DE3037694A1 - Fluegelrotor, insbesondere fuer windmotoren - Google Patents

Description

• 2. Drahtspeichen, Die in OLS 29 09 781 dargestellte Seilverspannung 9, jetzt Drahtspeichen genannt, beginnen ähnlich den bekannten Fahrradspeichen sich durch entgegengesetzte Montagerichtung paarweise kreuzend in tangentialer Hichtung an beiden Enden des innersten Zylindermantels, so dß die Hälfte der Speichenzahl insbesondere das Drehmoment des äußersten Zylindermantels auf den innersten Zylindermantel überträgt. Weil Rotoren dieser Bauart ausschließlich eine einzige, festgelegte Drehrichtung haben, Jedoch auf die andere Hälfte nicht drehnomentübertragender Speichen nicht völlig verzichtet werden darf, genügt die sich kreuzende Speichananordnung entweder lee- oder luvseitig, so daß an einer Motorseite alle Speichen in gleicher @ichtung , also ohne sich kreuzende Anordnung ausschließlich drehmomentübertragend angeordnet werden. Außer der Drahmomentübertragung verwandeln sämtliche Speichen das im Rotorzentrum durch Axialwindkräfte herrschende Biegemoment , also dort, wo für das hierzu erforderliche Widerstandsmoment der geringste Platz vorhanden ist in von dem äußersten Zylindermantel ausgehende Zugkräfte.
• 3. Extrem leichte Bauart Um den Linsatz von 0,7 bis max ! mm dickem, ebenem und glasfaserverstärktem Polyester oder einem noch leichteren, korrosionsbeständigerem und festerem Werkstoff, und damit die Produktion optimal leichter Rotoren m:t Schwachwindcharakter zu ermöglichen, werden die Breiten der Kreisringflächen und damit die j?lügellängen.mit 120 bis max 20') mm , sowie die Flügelbreiten mit 60 bis ma=C 100 mm mit Ausnahme des innersten Zylindermantels erfindungsgemäß extrem gering ausgeführt. Die Verbindung der einzelnen flügel mit den beiden zugehörigen Zylindermänteln jeweils entlang der gesamten Flügelbreite geschieht mit Spezialkleber. Diese erfindungagemäßen Rotoren wiegen bei Abzug der innersten Zylinderkreisfläche 100 %ig mit Einzelflügeln bestückter Rotorkreisfläche und etwa 175 Einzelflügeln pro Quadratmeter Gesamtrotorkreisfläche nur 3 kg.
• 4. Rotormontage Die Verbindung des Rotors mit dem Getriebewellenstumpf vermittelt ein Adapter, der innen mit dem zugehörigen Gotriebewellenstumpf, und außen mit Je einem der beiden Rotorflanschen korrespondiert.
• Die wahlweise Verwendung des vorderen oder rückwärtigen Rotorflansches gestattet sowohl eine lee- als auch eine luvseitige Anordnung des Rotors bei gleicher Ausschaltung des Wellenbiegemomentes. Die Montageschrauben sind von der Getriebeseite her leicht zu erreichen.
• 5. Teilbarkeit zwecks TransPort gröBerer Potoren Weil Rotoren der erfinderischen Bauart über 4 000 mm Durchmesser Transportschwierigkeiten bereiten, werden solche Rotoren in 2 oder mehrere Sektoren geteilt gefertigt. Bei Jedem dieser Sektoren enden sämtliche Teilkreiszylindermäntel an dem den Sektor begerenzenden Radius, wobei auch der innerste Teilkreisringzylindermantel nicht breiter als die übrigen ist. Die Flügelzshl einer Jeden Teilkreisringfläche wird so gewählt, daß Jede Teilkreisringfläche beidseitig exakt mit einem Flügel endet, so daß sämtliche äußeren Flügel als beidseitige Sektorbegrenzung und Je als ein einziger , durchgehender, ebenso korrekt gedrilltor Flügel ausgebildet , und mit diesen beidseitig sämtliche Teil zylindermantel durch Klebemontage zu kompakten Rotorsektoren miteinander verbunden werden können.
• Diese erfinderische Maßnahme ermöglicht einen Transport in geteiltem Zustand. Die montage zu einem Gesamtrotor geschieht an Aufstellort wie folgt s Eine ebenfalls transportable Spezialmontagevorrichtung nimmt in ihrem Zentrum den kompletten, innersten Zylindermantel mit dem Flanschkäfig auf. Die einzelnen Rotorsektoren werden sowohl mit ihren durchgehenden Flügeln als auch mit dem innersten Zylindermantel zusammengeklebt0 Der geteilte äußerste Zylindermantel wird ebenfalls mit einem zweiten, aber durchgehenden Zylindermantel verklebt und verstärkt.
• Die Speichenmontage erfolgt erst dann wie auch bei ungeteilten rotoren, 6. Ausführbeispiel Bild 1 zeigt in Frontsicht und Bild 2 in Seitensicht den erfindungsgemäßen Rotor. Die Speichen haben am äußersten Zylindermantel irrtümlich kejlnen gleichen Abstand.
• 1 1 8 Stück 60 mm breite Zylindermäntel aus Je 0,7 mm dickem, glasfaserverstärktem Polyester 2 w Einzelfltigel aus gleichem Werkstoff, 0,7 mm dick 60 mm breit und 120 mm lang, an den 60 mm breiten Enden mit den zugehörigen Zylindermänteln verklebt.
• 3 - Drahtspeichen aus nichtrostendem Stahl, Dicke Je nach Rotorgröße 10 = Nabe aus Stahl 8 = Kegelmantel aus Stahlblech 7 « @cheibe aus Stahlblech 4 A Zylindormantel aus Stahlblech 13 = Flansch aus Stuhl Diese Teile ergeben zusammengeschweißt den erfindungsgemäßen Adapter 5 = Innerster Zylindermantel aus 0,7 mm dickem, glasfaserverstärktem Polyester mit eng anliegenden Flachstahlstreben 6 - 2 Flanschen mit Je 8 Montagelöchern aus Stahl 9 I Getriebewellenstumpf mit zugehörigen Gleitlager i 11 " Getriebe 12 1 direkt angeflanschter Generator Bild 3 zeigt die Drahtspeichen in ungekreuzter Anordnung Bild 4 zeigt die geteilte Rotorausführung 16 - einer der 4 gleichen Rotorsektoren in 90 Grad-teilung 14 g durchgehender innerster Zylindermantel ohne Flanschkafig 15 " durchgehender äußerster Zylindermantel

Claims (1)

1. ............... ansprüche 1.

   Flügelrotor für axialströmungsnutzende azialströmungserzeugende Kaschinen mit in bekannter Weise G'et:illten Flügeln, dessen Rotorkreisfläche in mindestens 2 konzentrische Kreisringflächen aufgeteilt, und jede für sich mit einer beliebigen Zahl von Flügeln ausgerüstet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der innerste Zylindermantel symmetrisch nach beiden Seiten auf eine Gesamtlänge von etwa 1/5 des Rotordurchmessers verrö-Bert, und sein einer Durchmesser so groß gewählt wird, daß das zugehörige Getriebe axial in diesem Zylindermantel Platz hat.

   2.

   Flügelrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innerste Zylindermantel an beiden Seiten Je einen Flansch vorzugsweise aus Stahl mit einor gewissen Zahl zentrischer Montagelöcher erhält.

   3.

   Flügelrotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dafl die @ Flanschen mittels an dem Zylindermantel eng anliegender Flachstahlstreben zu einer Art Käfig metallisch fest verbunden und mit dem Zylindermantel verklebt sind.

   4.

   Flügelrotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise der äußerste, bei Bedarf aber auch mehrere Zylindermäntel ähnlich den bekannten Fahrradspeichen derart mittels Drahtspeichen mit Je einem Flansch verbunden werden, daß die Drahtspeichen durch entgegengesetzte Montage sich paarweise kreuzend tangential oder annähernd tangential mit dem Flansch verbunden werden, daß die Hälfte der Drahtspeichen das Drehmoment vom äußersten Zylindermantel auf den innersten Zylindermantel und Flansch übertragen.

   5.

   Flügelrotor nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtspeichen lee- oder luvseitig , ohne sich paarweise zu kreuzen, in.gleicher Richtung so montiert werden, daß leeluv- oder beidseitig alle Speichen das Drahmoment übertragen.

   G.

   Flügelrotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Rotor und Getriebewellenstumpf durch einen Adapter vermittelt wird, dessen innere Nabe mit dem Getriebewellenstumpf, und dessen äußerer Flansch mit dem vorderen rückwärtigen Rotorflansch korrespondiert.

   7.

   Flügelrotor nach Anspruch 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapternabe so weit axial verschoben vom Adapterflansch angeordnet wird, daß bei montiertem Adapter der axiale Rotorschwerpunkt genau über der Mitte des Gleit- oder Wälzlagers vom Getriebe liegt.

   8.

   Flügeirotor nach Anspruch 1 bis 3, 6 bis 7, dadurch gekennzeichn, daß der Adapter zwecks wahlweiser lee- oder luvseitiger Rotoranordnung mit dem luv- oder leeseitigem Rotorflansch verbunden wird.

   9.

   Flügelrotor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zylindermäntel und Flügel 0,7 bis max 1 mm dickes, glasfaserverstärktes Polyester oder ein ähnlich leichter , korrosionsbeständiger und fester Werkstoff verwendet wird, 100 Flügelrotor nach Anspruch 1 bis 5 und 9 durch gekennzeichnet, daß die Zylindermäntel 60 bis max 100 mm breit, und die Flügel 60 bis max 100 mm breit und 120 bis max 200 mm lang werden.

   Flügelrotor, insbesondere für Windmotoren Vorliegende Erfindung gilt als Ergänzung zur Offenlegunsschrift OLS 29 09 781 vom 25.09.1980. Weil die Rotordrehzahl in der Regel über ein Getriebe ins Schnelle übersetzt, und der Rotor mit seiner Nabe vorteilhafterweise direkt auf den langsamen Getriebewellenstumpf geschoben wird, wurde wie folgt weiterentwickelt 1. Innerster Zylindermantel Bei dem in OLS 29 09 781 Bild 5 dargestellten Rotor wird die Nabe 7 , Jetzt innerste Zylindermantel genannt, nicht nur symmetrisch wesentlich länger als die übrigen Zylindermäntel, sondern sein Durchmesser so groß gewählt, daß das Getriebe in diesem Zylindermantel Platz hat. Das Getriebe wird axial in Richtung Rotormitte so weit in diesen Zylindermantel hineingeschoben9 daß die Mitte des Wälz- oder Gleitlagers vom langsamen Wellenstumpf genau in Rotormitte, also im axialen Rotorschwerpunkt liegt. Infolge dieser erfinderischen Maßnahme wird der für das herkömmliche Biegemoment verantwortliche Hebelarm und damit auch dieses Biegemoment zu Null, so daß der Wellenstumpf aus schließlich ein Drehmoment zu übertragen hat.

   Die auf den Wellenstumpf aufgesetzte Nabe wird in der Regel über eine Unterlegscheibe mit einer zentrischen Kopfschraube befestigt.

   Weil bei Montage des Rotors diese Kopfschraube infolge der lücke kenlosen Einzelflügelanordnung von der Getriebeseite her nicht erreichbar ist aber auch wegen der abweichenden Nabenmaße ver schiedener Getriebefabrikate, wird die Rotornabe nicht unlösbar mit dem Rotor verbunden. Zu diesem Zweck erhalt der innerste Zylindermantel an beiden Enden je einen Flansch aus nichtrostendem Stahl oder dergleichen mit einer gewissen Zahl Montagelöchern.

   Diese beiden Flanschen sind mit einigen Flachstahlstreben am innersten Zylindermantel eng anliegend und verklebt als eine Art Käfig miteinander metallisch verbundon0