DE237298C

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Publication number: DE237298C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT..

PATENTSCHRIFT

- M 237298 — ■ KLASSE 88 c. GRUPPE

in LONDON.

Windrad mit senkrechter Drehachse.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Mai 1910 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Windräder mit senkrechter Achse, insbesondere auf solche zum Antreiben von Schiffen. Das Windrad besteht aus an einer drehbaren lotrechten Welle angeordneten, winklig gestalteten Flügeln. Zweckmäßig werden die Flügel aus einem Segeltuch gebildet, das in der Form eines gewöhnlichen Segels geschnitten ist, und das derart gefaltet wird, daß eine rechtwinklige

ίο Form entsteht. .

Es empfiehlt sich, für einen Motor vier derartige Flügel zu verwenden, wobei die Oberkante jedes Flügels um 90° gegen seine Unterkante versetzt ist.

Der Satz Flügel dreht sich unabhängig von der Windrichtung stets in einer Richtung und wird ein Drehen in entgegengesetzter Richtung durch Umkehren der Flügelform erzielt.

Gemäß der Erfindung sind Mittel zum gleichzeitigen Einziehen und Beisetzen sämtlicher Flügel sowie zum gleichzeitigen Umkehren deren Form vorgesehen.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 ein in Form eines Segels geschnittenes Stück Segeltuch, wie es sich für einen Flügel der oben genannten Art eignet, Fig. 2 einen Flügel winkliger Form für eine Drehrichtung und Fig. 3 für entgegengesetzte Drehrichtungen, Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht eines Satzes von vier an einer drehbaren Welle angeordneten Flügeln, teilweise im Schnitt, Fig. 5 eine schematische Ansicht der Hilfsmittel zum gleichzeitigen Einziehen, Beisetzen und Umkehren sämtlicher Flügel.

An der Oberkante des Flügels oder Segels ist ein Aussteifungsstab α befestigt, während die mit der Welle parallel verlaufende und dicht an dieser liegende Kante des Flügels mit Ringen b ausgerüstet ist, welche ein straff gespanntes Drahtseil oder eine Stange b umfassen sollen (Fig. 4). Die Ringe b dienen beim Einziehen und Beisetzen der Flügel als Führungen. Zwecks Erzielens einer besseren Spannung wird zweckmäßig auf dem Segeltuch entlang der Schnittlinie der beiden, den rechten Winkel bildenden Flächen ein Seil c befestigt, welches bei der Herstellung an dem in Fig. 1 veranschaulichten Segeltuch entlang der Diagonale, wie punktiert angedeutet, zweckmäßig durch Nähen befestigt ist, wodurch es in zwei Teile d und e geteilt wird, welche die Flächen des AVinkelstückes bilden, wenn das Segel letztere Form annimmt.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Flügelform wird dadurch erhalten, daß die untere Kante ,· des Flügels mit einem an der Welle g befestigten Arm f verbunden wird, und der Stab α, an dem die Oberkante des Flügels befestigt ist, derart an einem in geeigneter Höhe angeordneten Arm h gehalten wird, daß die Innenkante des Flügels nahe der Welle und parallel zu dieser verläuft. Der Arm h steht unter einem zweckmäßig rechten Winkel zum Arm f so, daß der in Fig. 1 gezeigte Flügel eine rechtwinklige Form angenommen hat, wobei die Scheitellinie von dem Innenende des

unteren Armes nach dem Außenende des winklig mit Bezug auf den Arm f versetzten Armes A läuft. Nehmen sämtliche Flügel diese Lage ein, so dreht sich der Motor in Richtung des Pfeiles A.

In der Fig. 3 ist der Flügel in der umgekehrten Form gezeigt, und zwar erhält man diese dadurch, daß man die Aussteifungsstäbe α aus der Stellung Fig. 2 in die Stellung Fig. 3 überführt. Nehmen alle Flügel diese Lage ein, so dreht sich der Motor in Richtung des Pfeiles B, d. h. entgegen der Richtung des in der Fig. 2 angedeuteten Pfeiles A. .

Die unteren Kanten der vier Flügel d e, d_x e_x, d₂ e₂ und d₃ e₃ sind in geeigneter Weise an vier ein Kreuz bildenden, an der Welle befestigten Armen f, f_x, f₂, f₃ befestigt, während die oberen Flügelkanten an den bezüglichen Stäben a, a_x, a₂ und a₃ befestigt sind. Das Innenende jedes Stabes ist an einem Seil i, i_x, i₂ und i₃ befestigt, wodurch die Flügel eingezogen oder beigesetzt werden können, und das Außenende der Stäbe ist mit zwei Seilen j k, J₁ A₁, J₂ k₂ bzw. j₃ A₃ verbunden. Vermöge dieser Seile kann zum Wenden der Drehrichtung die Flügelform umgekehrt werden. Das an dem Innenende der Stäbe befestigte Seil führt über eine Rolle I, die an der Scheibe oder Nabe m eines oberen, aus den vier Armen A, Ji_x, h₂ und A₃ gebildeten Kreuzes gelagert ist, welches in einer Höhe entsprechend der Höhe des Flügels an der Welle befestigt ist. Die beiden an das Außenende der Aussteifungsstäbe angreifenden Seile laufen über die an den Außenenden zweier einander gegenüberliegenden Arme A A₂ oder A₁A₃ angeordneten Rollen η und n₂ bzw.· n_x und n₃ und von da über in geeigneter Weise an der Scheibe m befestigte Rollen, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Das obere und das untere Kreuz sind derart übereinander angeordnet, daß der obere Arm A in lotrechter Ebene über dem Arm f₃ und die oberen Arme A₁, A₂ und A₃ entsprechend über den Armen f, f_x bzw. jf, ^si^cn befinden, während der an der Oberkante jedes Flügels befestigte Ausführungsstab in einer lotrechten Ebene liegt, die einen Winkel von annähernd 90 ° mit der lotrechten Ebene einschließt, in welcher der an der Unterkante seines Flügels befestigte Arm liegt; es ist also z. B. der den Stab α haltende Arm A mit Bezug auf den Arm f um 90° versetzt an der Welle befestigt, und ebenso nimmt der von dem Arm A¹ gehaltene Stab U₁ mit Bezug auf den Arm f eine um 90 ° versetzte Lage ein usw.

Die freien Enden der vier an den Innenenden der vier Aussteifungsstäbe befestigten Seile i, i_x und J₂ und i₃ sind mit einem einzigen Seil / verbunden, so daß das Einziehen und Beisetzen der vier Flügel durch eine einzige Bewegung ausgeführt werden kann, und auf ähnliche Weise sind die vier von den Außenenden der Aussteifungsstäbe nach den an den Außenenden der Arme A, A₁, A₃ und A₃ führenden Seile j, J₁, j₂ und J₃ in der einen Richtung und die vier in der entgegengesetzten Richtung verlaufenden Seile A, A₁ und k₂ und k₃ mit einem einzigen Seil / bzw. K verbunden, so daß die Form der vier Flügel gleichzeitig umgekehrt werden kann. Die Seile I, J und K werden, nachdem sie durch die in der Scheibe m_x des unteren Kreuzes vorgesehene Löcher durchgezogen oder über an dieser Scheibe gelagerte Rollen geführt worden sind, mit Winden I₁, J₁ und K₁ verbunden, mit deren Hilfe sie angezogen bzw. nachgelassen werden. Die Seile / und K werden zweckmäßig in entgegengesetzten Richtungen auf die Trommeln ihrer Winden gewickelt, so daß sie, obgleich sie unabhängig voneinander bewegt werden können, schnell mittels einer geeigneten, nicht gezeigten Kupplung miteinander zwangläufig verbunden und gleichzeitig durch einen einzigen Handgriff in Tätigkeit gesetzt werden können, was besonders dann wünschenswert ist, wenn man beabsichtigt, zwecks Umkehrung der Drehungsrichtung des Motors alle Flügel zu wenden. In diesem Falle ist es nur nötig, die Kurbel der Winde J₁ oder K₁ zu drehen, wobei es sich empfiehlt, ehe die beiden Winden gekuppelt werden, durch Nachlassen des Seiles / und mithin der Seile j, J₁, j₂ und J₃ die Außenenden der Stäbe a,-<h> ^a% ^und ^az ein wenig zu senken, worauf letztere gleichzeitig vermöge der Seile A, A₁, A₂ und A₃ in die entgegengesetzte Lage gebracht, also die Flügel gewendet werden. Die Fig. 2 und 3 zeigen die Endstellungen eines Flügels, in die er durch die Seile / und A gebracht werden kann. In Fig. 2 ist das Seil j als straffgezogen gedacht, um die Stäbe a in der Richtung des Armes A zu halten, während das Seil A schlaff hängt. In Fig. 3 dagegen ist das Seil A zum Halten des Stabes a in Richtung des Armes A₂ straffgezogen, während das Seil j schlaff hängt.

Die beim Einziehen oder Beisetzen der Flügel als Führungen dienenden Drahtseile oder Stäbe B₁ sind parallel zur Welle g angeordnet und mit ihr vermittels der Scheiben m, Wi₁ verbunden, an welchen sie abnehmbar befestigt sind. Das Einziehen oder Beisetzen geschieht unter Zuhilfenahme der Seile i, zweckmäßig unter Ausnutzung des Eigengewichtes.

In ähnlicher Weise sind die unteren Arme f, f_x, f₂ und f₃ und die oberen Arme A, A₁, A₂ und A₃ an den Scheiben m bzw. m_x abnehmbar befestigt, beispielsweise mittels Schrauben; auch können sie mit Scharnieren befestigt werden, so daß sie drehbar sind. Wird der Motor an einem Schiffe verwendet, so können die

unteren Arme gewünschtenfalls zum Ausladen verwendet werden.

Die Außenenden der oberen Arme sowie die der unteren Arme sind mittels Querverstrebungen miteinander verbunden. Letztere können beispielsweise aus Drahtseil gebildet werden und sind der Deutlichkeit wegen auf den Zeichnungen nicht veranschaulicht.

Die Welle g dreht sich in zur Aufnahme

ίο des Enddruckes geeigneten Kugellagern, von denen eins am unteren Ende und ein weiteres zweckmäßig unmittelbar oberhalb des oberen Armkreuzes angeordnet ist. Jedes Lager besteht aus einem an der Welle befestigten Teil ο bzw. O₁ und aus einem an einem festen Gestell q, q_x befestigten Teil p bzw. P₁, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Druck des einen Lagers (o,p) dem des anderen (O₁, P₁) entgegenwirkt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Windrad mit senkrechter Drehachse, dadurch gekennzeichnet, daß drehbare Flügel an , der Achse angeordnet sind, wobei die Oberkante jedes Flügels gegenüber der Unterkante um einen Winkel versetzt ist.

2. Windrad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vier Flügel zu einem Satz vereinigt sind, wobei die Oberkante jedes Flügels gegenüber der Unterkante um 90 ° versetzt ist.

3. Windrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren und oberen Kanten der Flügel mit Hilfe von Armkreuzen an der Welle in Arbeitsstellung gehalten werden.

4. Windrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ändern der Drehrichtung des Motors die Flügelform gewendet wird.

5. Windrad nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Kanten der Flügel mit den unteren Armkreuzen und ihre Oberkanten mit Aussteifungsstäben verbunden sind, welche derart an den oberen Armkreuzen befestigt werden können, daß die Oberkante jedes Flügels annähernd in , Richtung desjenigen Armes liegt, welcher mit dem Arm, an welchem die Unterkante dieses Flügels befestigt ist, nach der einen oder anderen Richtung einen Winkel einschließt,, je nach der gewünschten Drehrichtung des Motors.

6. Windrad nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenende jedes an der Oberkante des Flügels befestigten Aussteifungsstabes mit einem Seil verbunden ist, vermöge dessen das Einziehen und Beisetzen der Flügel erfolgt, und daß das Außenende jeder dieser Stäbe mit zwei Seilen verbunden ist, vermöge deren die Stäbe mit Bezug auf den an der Unterkante des Flügels befestigten Arm nach rechts oder links gezogen werden kann, wobei sämtliche Seile über geeignete, an dem oberen Armkreuz befestigte Scheiben laufen und sowohl die zum Einziehen und Beisetzen als auch die zum Ziehen der Stäbe nach rechts bzw. nach links dienenden Seile je an einem einzigen Seil befestigt sind, welches zur besseren und schnelleren Handhabung mittels einer Winde angezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.