DE3040785A1

DE3040785A1 - Wind-driven pump unit - has horizontal rotor shaft rotating cam on vertical axis to vertically reciprocate swivel lever operating pump piston

Info

Publication number: DE3040785A1
Application number: DE19803040785
Authority: DE
Inventors: Jesse E. Phoenix Ariz. Hawley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-29
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1981-09-24
Also published as: AU6381080A; AU541082B2; MX152378A; JPS5681269A

Abstract

The wind-driven power unit is particularly intended for operating a reciprocating pump. It comprises a housing (36) on a raised pedestal and bearings for the horizontal wind rotor shaft (70) which drives a vertical cylindrical body via bevel gears within the housing. The upper end of this body forms an axially contoured cam face (110) which is engaged by a roller (162) carried near one end of a lever (150) swivelable on a horizontal pivot (152) at its other end. The cam swivels this lever up and down and this movement is transferred to the pump piston by a connecting rod (158,160).

Description

Windkraftanlage Wind turbine

Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, insbesondere eine Windpumpe.The invention relates to a wind power plant, in particular a wind pump.

Zur Förderung von Grundwasser dienende Windpumpen sind seit langem bekannt. Die grundsätzliche Konstruktion von D. Halladay (1876) findet auch heute noch Verwendung. Eine typische Windpumpe weist einen Getriebekasten und ein Leitwerk auf der Spitze eines Turms auf. Das Rad ist mit einem Getriebe verbunden, das die Drehbewegung in eine für das Pumpen geeignete vertikale-Bewegung umwandelt. Durch eine Windfahne wird das Windrad in den Wind gedreht. Wenn der Winddruck die Kraft einer eingebauten Feder übersteigt, wird das Rad zum Schutz der Anlage aus dem Wind geklappt. Die Antriebswelle ermöglicht eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens in einem Zylinder über ein Drehgelenk, ein Gestänge, eine Stopfbüchse und eine Brunnendichtung.Wind pumps for pumping groundwater have been around for a long time known. The basic construction by D. Halladay (1876) also takes place today still use. A typical wind pump has a gear box and a tail unit on the top of a tower. The wheel is connected to a transmission that the Converts rotary motion into a vertical motion suitable for pumping. By a wind vane turns the wind turbine into the wind. When the wind pressure is the force a built-in spring, the wheel will protect the system from the wind succeeded. The drive shaft allows a piston to move back and forth in a cylinder via a swivel joint, a linkage, a stuffing box and a well seal.

Bekannte Getriebe dieser Art weisen ein in öl laufendes Baker Run-Vorgelege auf, das von der Firma Heller Aller Company hergestellt wird. Das Vorgelege weist zwei Antriebszahnräder auf, die an einer Hauptwelle befestigt sind, die sich zwischen den inneren Seiten einer ölwanne erstreckt. Die Antriebszahnräder treiben die beiden großen Zahnräder an, die an der Stummelwelle angeordnet sind, die sich in die Wanne von den Naben auf beiden Seiten der Wanne erstreckt. Eine Lenkwelle ist von der versetzten Nabe der großen Zahnräder mit dem Zentrum aer Schwinge verbunden. Der Schwingarm ist mit einem Auge as hinteren Ende verbunden,te nach oben verlaufendes Verbindungsstück und ist mit dem Pumpengestänge verbunden. Wenn das Rad die Hauptwelle dreht, bewirkt der Getriebezug eine Auf- und Abbewegung der Pumpenstange. Über das Vorgelege macb das Rad drei Bewegungen zur Erzeugung eines vollständigen Pumpenhubs.Known transmissions of this type have a Baker Run reduction gear that runs in oil manufactured by the Heller Aller Company. The additional gear points two drive gears, which are attached to a main shaft, which is between extends the inner sides of an oil pan. The drive gears drive the two large gears, which are arranged on the stub shaft, which are in the tub extending from the hubs on either side of the tub. A steering shaft is from the offset hub of the large gears connected to the center of the rocker arm. Of the The swing arm is connected to one eye at the rear end after connecting piece running at the top and is connected to the sucker rod. if As the wheel turns the main shaft, the gear train causes the up and down movement of the Pump rod. The wheel macb three movements to generate a full pump stroke.

Das Vorgelege ist im wesentlichen eine Kurbeleinrichtung, die bei einer geeigneten Installation und Wartung eine zufriedenstellende Standzeit von etwa 40 Jahren ermöglicht. Bekannte Vorgelege der beschriebenen Art weisen jedoch gewisse Nachteile auf. Einer der bedeutenden Nachteile des oben beschriebenen Systems ist der verhältnismäßig niedrige Wirkungsgrad des Getriebes. Bekanntlich werden Windgeschwindigkeiten von mehr als etwa 10 km/h benötigt, um ein ausreichendes Drehmoment für die Einleitung eines Pumpzyklus mit geringen Strömungsraten zu ermöglichen. In vielen Gegenden sind jedoch die mit ausreichender Häufigkeit auftretenden Wind geschwindigkeiten beträchtlich geringer als diese Windgeschwindigkeit, so daß Windpumpen mit den beschriebenen Getrieben im allgemeinen nicht zufriedenstellend sind. Ferner wird bei dem bekannten Getriebe mit der Kurbeleinrichtung auf die Pumpenstange nur an einer Stelle bei der Drehung der großen Antriebsräder eine maximale Antriebskraft auf die Pumpenstange ausgeübt.The countershaft is essentially a crank mechanism that is used in proper installation and maintenance a satisfactory service life of about 40 years. However, known countershafts of the type described have certain disadvantages. One of the major drawbacks of the system described above is the relatively low efficiency of the transmission. Be known Wind speeds of more than about 10 km / h are required to have sufficient torque for initiating a pumping cycle at low flow rates. In many areas, however, the winds are sufficiently frequent speeds considerably less than this wind speed, so that wind pumps with the gearboxes described are generally unsatisfactory. Further is in the known gear with the crank device on the pump rod only a maximum driving force at one point in the rotation of the large drive wheels exerted on the pump rod.

Außerdem ist es wünschenswert, den Vorhub und den Rückhub des Pumpengestänges zu steuern, um einen schnellen Rückhub und einen langsamen Vorhub bei jeder Umdrehung zu erreichen. Mit bekannten Getrieben ist eine Regulierung der Beziehungen der Anstiegs- und der Abfallteile des Zyklus nicht möglich.It is also desirable to have the forward stroke and the return stroke of the sucker rod to control a fast return stroke and a slow forward stroke with each revolution to reach. With known gears, it is possible to regulate the relationships of the increase and the waste parts of the cycle are not possible.

Ein anderer Nachteil bekannter Getriebe besteht darin, daß sie nicht ausreichend zuverlässig sind. Obwohl ausreichend gewartete und installierte Windpumpen bekannter Art viele Jahre lang betriebsfähig sind, treten bei den Zahnrädern Abnutzungen und Beschädigungen auf, insbesondere bei unzureichender Wartung.Another disadvantage of known transmissions is that they do not are sufficiently reliable. Though adequately maintained and installed wind pumps known types are operational for many years, the gears will wear and damage, especially in the case of inadequate maintenance.

Es sind ferner Windkraftanlagen bekannt, bei denen Nockeneinrichtungen anstelle von Zahnrädern Verwendung finden. Aus der US-PS 475 379 ist ein Hebelmechanismus mit einem mit Nuten versehenen Zylinder und einem Gestängesystem bekannt. Aus der US-PS 1 631 926 ist ferner eine Doppel-Nutenscheibe bekannt, die als hin- und herbeweglicher Hebel arbeitet. Derartige Einheiten sind aber für die Praxis nicht gut geeignet, weil sie verhältnismäßig kompliziert und nicht ausreichend zuverlässig sind.There are also known wind turbines in which cam devices find use instead of gears. From US-PS 475 379 a lever mechanism is known with a grooved cylinder and a linkage system. From the US-PS 1 631 926 is also a double grooved washer known as a reciprocating Lever works. Such units are for the Practice not well suited because they are relatively complicated and not sufficiently reliable are.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Getriebe für eine Windkraftanlage zu schaffen, bei dem anstelle des üblichen Zahnradgetriebes eine besondere Nocken anordnung vorgesehen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.It is therefore the object of the invention to provide an improved transmission for to create a wind turbine in which instead of the usual gear transmission a special cam arrangement is provided. This object is achieved according to the invention solved by the subject matter of claim 1. Advantageous further training of the invention are the subject of the subclaims.

Eine Windkraftanlage gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse und einen Hauptrahmen auf, der an einer Masteinheit drehbar in einem Drehtisch an der Spitze des Turms angeordnet ist. Eine Radwelle erstreckt sich in dem Gehäuse und endet an einem Antriebsritzel, welches einen horizontalen Ringkranz antreibt. Der horizontale Ringkranz trägt einen im wesentlichen zylindrischen Hebenocken, welcher eine Nockenspur um die Kante des Zylinders definiert. Ein Schwingbalken oder ein mehrarmiger Hebel ist an dem Gehäuse angelenkt und sein inneres Ende trägt eine Abgriffrolle, welche an der zylindrischen Nockenspur angreift. Angrenzend an das Ende dieses Hebels ist eine Pumpenstange befestigt. Ein Rückholnocken ist konzentrisch über dem Hebenocken angeordnet und steht mit einer anderen Abgriffrolle in Eingriff, die an dem Schwinghebel befestigt ist. Wenn sich die Flügelwelle dreht, werden das Ritzel und der Ringkranz angehoben und die Hebe- und Rückholnocken werden gedreht, wodurch der beweglichen Hebel verschwenkt wird und eine Hin- und Herbewegung auf die Pumpenstange übertragen wird. Vorzugsweise ist der Hebenocken derart ausgebildet, daß ein langsamer, im wesentlichen linearer Anstieg entsprechend etwa 2700 der Drehung des Nockens der Pumpenstange bewirkt wird, aber ein verhältnismäßig schneller Abfall bei angenähert 900 der Drehung des Nockens.A wind turbine according to the invention has a housing and a Main frame on top of which on a mast unit rotatable in a turntable of the tower is arranged. A wheel shaft extends and terminates in the housing on a drive pinion that drives a horizontal ring ring. The horizontal one Ring collar carries a substantially cylindrical lifting cam which has a cam track defined around the edge of the cylinder. A swing beam or a multi-armed lever is hinged to the housing and its inner end carries a pick-up roller, which engages on the cylindrical cam track. Adjacent to the end of this lever is attached to a pump rod. A return cam is concentric above the lift cam arranged and is in engagement with another pick-up roller on the rocker arm is attached. When the vane shaft rotates, the pinion and ring ring become lifted and the lift and return cams are rotated, causing the movable Lever is pivoted and transmitted a reciprocating movement to the pump rod will. Preferably, the lifting cam is designed such that a slow, im substantial linear increase corresponding to about 2700 of the rotation of the cam of the Pump rod is effected, but a relatively quick drop when approached 900 of the rotation of the cam.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Windpumpe, von der Teile weggebrochen sind, Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht des Rads und des Ritzels entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht, Fig. 5 eine Ansicht entlang der Linie S-5 in Fig. 4, Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht des schmierenden Pumpensystems in Fig. 4, Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 5, Fig. 8 eine vergrößerte Teilansicht des Hochzieh-Rollensystems entsprechend dem Bezugszeichen 8 in Fig. 2, Fig. 9 eine Draufsicht auf die Windpumpe, wobei der Flügel in einer nicnt laufenden Lage gestrichelt dargestellt ist, Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 8, Fig. 11 eine Projektion des unteren Hebenockens, Fig. 12 eine Projektion des oberen Hebenockens, Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der oberen und unteren Hebenocken; und Fig. 14 eine Teilansicht des Froststopfens.The invention is to be explained in more detail, for example, with the aid of the drawing will. 1 shows a perspective view of a wind pump, of which Parts are broken away, Fig. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in Fig. 1, 3 is an enlarged partial view of the wheel and the pinion along the line 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 is a partially sectioned side view, Fig. 5 is a view taken along the line S-5 in FIG. 4; FIG. 6 is an enlarged partial view of the lubricating pump system in Fig. 4, Fig. 7 is a sectional view along the Line 7-7 in FIG. 5, FIG. 8 shows an enlarged partial view of the pull-up roller system corresponding to the reference number 8 in Fig. 2, Fig. 9 is a plan view of the wind pump, the wing being shown in dashed lines in a non-running position, Fig. 10 shows a sectional view along the line 10-10 in FIG. 8, FIG. 11 shows a projection of the lower lifting cam, FIG. 12 a projection of the upper lifting cam, FIG. 13 a perspective view of the upper and lower lifting cams; and FIG. 14 a Partial view of the frost plug.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Windpumpeneinheit 10 vorgesehen, die an der Spitze eines Turms 12 (Fig. 2) angeordnet ist, der auf vertikalen Armen 14 abgestützt ist. Zur Verdeutlichung der Darstellung sind andere Elemente der Windkraftanlage wie das Kardangelenk, die rote Stange, die polierte Stange, die Ansaugstange, die Stopfbüchse, die Ableitung, die Brunnenabdichtung, die Falleitung, der Zylinder und der Schirm nicht dargestellt. Diese Komponenten sind in an sich bekannter Weise ausgebildet. Die Erfindung befaßt sich mit der Windpumpeneinheit, welche zur Umwandlung der Drehbewegung des Rads in eine vertikale Pumpbewegung dient. Die Erfindung ist auf Windpumpen für Grundwasser anwendbar, die durch Windkraft angetrieben werden, obwohl eine derartige Windkraftanlage auch für andere Zwecke einsetzbar ist, beispielsweise zur Erzeugung von Elektrizität durch die mechanische Hin- und Herbewegung. Die Windpumpeneinheit 10 des dargestellten Ausführungsbeispiels ist an dem Turm 12 drehbar an dem Drehtisch 15 angeordnet und besteht aus einer Lageranordnung mit einem Lagerblock 16, Kugellagern 18 und einer Lagerhalterung 21.In the illustrated embodiment, there is a wind pump unit 10 is provided, which is arranged at the top of a tower 12 (Fig. 2) on vertical arms 14 is supported. To clarify the representation are others Elements of the wind turbine like the universal joint, the red rod that polished Rod, the suction rod, the stuffing box, the discharge, the well seal, the downpipe, the cylinder and the umbrella not shown. These components are designed in a manner known per se. The invention relates to the wind pump unit, which is used to convert the rotational movement of the wheel into a vertical pumping movement. The invention is applicable to wind pumps for groundwater generated by wind power be driven, although such a wind turbine is also used for other purposes can be used, for example, to generate electricity by the mechanical Back and forth motion. The wind pump unit 10 of the illustrated embodiment is rotatably arranged on the turntable 15 on the tower 12 and consists of a Bearing arrangement with a bearing block 16, ball bearings 18 and a bearing holder 21.

Die Einheit 10 enthält eine Hauptbasis 20, die kanalförmig ausgebildet ist und eine im wesentlichen horizontale obexe Platte 22 und herabragende Arme 24 aufweist. Eine Mastanordnung 26 ist an einem Stützarm 25 zwischen Armen 24 der Basis 20 durch Bolzen 28 befestigt. Die Mastanordnung 26 enthält einen konischen Abschnitt 30, der sich zu einer Welle 32 verjüngt,welche in vertikaler Anordnung zu dem Einpaßblock und der Käppe (nicht dargestellt) herabragt. Um die Windpumpeneinheit gemäß der Erfindung an vorhandene Türme unterschiedlicher Konstruktion anpassen zu können, ist die Masteinheit 26 entfernbar durch Bolzen 28 befestigt. Masteinheiten mit unterschiedlichen Ausbildungen der Welle können in einfacher Weise an der Einheit befestigt werden, damit die Monteure die Einheit bei unterechiedlichen Konstruktionen von Turm und Drehtisch montieren können.The unit 10 includes a main base 20 that is channel-shaped and a substantially horizontal obex plate 22 and protruding arms 24 having. A mast assembly 26 is on a support arm 25 between arms 24 of the base 20 fastened by bolts 28. The mast assembly 26 includes a conical section 30, which tapers to a shaft 32 which is vertical to the fitting block and the cap (not shown) protrudes. To the wind pump unit according to the To be able to adapt the invention to existing towers of different constructions, the mast unit 26 is removably attached by bolts 28. Mast units with different Formations of the shaft can be easily attached to the unit, so that the fitters unity with different constructions of tower and Can mount turntable.

Das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen rechteckförmig ausgebildete Gehäuse 36 ist an der Platte 22 des Hauptrahmens 20 durch Verschweißen oder sonstige mechanische Mittel befestigt. Das Gehäuse 36 besitzt eine Stirnwand 38, eine Rückwand 40 und Seitenwände 42,44. Ein Deckel 46 ist entfernbar auf der Oberseite des Gehäuses befestigt, um einerseits den Innenraum des Gehäuses zugänglich zu machen und andererseits vor Feuchtigkeit und Verschmutzung zu schützen.In the illustrated embodiment, it is essentially rectangular formed housing 36 is to the plate 22 of the main frame 20 by welding or other mechanical means attached. The housing 36 has an end wall 38, a rear wall 40 and side walls 42,44. A cover 46 is removable on the Top of the housing attached to the one hand, the interior of the housing accessible to make and on the other hand to protect against moisture and pollution.

Ein im wesentlichen rechteckförmiges längliches Schwingbalkengehäuse 50 erstreckt sich in axialer Richtung von dem Gehäuse 36.A substantially rectangular elongated vibrating beam housing 50 extends in the axial direction from the housing 36.

Wie am besten aus Fig. 4 und 9 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 50 gegenüberliegende Endwände 58 und 60 und gegenüberliegende Seitenwände 54 und 56 auf. Der sich über das Gehäuse 50 erstreckende Deckel 52 hat eine Lippe 62, die an einem Halterungsvorsprung 64 an der Seitenwand 40 des Gehäuses 36 angreift. Die Innenräume der Gehäuse 36 und 50 stehen über eine Öffnung 65 in der Seitenwand 44 in Verbindung.As can best be seen from FIGS. 4 and 9, the housing 50 opposing end walls 58 and 60 and opposing side walls 54 and 56 on. The cover 52 extending over the housing 50 has a lip 62 which engages a retaining projection 64 on the side wall 40 of the housing 36. the Interiors of the housings 36 and 50 protrude through an opening 65 in the side wall 44 in connection.

Der Stützarm 7list in einem vertikalen Abstand über der Stützplatte 22 angeordnet und trägt einen daran angelenkten Flügelarm 73 mit einem vertikalen Gabelkopfstift 76. Ein Flügelrohr 80 erstreckt sich in horizontaler Richtung von dem Flügelarm 73 und trägt eine nicht dargestellte an sich bekannte Wind ahne oder ein Leitwerk. Wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich ist, ist die Flügelleitung 80 an einem Hochziehsystem an eine Öse 82 befestigt. Dieses System soll später näher erläutert werden. Eine sich in axialer Richtung erstreckende Radwelle 70 trägt das Rad an ihrem äußeren Ende. Die Bezeichnung axial bezieht sich in dieser Beschreibung auf die Richtung der Achse der Welle 70. Das Rad ist nicht dargestellt und kann eine an sich bekannte Konstruktion aufweisen. Beispielsweise kann das Rad ein'Rotor sein. Jedoch sind auch übliche mehrflüglige Räder mit Durchmessern von 1,8 m -4,8 m mit Inkrementen von 0,6 m ebenfalls zufriedenstellend.Durch die ausgeübte Windkraft wird die Welle 70 gedreht. Die Welle 70 ist an einem Hauptlager 72 an einem Lagerblock 74 an der Stirnseite des Hauptrahmens 24 abgestützt. Die Welle 70 endet in einem Ritzel 76, das an der Welle 70 mit einer Haltenut 78 verkeilt ist.The support arm 7list at a vertical distance above the support plate 22 arranged and carries a wing arm 73 articulated thereon with a vertical one Clevis pin 76. A wing tube 80 extends horizontally from the wing arm 73 and carries a not shown or known per se wind a tail unit. As can be seen from FIGS. 9 and 10, the wing line 80 is on attached to an eyelet 82 by a pull-up system. This system will be explained in more detail later will. A wheel shaft 70 extending in the axial direction carries the wheel their outer end. The term axial in this description refers to the direction of the axis of shaft 70. The wheel is not shown and can have a construction known per se. For example, the wheel be a rotor. However, common multi-leaf wheels with diameters of 1.8 m -4.8 m with increments of 0.6 m also satisfactory The shaft 70 is rotated by wind power. The shaft 70 is on a main bearing 72 a bearing block 74 is supported on the end face of the main frame 24. The wave 70 ends in a pinion 76 which is keyed to the shaft 70 with a retaining groove 78 is.

Das Ritzel 76 ist ein Kegelrad mit einem vergrößerten Bund 84,der drehbar in einem Lager 86 gelagert ist, das in einer Lagerstützeinricntung 88 an der Stirnwand 38 des Gehäuses 36 befestigt ist.The pinion 76 is a bevel gear with an enlarged collar 84, the is rotatably mounted in a bearing 86, which is in a bearing support device 88 at the end wall 38 of the housing 36 is attached.

Eine geeignete Öldichtung 90 erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Wellenöffnung in der Wand 40. Durch die Lager- und Abdichteinrichtung wird der Eintritt von Feuchtigkeit und Schmutz in den Gehäuseinnenraum verhindert.A suitable oil seal 90 extends circumferentially the shaft opening in the wall 40. Through the bearing and sealing device, the Prevents moisture and dirt from entering the interior of the housing.

Eine Montageplatte 90 erstreckt sich horizontal in dem Gehäuse 36 in einem vertikalen Abstand über der Platte 20. Eine vertikale Wand 92 ist mit der Wand 90 verbunden, cm einen Vorratsbehälter 94 in dem Gehäuse 36 zu bilden. Eine Nockenwelle 96 ist in vertikaler Richtung in dem Gehäuse 36 angeordnet und hat einen vergrößerten ringförmigen Lagerabschnitt 98, der an der Oberseite der Wand 90 angreift. Eine Mutter 100 ist auf das untere Ende der Nockenspindelwelle 96 aufgeschraubt. Ein Ringkranz 102 kämmt mit dem Ritzel 76, so daß dieser dadurch angetrieben und um die Welle 96 in einem Antifriktionslager 104 rotiert.A mounting plate 90 extends horizontally in the housing 36 at a vertical distance above the plate 20. A vertical wall 92 is connected to the Wall 90 connected to form a reservoir 94 in the housing 36. One Camshaft 96 is arranged in the vertical direction in the housing 36 and has a enlarged annular bearing portion 98 that engages the top of wall 90. A nut 100 is screwed onto the lower end of the cam spindle shaft 96. An annular ring 102 meshes with the pinion 76, so that this is thereby driven and rotates about the shaft 96 in an anti-friction bearing 104.

Eine Hin- und Herbewegung wird durch die Drehung eines Hebenockens 110 verursacht. Der Hebenocken 110 hat einen im wesentlichen zylindrischen Körper 112 und ist an dem Ringkranz 102 an der Endwand 140 durch Bolzen 116 befestigt. Der Hebenocken 110 dreht sich als Einheit mit dem Ringkranz 102. Die Oberkante des Nockens 110 bildet eine Nockenlaufbahn 120. Der Hebenocken ist in Fig. 11 und 13 dargestellt und vorzugsweise so ausgebildet, daß er eine Aufwärtsbewegung entlang etwa 90° einer Umdrehung oder den Betriebsbedingungen A zwischen den Punkten B und C in Fig. 11 bewirkt. Der Rest der Nockenlaufbahn entsprechend angenähert 2700 einer Umdrehung definiert Betriebsbedingungen, bei denen die Pumpenstange entsprechend einem langsamen Abfall geführt wird.A reciprocating motion is made by rotating a lifting cam 110 caused. The lifting cam 110 has a substantially cylindrical body 112 and is attached to the ring collar 102 on the end wall 140 by bolts 116. The lifting cam 110 rotates as a unit with the ring collar 102. The upper edge of the Cam 110 forms a cam track 120. The lift cam is shown in FIGS shown and preferably designed so that it is an upward movement along about 90 ° of a revolution or the operating conditions A between points B and C in Fig. 11 causes. The remainder of the cam track corresponds to approximately 2700 one Revolution defines operating conditions in which the pump rod is accordingly a slow decline.

Obwohl die Nockenlaufbahn 120 derart ausgebildet werden kann, daß sich unterschiedliche Betriebsbedingungen ergeben, ergibt die oben beschriebene allgemeine Beziehung die besten Betriebsbedingungen.Although the cam track 120 can be formed such that that if different operating conditions arise, the result is that described above general relationship the best operating conditions.

Eine Säule 130 erstreckt sich in vertikaler Richtung koaxial mit der Nockenwelle 96, und das untere Ende ist an der Basisplatte 114 befestigt. Eine Lagereinheit 132 ist zwischen dem Innenraum der Säule 130 und dem oberen Ende der Nockenwelle 96 angeordnet.A column 130 extends vertically coaxially with the Camshaft 96, and the lower end is attached to the base plate 114. A storage unit 132 is between the interior of column 130 and the top of the camshaft 96 arranged.

Eine Sperrmutter 134 ist mit dem oberen Ende der Welle 96 verschraubt, die an der inneren Laufspur der Lagereinheit 132 angreift.A lock nut 134 is bolted to the upper end of the shaft 96, which engages the inner track of the bearing unit 132.

Eine im wesentlichen horizontale Basisplatte 139 ist beispielsweise durch Verschweißen an dem oberen Ende der Säule 130 befestigt und trägt einen Rückholnocken 140, der einen im wesentlichen zylindrischen Körper 142 aufweist. Die Unterkante des zylindrischen Körpers 142 definiert eine Laufbahn 144, die konzentrisch relativ zu dem unteren Hebenocken 120 ist, der einen kleineren Durchmesser als der Hebenocken 112 aufweist. Die Laufbahn 144 dient als Rückführnocken und die Nocken 110 und 140 haben eine entgegengesetzte Beziehung, wie am besten aus den Figuren 11 - 13 ersichtlich ist. Wie noch näher erläutert werden soll, bewirkt eine Drenung der Nocken eine zentrale Bewegung des Schwinghebels 150.A substantially horizontal base plate 139 is for example attached by welding to the upper end of the column 130 and carries a retraction cam 140, which has a substantially cylindrical body 142. The bottom edge of the cylindrical body 142 defines a raceway 144 that is concentric relative to the lower lift cam 120 that is smaller in diameter than the lift cam 112 has. The raceway 144 serves as a return cam and the cams 110 and 140 have an opposite relationship as best seen in Figures 11-13 is. As will be explained in more detail, a drening of the cams causes a central movement of the rocker arm 150.

Der Schwinghebel 150 ist an der Welle 152 befestigt, die sich horizontal zwischen den Seitenwänden 54 und 56 des Schwinghebelgehäuses 50 in betreffenden Lagern 154 erstreckt. Eine hin und her bewegbare Pumpenantriebswelle 160 ist angrenzend an das äußere Ende des Schwinghebels 152 mit einem Gelenk 158 verbunden. Wenn sich der Schwinghebel 150 zwischen der in Fig. 4 in ausgezogenen Linien dargestellten unteren Lage und der in Fig. 4 in gestrichelten Linien dargestellten oberen Lage bewegt, wird eine vertikale Hin- und Herbewegung der Antriebswelle 160 bewirkt. Die Pumpenantriebswelle ist mit einem Drehgelenkblock verbunden, der seinerseits mit einer Einrichtung verbunden ist, welche die rote Stange, die polierte Stange, die Saugstange und den Zylinder enthält. Diese an sich bekannten Komponenten sind nicht dargestellt.The rocker arm 150 is attached to the shaft 152, which extends horizontally between the side walls 54 and 56 of the rocker arm housing 50 in respective Storage 154 extends. A reciprocating pump drive shaft 160 is adjacent connected to the outer end of the rocker arm 152 with a joint 158. If the rocker arm 150 between that shown in Fig. 4 in solid lines lower layer and the upper layer shown in broken lines in FIG. 4 is moved, a vertical reciprocating movement of the drive shaft 160 is caused. The pump drive shaft is connected to a swivel block, which in turn connected to a device which contains the red rod, the polished rod, contains the suction rod and the cylinder. These components are known per se not shown.

Die Bewegung des Schwinghebels 150 wird durch die Hebe- und Rückführnocken 110, 140 über Abgriffrollen 162, 164 bewirkt. Wie am besten aus den Figuren 5 und 7 ersichtlich ist, sind die Abgriffrollen 162 und 164 drehbar an einer Welle 168 gelagert, die sich durch den Schwinghebel 150 nach innen in einem Abstand von dem äußeren Ende des Schwinghebels erstreckt. Die Welle 168 endet in einer Mutter 170. Abstandshalter und Lager 175 sind zwischen der Welle 168 und der Abgriffrolle 162 angeordnet. Die Abgriffrolle 162 ist eine Rolmit einer konvexen Oberfläche 172, welche an der Laufbahn 120 des unteren Hebenockens 112 angreift. Die äußere Rolle 164 greift in entsprechender Weise an der Laufbahn 144 des oberen Hebenockes 142 an. In Fig. 5 ist de Anordnung des oberen Rückholnockens zum Zwecke der Erläuterung in gestrichelten Linien dargestellt.The movement of the rocker arm 150 is controlled by the lift and return cams 110, 140 effected via pick-up rollers 162, 164. As best seen in Figures 5 and 7, the pick-up rollers 162 and 164 are rotatable on a shaft 168 stored that up by the rocker arm 150 inwardly in one Distance from the outer end of the rocker arm extends. Wave 168 ends in a nut 170. Spacers and bearings 175 are between the shaft 168 and the Pick-up roller 162 arranged. The pick-up reel 162 is a rol with a convex one Surface 172 which engages the track 120 of the lower lift cam 112. The outer roller 164 engages in a corresponding manner on the track 144 of the upper Lifting jack 142. In Fig. 5 de arrangement of the upper return cam is for the purpose the explanation shown in dashed lines.

Wie am besten aus Fig. 4 und 6 ersichtlich ist, ist eine blpumpenanordnung 180 in dem Vorratsbehälter 94 in dem Gehäuse 36 angeordnet. Die Ölpumpeneinheit 180 enthält einen Körper 182 mit einem sich nach oben erstreckenden zylindrischen Abschnitt 184. Der Zylinder 184 begrenzt eine Pumpenkammer 186. Ein Kolben 190 ist in dem Zylinder 184 hin und her verschiebbar und weist einen vergrößertes Kopfende 191 auf, das mit einem Abschnitt des Schwinghebels 150 in Eingriff gebracht werden kann. Eine vorspannende Einrichtung in der Form einer Kompressionsfeder 194 erstreckt sich zwischen dem Kolben 190 und dem Körper 182, um den Kolben 190 nach oben zu drücken. Die Pumpenkammer 186 stehet mit dem Vorratsbehälter -94 über einen Kanal 200, eine Durchlaßöffnung 202 und ein Kugel-Rückschlagventil 204 in Verbindung. Eine Ablaßleitung 206 steht in Verbindung mit einer Ölzuführleitung 208 über ein Kugel-Rückschlagventil 210 in dem Kanal 212. Die Ölzuführleitung führt Öl zu den Nockenoberfläcnen 120 und 144 und zu den Abgriffrollen 162 und 164 und anderen Elementen in dem Gehäuse, für die eine Schmierung erforderlich ist. Das Öl wird auf diese Elemente verteilt und gelangt unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Vorratsbehälter 94 zurück.As best seen in Figures 4 and 6, there is a pump assembly 180 arranged in the storage container 94 in the housing 36. The oil pump unit 180 includes a body 182 having an upwardly extending cylindrical Section 184. The cylinder 184 defines a pump chamber 186. A piston 190 is slidable back and forth in cylinder 184 and has an enlarged head end 191, which are brought into engagement with a portion of the rocker arm 150 can. A biasing means in the form of a compression spring 194 extends between piston 190 and body 182 to move piston 190 upward to press. The pump chamber 186 stands with the storage container -94 via a channel 200, a passage 202 and a ball check valve 204 in connection. A drain line 206 is in communication with an oil supply line 208 via a Ball check valve 210 in channel 212. The oil supply line supplies oil to the Cam surfaces 120 and 144 and to pick-up rollers 162 and 164 and other elements in the housing that require lubrication. The oil is on this Elements distributed and reaches the storage container under the influence of gravity 94 back.

Wenn sich der Schwinghebel 150 nach unten hin und her bewegt, wird der Kolben 190 nach unten vorgeschoben, wodurch Öl durch den Kanal 206 über das Rückschlagventil 210 in die Zuführleitung 208 gedrückt wird. Das Rückschlagventil 204 bleibt geschlossen. Wenn der Schwinghebel 150 nach oben bewegt wird, wird der Kolben 190 in entsprechender Weise unter dem Einfluß der Feder 194 in vertikaler Richtung nach oben bewegt. Durch diese Aufwärtsbewegung wird Öl in die Pumpenkammer 186 durch den Kanal 200 und durch das Rückschlagventil in den Kanal 202 eingesaugt. Das Rückschlagventil 210 bleibt in einer geschlossenen Lage.When the rocker arm 150 reciprocates downward, will piston 190 is advanced downward, allowing oil to flow through passage 206 via the Check valve 210 is pressed into the supply line 208. The check valve 204 remains closed. When the rocker arm 150 is moved upward, the Piston 190 in a corresponding manner under the influence of spring 194 in a vertical direction Moved direction up. This upward movement pushes oil into the pump chamber 186 through channel 200 and through the check valve in the Channel 202 sucked in. The check valve 210 remains in a closed position.

In der Windpumpeneinheit gemäß der Erfindung ist ferner ein Hochziehsystem vorgesehen, um die Einheit gewünschtenfalls stillsetzen zu können. Dieses System enthält einen Stützarm 220, der sich von der Seite 42 d Gehäuses 36 erstreckt. Das äußere Ende des Stützarms 220 trägt drehbar eine im wesentlichen horizontale Rolle 222.In the wind pump unit according to the invention there is also a pull-up system provided in order to be able to shut down the unit if desired. This system includes a support arm 220 that extends from side 42 d housing 36. That the outer end of the support arm 220 rotatably supports a substantially horizontal roller 222.

Eine weitere Rolle 224 ist in der Maseinheit 26 angeordnet, wie am besten aus den Figuren 2, 8, 9 und 10 ersichtlich ist. Ein Seil 226 erstreckt sich von der Öse 82 an der Flügelleitung 8G um die Rollen 222 und 224 und erstreckt-sich in-vertikaler Richtung durch die Masteinheit, die mit einem Aufzieh-Drehgelenk, einem Gehänge und einem Kniehebel mit einem Handgriff verbunden ist, welche Elemente nicht dargestellt sind. Wenn die Windpumpeneinheit stillgesetzt werden soll, wird der Kniehebel in die überzentrierte Lage bewegt, um die Flügelleitung in die in Fig. 9 in gestrichelten Linien dargestellte Lage zu drehen, wobei sich das Leitwerk in einer Lage befindet, die im wesentlichen parallel zu der Lage des Rads ist. In dieser Lage ist das Rad aus dem Wind geklappt.Another roller 224 is located in the unit 26, as on can best be seen from Figures 2, 8, 9 and 10. A rope 226 extends from eyelet 82 on wing duct 8G around rollers 222 and 224 and extends in the vertical direction through the mast unit, which is equipped with a pull-up swivel joint, a hanger and a toggle lever is connected to a handle, which elements are not shown. When the wind pump unit is to be shut down, will the toggle lever is moved to the over-centered position to move the wing control into the in Fig. 9 to rotate the position shown in dashed lines, with the tail unit is in a position substantially parallel to the position of the wheel. In In this position the wheel is folded out of the wind.

Die Windpumpeneinheit wird ferner automatisch geregelt. Im Falle einer zu hohen Windgeschwindigkeit wird die gesamte Windpumpeneinheit in eine Lage außerhalb des Winds gedreht. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Radwelle 70 horizontal von der vertikalen Mittellinie des Masts versetzt ist. Ein hoher auf das Rad wirkender Winddruck verursacht, daß die gesamte Windpumpeneinheit sich an dem Mast in eine nicht laufende Lage dreht.The wind pump unit is also regulated automatically. In case of a If the wind speed is too high, the entire wind pump unit is in a position outside turned by the wind. This is because the wheel shaft 70 is horizontal is offset from the vertical center line of the mast. A high acting on the wheel Wind pressure causes the entire wind pump unit to turn into one on the mast not rotating position.

Um eine Beschädigung der Einheit bei kaltem Wetter zu vermeiden, ist ein in Fig. 14 dargestellter Froststopfen 250 vorgesehen. Der Froststopfen 250 steht in Verbindung mit dem Ölvorratsbehälter 94 an irgendeiner geeigneten Stelle. Der Froststopfen 250 enthält einen zylindrischen Körper 252, der vorzugsweise einen Endabschnitt 254 mit einem Außengewinde aufweist, das in die Gewindebohrung 256 eingeschraubt werden kann, die in Verbindung mit dem Vorratsbehälter 94 steht. Das gegenüber liegende Ende des zylindrischen Körperglieds 254 ist durch eine Kappe 257 verschlossen, an welchem Ende ebenfalls ein Gewinde vorgesehen ist, so daß die Kappe 257 aufgeschraubt werden kann. Der Innenraum der Kappe 257 und der Außenraum des zylindrischen Köprers 252 sind mit einem elastischen Material 260 ausgekleidet. Wasser oder sonstige Kondensationsprodukte, die sich in dem Öl ansammeln, setzen sich in der Froststopfenkammer 265 ab. Bei kaltem Wetter kann jedoch das Wasser einfrieren, wobei eine Volumenvergrößerung erfolgt. Eine elastische Auskleidung 260 ermöglicht die Aufnahme dieser Ausdehnung durch Kompression des nachgiebigen Materials ohne Beschädigung der mechanischen Komponenten der Windpumpeneinheit.To avoid damaging the unit in cold weather a frost plug 250 shown in FIG. 14 is provided. The frost plug 250 is in place in connection with the oil reservoir 94 at any suitable location. Of the Frost plug 250 includes a cylindrical body 252, which preferably has a Has end portion 254 with an external thread, which in the threaded bore 256 can be screwed, which is in connection with the storage container 94. That opposite end of cylindrical body member 254 is capped 257 closed, at which end a thread is also provided, so that the Cap 257 can be screwed on. The interior of the cap 257 and the exterior of cylindrical body 252 are lined with an elastic material 260. Water or other condensation products that collect in the oil will settle in the frost plug chamber 265. In cold weather, however, the water can freeze, with an increase in volume. An elastic lining 260 allows this expansion to be accommodated by compressing the resilient Material without damaging the mechanical components of the wind pump unit.

Im folgenden soll die Installation und die Arbeitsweise der beschriebenen Windpumpeneinheit näher erläutert werden. Der Turm 12 wird an einer geeigneten Stelle aufgestellt. Die Auswahl des Aufstellungsorts einer Windkraftanlage erfordert eine Anzahl von Überlegungen. Zunächst muß ein Aufstellungsort vorgesehen werden, an dem alle Hindernisse für den Wind durch Auswahl einer geeigneten Anhöhe vermieden werden. Nach der Aufstellung des Turms wird die Windpumpeneinheit 10 an dem Drehtisch 14 befestigt. Ein zu der Masteinheit 26 passender Drehtisch wird dann an der Basis 20 der Windpumpeneinheit befestigt. Dies erfolgt durch Verschrauben der Masteinheit zwischen den Armen 24 der Basis und durch Anordnung des Masts an dem Drehtisch. Die Windpumpeneinheit wird dann zentriert. Nach der Zentrierung der Windpumpeneinheit wird das Aufziehsystem installiert und die Flügelleitung und das Leitwerk werden an dem Flügeltragarm befestigt. In entsprechender Weise wird ein geeignetes Rad an dem vorderen Ende der Radwelle befestigt.The following describes the installation and operation of the Wind pump unit are explained in more detail. The tower 12 is in a suitable location set up. The selection of the installation site of a wind turbine requires a Number of considerations. First of all, a site must be provided which avoids all obstacles to the wind by choosing a suitable elevation will. After the erection of the tower, the wind pump unit 10 is attached to the turntable 14 attached. A turntable matching the mast unit 26 is then attached to the base 20 attached to the wind pump unit. This is done by screwing the mast unit between the arms 24 of the base and by placing the mast on the turntable. The wind pump unit is then centered. After centering the wind pump unit the wind-up system will be installed and the wing control and the tail unit will be installed attached to the wing support arm. In a corresponding way, a suitable wheel attached to the front end of the wheel shaft.

Die Auswahl der Radgrö hängt von der benötigten durchschnittlichen Förderleistung pro Stunde auf der betreffenden Anhöhe bei normalerweise vorherrschenden Windbedingungen ab. Normalerweise ist es zweckmäßig, das größte Rad und den kleinsten Zylinder zulwählen, welche mit den gegebenen Anforderungen vereinbar sind. Dies führt zu einer verbesserten Pumpleistung bei schwacnem Wind und verringert die mechanische Belastung des Systems. Wenn die Einheit an dem Turm installiert ist, wird sie geschmiert, wonach das System betriebsbereit ist.The choice of wheel size depends on the required average Pumping capacity per hour on the elevation in question with normally prevailing Wind conditions. Usually it is convenient to have the largest wheel and the smallest Select cylinders that are compatible with the given requirements. this leads to an improved pump performance in weak winds and reduces the mechanical Load on the system. When the unit is installed on the tower, it is lubricated, after which the system is ready for use.

Der Flügel hält das Rad im Wind. Wenn der Wind die Welle 70 dreht, wird das Ritzel 102 gedreht, wodurch das Kegelrad 102 und die Anhebe- und Rückführnocken 110 und 140 gedreht werden. Wenn sich die Nocken drehen, wird die Schwinghebelwelle um ihre Gelenkwelle hin und her gedreht1 wodurch eine vertikale Aufwärts- und Abwärtsbewegung auf die Pumpenwelle 160 ausgeübt wird. Die Laufbahn der Hebe- und Rflckführnocken werden derartig ausgewählt, daß sich die gewünschte Beziehung zwischen Anstieg und Abfall ergibt. Wie bereits erwähnt wurde, erfolgt der Aufwärtshub des Schwinghebels und der Pumpenwelle entsprechend etwa 2700 einer Umdrehung des Nockens und der Abwärtshub erfolgt während des verbleibenden Drehwinkels. Das Kegelzahnrad 76 läuft in öl, das von dem Ölvorratsbehälter 94 aufgenommen wird. Durch den Schwinghebel wird die Ölpumpe 180 derart betätigt, daß den anderen Oberflächen, wie beispielsweise der Kontaktstelle zwischen der Abgriffrolle und der Kurvenfläche der Nocken öl zugeführt wird.The wing keeps the wheel in the wind. When the wind turns shaft 70 the pinion 102 is rotated, causing the bevel gear 102 and the lift and return cams 110 and 140 are rotated. When the cams rotate, the rocker arm shaft will around their cardan shaft and rotated 1 creating a vertical Upward and downward movement is exerted on the pump shaft 160. The career the lift and return cams are selected so that the desired Relationship between rise and fall. As already mentioned, it takes place the upward stroke of the rocker arm and the pump shaft corresponds to about 2700 one The cam rotates and the downstroke takes place during the remaining angle of rotation. The bevel gear 76 runs in oil that is received from the oil reservoir 94. The oil pump 180 is operated by the rocker arm in such a way that the other surfaces, such as the contact point between the pick-up roller and the cam surface the cam is supplied with oil.

Bei der beschriebenen Konstruktion kann die Radwelle 70 sich praktisch selbst ausrichten und in einfacher Weise installiert werden, weil sie in den Lagern 88 und 72 gehaltert wird. Eine derartige Anordnung isoliert die Lager der Hauptwelle von dem Ölvorratsbehälter. Eine Ausrichtung wird dadurch vereinfacht, daß die Welle 70 in einfacher Weise in den Lagern 72 und 86 während der Montage und der Wartung zentriert werden kann. Durch den rollenden Nockenantrieb ergibt sich eine verringerte Reibung im Vergleich zu bekannten Systemen mit einem Zahnradgetriebe. Mit einer minimalen Anzahl üblicher Teile kann ferner ein erheblich verbesserter mechanischer Wirkungsgrad erzielt werden. Außerdem ergibt sich eine sehr hohe Zuverlässigkeit.In the construction described, the wheel shaft 70 can be practical align themselves and be installed in a simple manner because they are in the bearings 88 and 72 is supported. Such an arrangement isolates the main shaft bearings from the oil reservoir. Alignment is simplified by the fact that the shaft 70 in a simple manner in the bearings 72 and 86 during assembly and maintenance can be centered. The rolling cam drive results in a reduced Friction compared to known systems with a gear transmission. With a minimal number of common parts can also be a vastly improved mechanical Efficiency can be achieved. In addition, there is a very high level of reliability.

Zum Testen der Arbeitsweise einer Windpumpeneinheit gemäß der Erfindung wurde eine Einheit hergestellt, welche einen Hebenocken mit einem Teilkreisdurchmesser von 8,348" mit einem Kegelradverhältnis von 4,11:1 aufweist. Ein Baker-Rad mit einem Durchmesser von 3 m wurde an dem Flügelschaft befestigt und die Windpumpeneinheit wurde an einem Turm mit einer Höhe von 12 m nordwestlich von Phönix/Arizona montiert. Die Pumpenstange wurde mit einem Zylinder mit 2 1/2 Durchmesser und einer Hubstrecke von 6 3/8" verbunden. Die Grundwasserbedingungen wurden durch eine Pumpe von einem öffnenden Tank in einen Drucktank simuliert, dessen Druck auf einen gewünschten Testdruck einstellbar war. Die Pumpenstangeneinrichtung wurde so ausgelegt, daß eine Grundwassertiefe von etwa 93,5 m simuliert wurde. Die Windmessung erfolgte mit einem Windmesser bei einem Standard von 9 m Höhe. Die folgenden Meßergebnisse wurden erzielt: Zählstand Hübe Hübe Gesamt- Zylin- Windge- Höchste Ge- Geringste Upm des gemessene Periode des Hub- pro pro hübe der- schwindig. schwindig. Geschwind. Rads Wassermenzählers Periode Minute druck (Meilen/h) in Periode in periode (Durchsch.) ge (in Galonen) Beginn 25360 # 5 11.00 h 18 11.00 -25 664 304 5.06 304 70 5 8 2 20.77 42 12.00 h 12.00 -26072 408 6.8 712 70 8 8 4 27.88 77 13.00 h 13.00 -26574 507 8.37 1214 70 6 12 3 34.3 123 14.00 h 14.00 -27130 556 9.27 1770 80 12 15 3 38.0 176 15.00 h 15.00 -27898 768 12.8 2538 80 8 20 5 52.5 254 16.00 h 16.00 -28697 799 13.3 3337 80 10 22 6 54.6 337 17.00 h 17.00 -28697 3337 90 10 337 18.00 h 18.00 h 29526 829 13.81 4166 90 10 18 6 56.6 337 19.00 h 30300 10 17 6 499 Daraus ist ersichtlich, daß Wasser selbst bei Windgeschwindigkeiten gepumpt werden konnte, die lediglich 3 - 4 km/h betrugen. Beträchtliche Wassermengen bei hohem Druck konnten bei höheren Windgeschwindigkeiten erzielt werden.For testing the operation of a wind pump unit according to the invention a unit was made, which has a lifting cam with a pitch circle diameter of 8.348 "with a 4.11: 1 bevel gear ratio. A Baker wheel with a 3 m in diameter was attached to the wing shaft and the wind pump unit was mounted on a tower with a height of 12 m northwest of Phoenix / Arizona. The pump rod came with a 2 1/2 diameter cylinder and a stroke length of 6 3/8 ". Groundwater conditions were connected by a pump from one simulated opening tank into a pressure tank, the pressure of which to a desired Test pressure was adjustable. The pump rod device was designed so that a groundwater depth of about 93.5 m was simulated. The wind measurement took place with an anemometer at a standard 9 m high. The following measurement results were achieved: Strokes counting strokes total cylinder wind highest Lowest rpm of the measured period of the stroke per stroke of the speed. dizzy. Speed. Rads water meter period minute pressure (miles / h) in period in period (Average) ge (in galons) start 25360 # 5 11.00 h 18 11.00 -25 664 304 5.06 304 70 5 8 2 20.77 42 12.00 p.m. 12.00 p.m. -26072 408 6.8 712 70 8 8 4 27.88 77 13.00 p.m. 13.00 -26574 507 8.37 1214 70 6 12 3 34.3 123 14.00 14.00 -27 130 556 9.27 1770 80 12 15 3 38.0 176 15.00 h 15.00 -27898 768 12.8 2538 80 8 20 5 52.5 254 16.00 h 16.00 -28697 799 13.3 3337 80 10 22 6 54.6 337 17.00 h 17.00 -28697 3337 90 10 337 18.00 18.00 29526 829 13.81 4166 90 10 18 6 56.6 337 19.00 30 300 10 17 6 499 From this it can be seen that water is even at wind speeds could be pumped, which were only 3 - 4 km / h. Considerable amounts of water at high pressure could be achieved at higher wind speeds.

Durch die Erfindung wurde deshalb eine Windpumpeneinheit geschaffen, die einen hohen Wirkungsgrad aufweist und sehr zuverlässig arbeitet, selbst bei solchen Windgeschwindigkeiten, bei denen bekannte Windpumpen nicht arbeitsfähig sind. Eine gewisse Pumpleistung wird selbst bei Windgeschwindigkeiten von 3 oder 4 km/h erzielt, unter welchen Bedingungen bekannte Windpumpen nicht arbeitsfähig sind oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht eingesetzt werden können. Durch eine Windpumpe gemäß der Erfindung kann wegen deren hohem Wirkungsgrad eine umfassendere Verwendbarkeit in den meisten Gegenden erzielt werden und Wasser mit Hilfe von Windenergie in Gegenden gefördert werden, von denen man hisher annahm, daß dort Windpumpen nicht eingesetzt werden können. Eine Windkraftanlage gemäß der Erfindung ist auch für andere Verwendungszwecke einsetzbar, bei denen beispielsweise Windenergie in elektrische Engerie umgewandelt werden soll.The invention therefore created a wind pump unit, which has a high degree of efficiency and works very reliably, even at such wind speeds at which known wind pumps cannot work are. Even at wind speeds of 3 or 4 km / h achieved, under which conditions known wind pumps cannot work or cannot be used for economic reasons. By a Wind pump according to the invention can be a more comprehensive because of its high efficiency Usability can be achieved in most areas and water with the help of wind energy be promoted in areas from which it was previously assumed that there were no wind pumps can be used. A wind turbine according to the invention is also for other uses can be used in which, for example, wind energy in electrical Energy is to be converted.

Zusammenfassung: Getriebe für eine Windkraftanlage mit drehbaren, im wesentlichen zylindrischen Hebe- und Rückführnocken. Die Nocken werden durch die Radwelle über einen Kegelradantrieb angetrieben. Ein angelenkter Schwinghebel wird bei der Drehung der Nocken über Abgriffrollen an den Schwinghebeln angetrieben. Eine Pumpenstange ist an dem Schwinghebel befestigt und in vertikaler Richtung hin und her verschiebbar, um eine mechanische Bewegung auf eine Zylinderpumpe oder eine sonstige Einrichtung zu übertragen. Vorzugsweise ist der Hebenocken derart ausgebildet, daß er eine langsame Anhebung und einen relativ kurzen Abfall der Stange bei jeder Umdrehung ermöglicht. Die Verwendung von Antifriktionslagern zusammen mit den Nocken ergibt ein System mit hohem Wirkungsgrad, welches auch bei schlechteren Windverhältnisses arbeitsfähig ist.Summary: Gearbox for a wind turbine with rotatable, substantially cylindrical lifting and return cams. The cams are through the wheel shaft is driven by a bevel gear drive. A hinged rocker arm is driven by pick-up rollers on the rocker arms when the cams are rotated. A pump rod is attached to the rocker arm and extends in the vertical direction and slidable to a mechanical movement on a cylinder pump or a other facility to transfer. The lifting cam is preferably designed in such a way that that there is a slow rise and a relatively short fall of the rod at each Rotation enabled. The use of anti-friction bearings along with the cams results in a system with a high degree of efficiency, which can also be used in poor wind conditions is able to work.

Die Radwelle ist in von dem ölvorratsbehälter isolierten Antifrktionslagern angeordnet.The wheel shaft is in anti-friction bearings isolated from the oil reservoir arranged.

Claims

Claims 1. Wind power plant, in particular wind pump with a) a housing with a base, b) a wheel shaft, at one end of which the wheel is arranged and the other end of which extends into the housing, c) a drive gear at the other end of the wheel shaft, d) a driven gear in mesh with the driving gear, e) a substantially cylindrical lifting cam, the is rotatable with the driven gear and a substantially vertically oriented Axis, which lifting cam has an edge which is circular Cam track defined, and with f) a rocker arm, one end of which for a central movement is arranged, and the other end on a pump piston is attached, which rocker arm has a pick-up roller which is attached to the cam track engages, so that a rotation of the wheel shaft, the gears and the lifting cam one Back and forth movement on the pump rod via the pick-up roller and the rocker arm is exercised.

2. Wind power plant according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i n e t that it includes a mast unit which is removably attached to the base of the Housing is arranged.

3. Wind power plant according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e Note that the cam track has a lifting member -along has about 3/4 of a turn and a lowering part along about 1/4 of a turn.

4. Wind power plant according to one of the preceding claims, d a -d It is indicated that the wheel shaft is in a first anti-friction bearing adjacent to the drive gear and rotatable in a second anti-friction bearing is supported between their ends.

5. Wind power plant according to one of the preceding claims, d a -d u r c h g e k e n n n n n e i n e t that the housing delimits a storage container, and that the gears are at least partially contained in this reservoir.

6. Wind power plant according to one of the preceding claims, d a -d It is not noted that it contains an oil pump, the inlet of which is in communication with the reservoir, as well as a drain line and a piston device for supplying fluid in the reservoir from the inlet to the outlet, and that the piston can be actuated by the rocker arm.

7. Wind power plant according to one of the preceding claims, d a -d u r c h g e k e n n n n n n e i n e t that a pull-up mechanism is provided, which includes a wing hinge means disposed on the housing, and that a wheel and a rope are attached to it, which mechanism is through the Mast extends.

8. Windkraftanlaç according to one of the preceding claims, d a -d u r c h e k e k e n n n n e i n e t that a vertical distance from the lifting cam and concentrically therewith a return cam is arranged which substantially is cylindrical and defines a circular return track, and that the rocker arm carries a second pick-up roller with this cam track can come into engagement.

9. Wind power plant according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the wheel shaft in at least two axially aligned, of the reservoir isolated anti-friction bearings.

10. Wind power plant according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z E i c h n e t that the lifting cam and the wheel shaft are rotatable in anti-friction bearings are arranged, isolated from the reservoir.