 4 mit dem Trichter 3 drehbar sein, in welchem Falle die Stopfbüchsen 12 feststehen müßten.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende:

Die durch das Ventil α eintretende Luft wird von der Pumpe b, welche den größten Durchmesser besitzt, angesaugt und in den Behälter/ hineingepreßt. Von hier strömt die Luft, solange die anderen Behälter und die Leitungen noch unter atmosphärischem Druck stehen, frei bis zum Behälter I, indem sie durch die augenblicklich sich öffnenden Ventile der Pumpen c, d und e wie durch die Druckregler i, j und k, die alle geöffnet" sind, hindurchgeht. Sobald jedoch der Gesamtdruck so hoch wird,

daß der Druckregler i sich schließt, wird die j Luft aus f über m nach c geleitet und dort weiter verdichtet. Dasselbe gilt für die Pumpen d und e, wenn die Druckregler / und k sich schließen. Der Sammelbehälter I füllt sich so nach und nach bis auf den durch sein Sicherheitsventil begrenzten Druck. Wenn ein besonderer Entnahmebehälter vorgesehen ist, füllt diesen die Pumpe b, bevor der Druckregler i

ίο sich schließt; wenn dann der Luftverbrauch geringer wird, so geht der Überschuß der Pumpe b nach den Pumpen c, d und e und in den Behälter /, während ein etwaiger Mangel selbsttätig durch die nach den Druckreglern 'i, j und k aus I strömende Luft ersetzt wird.

Es ist zu bemerken, daß während der fortschreitenden Zusammenpressung der Luft die Behälter, da ihre Oberflächen hierfür geeignet sind, die entstandene Wärme von innen nach außen abgeben, während bei der Ausdehnung diese Behälter die abgegebene Wärme von außen nach innen wieder aufnehmen.

Die zusammengepreßte Luft, deren Druck und Temperatur in dieser Weise geregelt werden kann, kann je nach Bedarf nutzbar gemacht werden, beispielsweise um Wärme oder Kälte zu erzeugen, für Gebläse, für Triebkraft und dergl.

. Die' Zahl der Pumpen, Zwischenbehälter, Gebrauchsbehälter, Sammelbehälter, Druckregler, Sicherheitsventile kann eine beliebige sein. Die Behälter mit ihren Druckreglern können auch an Stelle zwischen den Pumpen auf dem Windmotor ortsfest aufgestellt sein _wie der Sammelbehälter und die Gebrauchsbehälter.

Claims (4)

Patent-Ansprüche;

1. Vorrichtung zum Zusammenpressen und Aufspeichern von Luft mit Hilfe kreisförmig um die Achse eines Windrades angeordneter Verdichtungspumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen die Luft fortschreitend in je mit einem Druckregler versehene Zwischenbehälter und zuletzt nach einem Sammelbehälter pressen.

2. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen der. Pumpen an beiden Enden mit Blattgelenken versehen sind.

3. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbsttätiger Regler an der ersten (größten) Pumpe entsprechend der Windgeschwindigkeit die zugeführte Luftmenge regelt.

4. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregler einen unter regelbarem Federdruck stehenden Kolbenschieber besitzen, der andererseits unter dem Druck eines in ein-Hohllinsensystem eingeschlossenen elastischen Mittels steht, derart, daß bei eintretender Druckänderung eine Verschiebung des Kolbens in der einen oder anderen Richtung stattfindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.