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Strömungsmaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Strömungsmaschine, insbesondere
Wind- oder Wasserkraftmaschine, mit wenigstens einem sich mit einer Längsachse quer
zur Strömungsrichtung erstreckenden und um diese Längsachse drehbaren Zylinder,
der durch die Strömungskraft quer zu seiner Längsachse und zur Strömungsrichtung
auf einer vorbestimmten Laufbahn unter Drehung wenigstens eines mit diesem drehfest
verbundenen Drehkörpers die Laufbahn zyklisch durchlaufend antreibbar ist.
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Bei einer bekannten Strömungsmaschine dieser Art (Flettner "Mein Weg
zum Rotor", insbesondere Seiten 107 bis 117) ist die Strömungsmaschine eine Strömungskraftmaschine
in einem windmühlenartigen Windkraftwerk. Jeder Flügel weist einen Zylinder auf,
der um eine radial zur horizontalen Windradachse verlaufende Drehachse rotiert.
Hierbei treten Schwierigkeiten insofern auf, als die Umfangsgeschwindigkeit des
Rades radial nach außen zu den freien Zylinderenden hin zunimmt. Da die durch den
"Magnuseffekt" bewirkte Kraft in Umfangsrichtung des Rades bei einem bestimmten
Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders zur Strömungsgeschwindigkeit
am größten ist, ergibt sich kein günstiger Wirkungsgrad, wenn bei über die Länge
des Zylinders konstantem Zylinderdurchmesser die Zylinderdrehzahl so gewählt ist,
daß die Zylinderumfangsgeschwindigkeit am freien Zylinderende
dem
günstigsten Geschwindigkeitsverhältnis entspricht.
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Aus diesem Grunde sind bei dem bekannten Zylinderflügelrad die Zylinder
konisch ausgebildet, und zwar so, daß der Zylinderdurchmesser zum freien Zylinderende
hin zunimmt. Abgesehen davon, daß die Herstellung eines derartigen Zylinders schwierig
ist, verlagert sich der Massenschwerpunkt der Zylinder auf Grund ihrer ungleichförmigen
Ausbildung radial nach außen, so daß sich hohe Fliehkräfte ergeben. Will man zur
Erzielung einer höheren Leistung eine größere Anzahl von Zylindern verwenden, dann
führt dies zwangsläufig zu einem noch größeren Raddurchmesser, um einen Mindestabstand
der Zylinder einzuhalten. Dies führt wiederum zu noch höherer Umfangs geschwindigkeit
des Rades mit entsprechend höheren Fliehkräften des Rades, da die Drehzahl des Rades
nicht beliebig klein gewählt werden kann, um das zwischen dem Windrad und dem Generator
einzusetzende Ubersetzungsgetriebe nicht zu überlasten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsmaschine der
gattungsgemäßen Art anzugeben, die bei gleicher Zylinderprojektionsflächc eine höhere
Leistung abgibt, aber dennoch einer geringeren dynamischen Belastung unterliegt.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehachsen
von Zylinder und Drehkörper parallel sind und senkrecht zueinander einen Abstand
aufweisen, daß der Zylinder gerade ist und daß die Drehrichtung des Zylinders während
jedes zyklischen Durchlaufs der Laufbahn zweimal umkehrbar ist, wobei die Umkehrpunkte
in einer zur Strömungsrichtung im wesentlichen senkrechten Ebene liegen.
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Bei dieser Ausbildung der gattungsgemäßen Strömungsmaschine ist der
oder jeder Zylinder leicht herstellbar. Der Magnuseffekt, das heißt die den Zylinder
auf der Laufbahn bewegende Kraft, ist über die gesamte Zylinderlänge konstant. Er
kann daher sehr lang ausgebildet werden. Wenn mehrere Zylinder vorgesehen sind,
kann
ihr Abstand den kleinstmöglichen Wert aufweisen, ohne daß von der geradlinigen Form
abgegangen werden muß. Unabhangig vom Abstand des Zylinders zur Drehachse-des Drehkörpers
kann der Zylinderdurchmesser bei beliebiger Anzahl von Zylindern beliebig groß gewählt
werden. Hierzu brauchen die Zylinder lediglich in Richtung der Drehachse des Drehkörpers
um ihre Länge versetzt angeordnet zu werden. Dies ergibt einen kompakten Aufbau
bei hoher Leistung.
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Hierbei kann der Zylinder mittels eines Elektromotors um seine Drehachse
drehbar sein. Auf diese Weise ist der Drehantrieb des Zylinders um seine Längsachse
unabhängig von einem Anlaufimpuls.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn der Abstand
der Drehachsen von Zylinder und Drehkörper konstant ist. Hierbei bewegt sich der
Zylinder auf einer kreisförmigen Umlaufbahn, die auf einfache Weise die Umwandlung
der Bahnbewegung des Zylinders in eine Drehbewegung des Drehkörpers ermöglicht.
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Die Laufbahn kann in einer horizontalen Ebene liegen. Dies ermöglicht
eine zusätzliche Abstützung des Zylinders auf der Laufbahn, so daß die Drehachse
des Drehkörpers von der Schwerkraft des Zylinders oder der Zylinder entlastet ist.
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Besonders günstig ist eine Ausbildung, bei der der Zylinder kurz vor
einem Umkehrpunkt mittels eines Drehenergiespeichers bis zum Erreichen des Umkehrpunkts
abbremsbar ist und die gespeicherte Drehenergie zur Antriebsenergie des Zylinders
in der neuen Richtung addiert wird. Dies entspricht einer Nutzbremsung des Zylinders
bis zum Umkehrpunkt.
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Wenn sich die Strömungsrichtung ändert, wie dies bei Windkraftmaschinen
der Fall ist, und die Laufbahn eine Umlaufbahn ist, ist zweckmäßigerweise ein Strömungsfühler
vorgesehen, der den Ein- und Ausschaltpunkt des Elektromotors in Abhängigkeit von
der
Strömungsrichtung steuert, so daß die Umkehrpunkte stets in der richtigen Ebene
in Bezug auf die Strömungsrichtung liegen.
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Die Laufbahn kann eine Führungsschiene aufweisen, längs der der Zylinder
geführt ist. Dies entlastet den Drehkörper bzw. dessen Drehachse von Fliehkräften
des Zylinders.
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Sodann kann die Laufbahn langgestreckt sein. Dies hat den Vorteil,
daß bei konstanter Strömungsrichtung auf dem größten Teil der Laufbahn gleiche Strömungsverhältnisse
vorliegen.
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Zweckmäßigerweise liegt hierbei die Längsrichtung der langgestreckten
Laufbahn quer zur Strömungsrichtung. Dies ergibt die höchstmögliche Ausnutzung der
Energie, die der Strömungsmaschine zugeführt wird.
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Bei einer Strömungskraftmaschine ist es zweckmäßig, die Längsrichtung
der Laufbahn selbsttätig quer zur Strömungsrichtung um einen vorbestimmten Drehpunkt
einstellbar auszubilden. Auf diese Weise ist auch bei sich ändernder Strömungsrichtung
stets dafür gesorgt, daß die Strömungsenergie optimal ausgenutzt wird.
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Wenn der Drehpunkt mit der Drehachse des Drehkörpers zusammenfällt,
entfällt ein zusätzliches Drehlager für die Ausbildung des Drehpunkts.
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Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Zylinderdrehachse an einem
endlosen Fördermittel befestigt ist, das um den Drehkörper herumgeführt ist, so
daß dieser durch das umlaufende Fördermittel in Drehung versetzbar ist. Auf diese
Weise kann eine hohe Drehzahl des Drehkörpers erzielt werden, bei der die Umfangsgeschwindigkeit
des Drehkörpers gleich der Bahngeschwindigkeit des Zylinders ist.
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Sodann kann das Fördermittel um mehrere Drehkörper gleichzeitig herumgeführt
sein. Dies ermöglicht auf einfache Weise den gleichzeitigen Antrieb mehrerer Drehkörper.
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Ferner kann die Längsbewegung des Zylinders längs der Laufbahn durch
ein Übersetzungsgetriebe in die Drehbewegung des Zylinders umwandelbar sein. Hierbei
wird der Drehantrieb des Zylinders ebenfalls direkt aus der Strömungsenergie abgeleitet,
so daß ein besonderer Antriebsmotor für den Drehantrieb des Zylinders entfällt.
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Es ist auch möglich, den Zylinder auf einer geradlinigen Laufbahn
hin und her bewegbar zu lagern und seine Hin- und Herbewegung über ein Getriebe
in die Drehbewegung des Drehkörpers umzuwandeln.
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Hierbei sind die Zentrifugalkräfte des Zylinders, wie sie bei einer
Umlaufbahn auftreten, vermieden.
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Günstig ist es sodann, wenn der Zylinder Längsrippen aufweist.
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Diese erhöhen die Reibung zwischen der Zylinderaußenseite und der
Strömug und damit den Magnuseffekt.
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Bei dem Drehkörper handelt es sich vorzugsweise um den Läufer eines
elektrischen Generators. Dies gestattet die Umwandlung der Strömungsenergie in elektrische
Energie, und umgekehrt.
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Ein besonders hoher Wirkungsgrad der Strömungsmaschine ergibt sich,
wenn die Umfangsgeschwindigkeit de Zylinders auf das etwa Drei- bis Vierfache, vorzugsweise
Dreieinhalbfache, der Strömungsgeschwindigkeit geregelt ist. Dies kann dadurch erreicht
werden, daß die Strömungsgeschwindigkeit gemessen und die Drehzahl des Zylinders
selbsttätig stets so nachgeregelt wird, daß das günstigste Verhältnis von Zylinderumfangsgeschwindigkeit
zur Strömungsgeschwindigkeit eingehalten wird.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand
schematischer
Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen: Fig.
1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine,
Fig. 2 eine Draufsicht der Strömungsmaschine nach Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt
eines Zylinders der Strömungsmaschine nach Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 4 eine
Seitenansicht des Zylinders nach Fig. 3, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine in Draufsicht, Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine in Draufsicht, Fig. 7 eine perspektivische
Darstellung eines Teils einer Strömungsmaschine mit einem vom einem Strömungsrichtungsfühler
gesteuerten Schleifrlng-Kommutator zur Einstellung der Drehri chtungßums chaitpunkte
eines den Zylinder antreibenden Elektromotors in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung,
Fig. 8 eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Strömungsmaschine ohne Drehantrieb für den Zylinder und Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine mit geredliniger Laufbahn.
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Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Strömungsmaschine hat einen hohlen
geraden Zylinder 1, der drehbar auf einer vertikalen Drehachse
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so gelagert ist, daß seine Längsachse mit der Drehachse 2 zusammenfällt. Er wird
ständig von einem nicht dargestellten, im Inneren des Zylinders 1 auf der Drehachse
2 gelagerten Elektromotor angetrieben, so daß der Zylinder 1 ständig um die Drehachse
2 rotiert. Bei Anströmung des Zylinders 1 durch eine als Pfeile 3 dargestellte Strömung,
die zugleich die Strömungsrichtung darstellen, senkrecht zur Drehachse 2, wirkt
auf den Zylinder 1 eine Strömungskraft, die senkrecht zu der Drehachse 2 und der
Strömungsrichtung 3 gerichtet ist. Diese Kraft und deren Richtung ist in Fig. 2
durch den Pfeil 4 dargestellt. Die zugehörige Drehrichtung des Zylinders 1 stellt
der Pfeil 5 dar.
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Die Kraft 4, auch Magnuseffekt genannt, erklärt sich dadurch, daß
diejenigen Oberflächenteile des Zylinders 1, die bei der Drehung des Zylinders gegen
die Strömungsrichtung 3 bewegt werden, das sind die in Fig. 2 unteren Teile des
sich in der Stellung I befindenden Zylinders 1, die Strömung abbremsen bzw. stauen,
während die diametral gegenüberliegenden Oberflächenteile die Strömung fördern bzw.
verdünnen. Aus diesem Grunde befinden sich mehr Fluidteilchen der Strömung 3 auf
der bremsenden (unteren) als auf der fördernden (oberen) Seite des Zylinders 1.
Die Folge ist, daß die Fluiddichte und damit der Fluiddruck auf der bremsenden Seite
größer als auf der fördernden Seite ist. Die Differenz dieser beiden Drücke ergibt
die Kraft 4. Sie steigt mit der Drehzahl des Zylinders 1, der anfänglichen Strömungsgeschwindigkeit,
bevor die Strömung auf den Zylinder trifft, und mit der Dichte des Strömungsfluids.
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Die Drehachse 2 ist im rechten Winkel mit dem einen Ende eines horizontalen
Kurbel-Arms 6 verbunden, dessen anderes Ende mit einem Drehkörper in Form der vertikalen
Welle 7 des Läufers eines elektrischen Generators 8 verbunden ist. Der Ständer dieses
Generators ist mit 7' bezeichnet.
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Die Kraft 4 bewirkt daher eine Drehung des Zylinders 1 auf einer
kreisförmigen
Umlaufbahn 9 um die Welle 7 des Generators 8.
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Ausgehend von der Position I des Zylinders 1 in Fig. 2 wird seine
Drehrichtung 5 nach einem viertel Umlauf in der Position II umgekehrt, so daß die
den Umlauf auf der Bahn 9 bewirkende Kraft nunmehr entgegengesetzt zur dargestellten
Kraft 4 gerichtet ist.
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Nach einem weiteren halben Umlauf wird die Drehrichtung 5 des Zylinders
in der Position IV erneut umgekehrt.
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Auf diese Weise läuft der Zylinder 1 ständig auf der kreisförmigen
Umlaufbahn 9 (im Uhrzeigersinn in Fig. 2) um, wobei er den Läufer des Generators
8 über die KurbeL 6, 7 antreibt.
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Vor jeder Drehrichtungsumkehr wird der Zylinder 1 nach Durchlaufen
der Positionen I bzw. III bis zum Erreichen der Positionen bzw. Umkehrpunkte II
bzw. IV abgebremst. Hierbei wird eine Nutzbremsung angewandt. Diese kann dadurch
bewirkt werden, daß der den Zylinder 1 antreibende Elektromotor vorzeitig, also
zwischen den Positionen I und II bzw. III und IV umgepolt wird, so daß er als Generator
wirkt. Die hierbei erzeugte Energie kann in einer Pufferbatterie gespeichert und
für den Antrieb des Elektromotors in entgegengesetzter Richtung zusätzlich herangezogen
werden. Die Pufferbatterie stellt hierbei einen elektrischen Drehenergiespeicher
dar.
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Fig. 3 zeigt ein im wesentlichen mechanisches Ausführungsbeispiel
eines derartigen Drehenergiespeichers. Dieser weist einen Zylinder 10 mit einem
kompressiblen Fluid auf. Kurz vor Erreichen der Position II wird der Zylinder 10
durch einen Elektromagneten 11 radial nach außen geschwenkt, so daß seine Kolbenstange
mit einem Haken am freien Kolbenstangenende gegen einen radial nach innen ragenden,
etwa pilzförmigen Nocken 12 des Zylinders 1 stößt und von diesem bei trehung des
Zylinders 1 im Uhrzeigersinne (Fig. 3) in den Zylinder 10 gedrückt wird. Dadurch
wird das kompressib?e Fluid im Zylinder 10 durch den Kolben bis zum
Stillstand
des Zylinders 1 vorgespannt, um sich nach Umkehr der Drehrichtung des Zylinders
1 zu entspannen und im Zylinder 10 gespeicherte Energie zur Antriebsenergie des
Elektromotors zu addieren.
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Kurz vor der gegenüberliegenden Position IV wird der Zylinder 10 wieder
nach außen geschwenkt, um sich mit der Kolbenstange hinter dem Nocken 12 zu verhaken
und das Fluid im Zylinder 10 in der anderen Richtung vorzuspannen. Die Vorspannungsenergie
addiert sich dann nach der Umkehr der Drehrichtung des Zylinders 1 im Punkt IV zur
Antriebsenergie des Elektromotors.
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Um die Reibung zwischen der Fluidströmung (3) und der Außenseite des
Zylinders 1 und damit die Kraft 4 zu erhöhen, kann der Zylinder 1 mit Längsrippen
13 versehen sein, wie es in den Fig.
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3 und 4 angedeutet ist.
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Anstelle nur eines Zylinders 1 können auch mehrere Zylinder vorgesehen
sein, die vorzugsweise in gleichen Winkelabständen auf der Umlaufbahn verteilt angeordnet
sind und über je einen eigenen Kurbelarm auf die Generatorwelle 7 wirken. Die Zylinder
können auch in Richtung der Drehachse 2 um ihre Länge versetzt angeordnet sein,
so daß sie in verschiedenen Ebenen um die Generatorwelle 7 herumrotieren. Die Durchmesser
der Zylinder 1 können dann beliebig groß gewählt werden, also auch größer als es
der Länge des Arms 6 bzw. des Abstands der Drehachse 2 von der Drehachae des Generators
8 entspricht.
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Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine,
bei der jeweils zwei Zylinder 1 auf jeweils einem von sechs in gleichmäßigen Winkelabständen
auf einer Umlaufbahn 19 in Form einer horizontalen Führungsschiene gefUhrten Wagen
14 gelagert sind. Die Wagen 14 sind über je einen Kurbelarm 6 mit der Welle 7 des
Generators 8 gekuppelt. Die Drehrichtungsumkehr der Zylinder 1 erfolgt wieder jeweils
in
den Positionen II und IV.
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Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die horizontale Umlaufbahn
etwa die Form eines langgestreckten Rechtecks aufweist und durch ein endloses Fördermittel
29, hier eine Förderkette, gebilit ist. Das endloseFördermittel 29 ist um außenliegende
Läufer 7' von vier elektrischen Generatoren 8 herumgeführt, die jeweils an einer
der vier Ecken des Rechtecks angeordnet sind und eine Außenverzahnung aufweisen,
in die das Fördermittel 29 eingreift.
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Am Fördermittel 29 sind mehrere vertikale Zylinder 1 über horizontale
Tragarme 16, die den Kurbelarmen 6 entsprechen, befestigt. Die gesamte Strömungsmasdtne
ist um die vertikale Welle 7 des ortsfesten inneren Ständers des einen Generators
8 um wenigstens 900 schwenkbar, wie es durch die gestrichelten Linien angedeutet
ist. Die Schwenkung wird durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung in Abhängigkeit
von der Strömungsrichtung 3 so bewirkt, daß die Längsachse der Förder-bzw. Laufbahn
29 im wesentlichen stets senkrecht zur Strömungsrichtung 3 steht. Dabei kann das
freie (rechte) Ende der Strömungsmaschine auf einem nicht dargestellten Fahrgestell
abgestützt sein. Die Ebene der Umkehrpunkte kann hier etwas von einer zur Strömungsrichtung
3 senkrechten Ebene abweichen. Bei dieser Ausführung wirkt dennoch die resultierende
der Antriebskräfte der meisten Zylinder 1 in Richtung des Pfeils 4 bei der angegebenen
Strömungsrichtung 3 und Drehrichtung 5.
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Um die Ein- und Ausschaltpunkte des Elektromotors eines jeden Zylinders
1 bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung
3 jeweils so einzustellen, daß die Umkehrpunkte II und IV in einer vertikalen Ebene
quer zur Strdmungsrtchtng 3 liegen, kann gemäß Fig. 7 ein Strömungsfühler 17 nach
Art einer Wetterfahne bzw. eines Ruders mit einer zur Welle 7 koaxialen Welle e
vorgesehen sein, auf der
ein Schleifring-Kommutator 20 befestigt
ist. Die Welle 18 besteht aus zwei elektrisch leitenden Abschnitten 18a, 18b, die
durch einen elektrisch isolierenden Abschnitt 21 getrennt sind.
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Der obere Wellenabschnitt 18a ist mit einem oberen Schleifring 20a
und der untere Wellenabschnitt 18b mit einem unteren Schleifring 20b elektrisch
leitend verbunden. Jeder Schleifring hat in der axialen Mitte einen vollständig
umlaufenden Ringteil, der oben und unten je ein Ringsegment trägt, wobei sich die
Ringsegmente diametral in Bezug auf den axial mittleren Ringteil gegenüberliegen.
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Jeder Anschluß des im Zylinder 1 angeordneten Elektromotors steht
mit einem Bürstenpaar 22, 23 und 24, 25 elektrisch leitend und mechanisch fest in
Verbindung, so daß die Bürsten 22 bis 25 während des Umlaufs des Zylinders 1 auf
der Bahn 19 oder 9 durch den relativ zur Welle des Zylinders 1 feststehenden Ständer
des Elektromotors mitgenommen werden. Dabei schleifen die Bürsten 22, 23 und die
Bürsten 24, 25 jedes Paares abwechselnd auf den Ringsegmenten der Schleifringe.
Da die Schleifringe 20a, 20b ebenfalls jeweils über eine Bürste 26, 27 und einen
Wellenabschnitt 18a, 18b mit dem positiven Pol (+) und dem negativen Pol (-) einer
nicht dargestellten Betriebsspannungsquelle für den Elektromotor des Zylinders 1
verbunden sind, wird der Elektromotor (und damit der Zylinder 1) in der einen Richtung
angetrieben, solange die Bürsten 23 und 24 die oberen Schleifringsegmente berühren.
Dagegen erfolgt der Antrieb in der entgegengesetzten Richtung, solange die Bürsten
22 und 25 die unteren Schleifringsegmente berühren. In den Drehwinkelbereichen zwischen
dem oberen und unteren Schleifringsegment, in denen keine der Bürsten 22 bis 25
ein Schleifringsegment berührt, ist der Elektromotor stromlos (ausgeschaltet), so
daß er durch eine mechanische Bremse, die den Zylinder 10 (Fig3) bis zur Berührung
des in Umfangsrichtung nächsten Schleifringsegments durch die zugeordneten Bürsten
abgebremst werden kann, um dann wieder in der entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben
zu werden.
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In Fig. 7 ist der Zylinder 1 auf einem eigenen Wagen 34 dargestellt,
der über einen nicht dargestellten Kurbelarm, wie den Kurbelarm 6 nach Fig. 5, mit
der Welle 7 des in Fig. 7 ebenfalls nicht dargestellten zentralen Generators 8 nach
Fig. 5 verbunden ist. Je nach der Strömungsrichtung 3 werden hierbei die Schleifringe
so verdreht, daß sich die Ein- und Ausschaltpunkte.stets in der gewünschten Ebene
in Bezug auf die Strömungsrichtung 3 befinden.
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Die Strömungsmaschine nach Fig. 6 kann ebenfalls durch einen Strömungsrichtungsfuhler
17 gemäß Fig. 7 in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung 3 verschwenkt werden,
jedoch entfällt hier ein Schleifring-Kommutator oder dergleichen, da der Umschalter
des Elektromotors in diesem Falle mitgeschwenkt wird.
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Fig. 8 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Strömungsmaschine dar,
bei dem die Drehung des Zylinders 1 aus der Strömung 3 abgeleitet wird. Zu diesem
Zweck ist ein langgestrecktes Ringsegment 27 mit einer Außenverzahnung 28 und ein
langgestrecktes Ringsegment 30 mit einer Innenverzahnung 31 vorgesehen. Die Verzahnungen
28 und 31 erstrecken sich über etwa 1800 und sind stets etwa der Strömung 3 zugekehrt.
Ein Zahnrad 32, das zusammen mit dem Zylinder 1 um die gemeinsame Drehachse 2 drehbar
ist, greift während eines Umlaufs des Zylinders 1 auf der durch das endlose, um
die Läufer 7' mehrerer Generatoren 8 herumgeführte Fördermittel 29 gebildeten Laufbahn
abwechselnd in die Verzahnungen 28 und 31 ein, so daß sich die Drehrichtung des
Zylinders 1 an den Punkten II und IV umkehrt. Für den ersten Anlauf des Zylinders
1 ist ein Anstoß erforderlich.
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Danach sorgt die durch die Strömung 3 verursachte Kraft 4 für den
weiteren Drehantrieb in Richtung des Pfeils 5 über das Getriebe 28, 32 bzw. 31,
32.
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Um den Anstoß zu vermeiden, kann der Zylinder 1 mit einem durch die
Strömung 3 in Drehung versetzten Schaufel- oder Flügelrad
über
ein selbsttätiges Umkehrgetriebe in Drehung versetzt werden, dessen Drehrichtung
ebenfalls in den Punkten II und IV umgekehrt wird.
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Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Zylinder 1 auf einer
geradlinigen Laufbahn 39, z.B. einer Schiene, hin und her bewegbar ist. Am Umkehrpunkt
IV wird er durch eine Kupplung 33 mit dem einen Trum und am Umkehrpunkt II durch
eine Kupplung 34 mit dem anderen Trum eines endlosen Transportmittels 29 gekuppelt,
das Generatoren 8 antreibt. Die Kupplungen 33, 34 sind hier als schwenkbare Haken
dargestellt, die an einer mit der Drehachse 2 fest verbundenen Stange angelenkt
sind.
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Auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 8 und 9 kann die
gesamte Strömungsmaschine einschließlich der Generatoren um einen Drehpunkt 7 schwenkbar
gelagert sein. Das Verschwenken kann wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6
durch einen nicht dargestellten Strömungsfühler, der dem Strömungsfühler 17 entspricht,
über einen Servomotor erfolgen, dessen Drehwinkellage der Schwenkwinkellage des
Strömungsfühlers durch einen Regler nachgeregelt wird.
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Abwandlungen vom dargestellten Ausführungsbeispiel liegen im Rahmen
der Erfindung. So kann anstelle der Welle eines Generators irgendein anderer Drehkörper
angetrieben werden, z.B. der Drehkörper einer Drehkolbenpumpe, einer Kreissäge,
eines Mahlwerks und dergleichen. Bei dem Strömungsfluid kann es sich um Wind oder
Wasser handeln. Bei entsprechender Abkapslung des Elektromotors in dem Zylinder
1 kann auch ein heißes Gas, z.B. Dampf, als Antriebsfluid benutzt werden. Bei Antrieb
des Generators 8 oder der Generatoren 8 aus einer elektrischen Energiequelle, so
daß er als Motor wirkt, kann die Anlage auch als Strömungserzeuger benutzt werden.
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Jeder Zylinder 1 kann an seinen Enden den Magnus effekt verbessernde
Flansche
aufweisen.