DE2340251A1

DE2340251A1 - Steuerrotor mit windabhaengigem verstellmechanismus fuer windmuehlen

Info

Publication number: DE2340251A1
Application number: DE19732340251
Authority: DE
Inventors: Walter Schoenball
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-09
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1975-02-20

Description

Anlage zur Zusatzpatentanmeldung des internationalen Angestellten Walter Scht$nl»ll vom U. Auguet 1973

Beschreibung

Titel:

Steuerrotor mit windabhängigem Verstcllmechanisinus für Windmühlen

Anwendungsgebiet:

Bei Windmühlen ist ein Steuerrotor notwendig, um den oder die Win-iimihlen-Rotoren in den Wind zu. drehen und im !find zu haiton. Gleichzeitig ist ein Steuerrotor notwendig, um die umgakehrte Funktion auszuüben, das heisst, den odor die Windmühlen-Rotoren aus dem Wind zu dr3hen und aus den Wind zu halten· _v

Zweck:

Bei deir vorgenannten Anwendungsgebiet ist es notwendig, einen täglichst einfachen und sicheren Bscelmechanismus vorzusehen, der unmittelbar, und sofort auf die wechselnden Windkrä'fte, das heisst, Änderungen der Windgeschwindigkeit und Windrichtung, reagiert und durch ein nit diesem funktionell verbundenen Ubertragungemechanisraus den oder die WindoUhlenrotoran entsprechend in den Wind dreht oder aus dem Winl h¥lt. .

Aufgabe:

Dem Stejerroter mit Verstellmechanismus fällt ^ia Aufgabe zu a) die Stärke des Windes festzustellen und bei stärkerem oder nachlassendem Wind den Steuerrotor in die Anblasrichtung des Winde3 oder aus der Anblasrichtung des Windes zu drehen sowie t) die Drehbewegung des Steuerrotor über einen Ubertragunrsmechanisjnue dafür zu verwenden, um den oder die WinditüMenrotoren in den Wind zu drehen bsw. im Wi^d zu halten oder aus dem Wind zu drohen bzw. aus dan Wind zu halten·

Weitere Ausgestaltung und Ausführungsbeispiele:

Auf der. ffast 1 befindet sich der Turmdrehranz 2 scrie das WindimiMensystem mit Gsnerator 3-7· Ber 5t3uerrotor 11 ist unterhalb des Wirkungsbereichs der Windmuhlenrotoren angebracht und kann deshalb von WindstrQirungen aus jeder Richtung erreicht werden, über ein Winkelgetriebe 9, die Ubertr? sjungswelle 8, das Eßduktionsgetriebe 13 und eine Panzerkette 12 ist die horizontale Achse des Steuerrotors mit den Zahnkranz Hj derart verbunden, dass der mit dem hast f©3t verbundene Zahnkranz lh bei einer Drehbewegung des Steuerrotors 11 und dadurch bedingter Bewegung der Kette 12 den Turmdrehkranz 2 je nach der ürehrichtungdes Steuerrotors nach rechts oder links dreht«

Der Ste »rrotor 11 steht in seiner Normalsteilung, wie in

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SAD OR(GiHAL

Fig· 1 gezeigt, rechtwinklig mm Windnrühlenrotor und rechtwinklig zur Windrichtung. Er steht damit gleichseitig ftusserhalb der Windwirkung, das heisst, der Steuerrotor dreht sich in dieser Position nicht; wahrend der WindmUhlenrotor gegen den Wind steht und sich infolge der Windenergie voll dreht.

sich nunmehr die Windrichtung Sn^ert, so gelangt der Steuerrotor in die Anblasrichtung des Winies, während #r der Kindnöihlenrotor zunächst nicht mähr voll sondern in dem Winkel der Winddrehung teilweise aus dem Uind steht. Diese Position wird durch die Windmirkung auf don Steuerrotor derart ausgeglichen, dass der Steurrotor lurch die Windwirkung zu drehen beginnt und Über die mechanische Kraftüber- ~~tragung den Turmdrehkranz so lange in die geänderte Windrichtung dreht, bis der Windinlftlenrotor wiederum roll in Wind und der Steuerrotor ganz aus dem Wir.d stehen. Bai dieser Position hört die Windwirkung auf ien Steuerrotor auf, er hört dadurch auf au drehen und behalt diese Position bis zur nächsten Änderung der Windrichtung.

ITm den "/indmUhlenrotor au· dem Wind zu drehen, ist der Steuerrotor mit den Profil 15 versehen, der fest mit der senkrechten Achse des Steherrotors verbunden ist und Über das Winkelgetriebe 9 bewirken kann, dass sioh der Steuerrotor mn seine senkrecht? Achs· bewegt.

Eine derartige Bewegung findet statt, wem die auf dem Profil aufliagande Windkraft so stark wird, dass sie die Gegenkraft einer Feder, die mit dam Profil verbunden ist, bei einer vorherfestgelegten Windstärke überwindet· In diesem Falle dreht sich der Steuerrotor um seine ■ senkrechte Achse und kommt dadurch in die Ariblasrichtung des Windes. Er fängtdadurch an zu drehen und dreht hierdurch, wie oben beschrieber., den Windmühlenrotor um den gleichen Winkel, um den sich der £ teuerrotor gedreht hat, aus dem Wind. Die sdt dem Profil des Steuarrotors verbunden· Feder übt eine progressive Kraft aus. Hierdurch wird bewirkt, dass die Windkraft, die Erforderlich ist, um die Drehbewegung des Hilfarotors auszuüben, progressiv grosser werden muss, je nshr sich der Steuerrotor bereits gedreht hat. In seiner Endstellung steht das Profil rechtwinklich zum Windmuhlenrotor und ebenso rechtwinklig zum Steuerrotor· Bei dieser Stellung seht der Windmihlenrotor sonach rechtwinklig zumVind. Er wird nicht mehr wirksam angeblasen und kann deshalb zu Reparaturzwecken ganz annehalten werden bezw* bei Sturm ict der von dem WindmUhlenretor ausgeübte Widerstand unbeachtbar gering.

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Vorteile ι

Die bisher bekannten Steuerrotoren befinden sich entweder an den Seiten des ^stea oder etwas höher gestellt hinter dem YindmUhlenrotor. Sie sind nicht mit einer um die senkrechte Achse bewegliche Drehmechanik ausgestattet. Dies hat den Nachteil, dass die Windmühlen bei notwendigen Reparaturen oder bei Sturm stets in der Windrichtung ge- - halten werden, was erforderlich nacht, die Windmühlen mit Bremsvorrichtungen auszustatten die dsrin bestehen können, dass sich die Windrauhlenflügel Öffnen, dass Segel eingezogen werden, oder dass wie bei Autos mechanische Bremsvorrichtungen an den Rototachsen angebracht werden.

Andere Systeme haben versucht, die verschiedenen Bremsvorrichtungen dadurch überflüssig zu machen, dass die-den Turndrehkranz von Windmühlen mit einen Elektromotor ausstatten, der Über einen Windrichtungscebext an der IMhIe oder auf einen besonderen Hast gesteuert wird. Diese Mühlen können ebenfalls über ein Heiais oder Manuell derart geschaltet werden, dass der Elektromotor bei starkem Wind oder bei Reparaturen die I⁷MhIe aus dem Wind dreht.

Beide Systeme sind sehr Aufwendig, teuer und mechanischen oder elektronischem Versagen ausgesetzt* Auf der anderen Seite 1st es nicht möglich die Windmühlen von einer gewissen Grosse an, durch einen einfachen leitwerkartigen Schwanz zu steuern, da bei Windboen aas verschiedenen Richtungen ein zu grosses Drehmoment uut den oder die Windfühlenrotoren einwirken wurde.

Jedoch wurde der Gedanke der Leitwerk.iteuerung derart uieernoramen, dass diese Steuerung für den Ideinen und langsam drehenden Btefierrotor abhängig von der direkten Windeinwirkung verwendet wurde. Dies 1st eine billige und mechanisch sichere Neuentwicklung«

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Claims

Anlage zur Zus-itzpatentanmeldung des internationalen Angestellten Walter Schonball vom h· August 1973

Patentansprüche

Steuerrotor fur eine Windmühle derart gestaltet, dass er unterhalb des oder WindmUhlenrotoren ia ungestörten Y/indstrom angebracht ist derart, dass seine Rotorebene rechtwihkligrzuptRüiorebene des oder 'er Windmühlenrotoren liegt und die Drehbewegung des Steuerrot >rs auf seiner horizontalen Achse über ein Winkelgetriebe, e'ne ÜbertragungsveHe, ein Reduziergetriebe, eine Panzerkette und einen Zahnkranz auf die Stelllungdos Windmiihlenrotors gegenüber ä*miiflnd';eiiwirkt.
2. Steuerroter nach Anspruch 1, der um seine senkrechte Achse, die aus den Winkelgetriebe und der nach oben führenden Übertragungswelle gebildet iet, beweglich ist und zwar derart, dass er irät Hilfe eines Elektromotors oder auf andere Weise progressiv aus seiner Stellung rechtwinklig zum Windrauhlenrotor in eine Stellung parallel zum Windmuhlenrotur gedreht werden kann·

3» Steuerrotor nach Anspruch 2 derart gestaltet, dass er mit einem rechtiinld ich zu seiner Rotorachse angebrachten und bei stehendem Rotor gegen den Wind gerichteten Profil fest verbunden ist, sodass der Winddruck die in Anspruch 2 beschriebene Drehbewegung bewirken kann, sofern er so stark wird, dass er die Gegenkraft einer Feder oder eines Gegengewichts überwindet.

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