DE384349C

DE384349C - Stromkraftanlage

Info

Publication number: DE384349C
Application number: DE1921L0052641
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-11-12
Filing date: 1921-03-18
Publication date: 1923-11-06
Also published as: GB158974A; US1413411A; FR532635A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 6. NOVEMBER 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 384349 '-KLASSE 88 b GRUPPE 4

(L 52641 IjSSb)

Henry Gardiner Lloyd in Surbiton, Surrey, und Charles Alfred Spon in Orpington, Kent..

Stro m kraftanlag e. Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. März 1921 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 12. November 1919 beansprucht.

Wenn in strömendes Wasser oder in strö- denen das strömende Medium um eine ge-

mende Luft ein Körper eingebaut wird, der dachte Achse rotiert. Diese Erscheinung wird

ein Hindernis für die Strömung bildet, so nach der Erfindung zur Gewinnung von

entstehen in der Nähe, des Körpers, im all- Kraft aus der Strömung in der Weise aus-

gemeinen neben oder hinter ihm, Wirbel, in genutzt, daß in die Strömung ein Hindernis-

körper eingebaut ist. der Wirbel der angegebenen Art in der Strömung erzeugt und daß dann in diesen Wirhein Schaufelräder angeordnet sind, deren Achsen angenähert mit den Achsen der Strömungswirbel zusammenfallen. Diese Schaufelräder werden alsdann durch das rotierende Medium in Drehung versetzt und liefern ein Drehmoment, das abgenommen und beliebig¹ ausgenutzt werden ίο kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung erläutert. Abb. ι ist ein Querschnitt einer Anlage nach der Erfindung nach der Linie i-i der Abb. 2, Abb. ζ ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1, und Abb. 3 zeigt ebenfalls in einem wagerc'hten Schnitt eine abgeänderte Ausführungsform.

Das als Alotor dienende Schaufelrad kann in die Strömung mit wagerechter. senkrechter oder schiefer Achse eingesetzt werden, je nach den vorliegenden Verhältnissen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Triebachse des Rades senkrecht stehend in dem Wirbel angenommen, sie fällt zusammen mit der Achse des Wirbels selbst.

Auf einer Säule oder einem Träger 10 ist eine Grundplatte 1 r so angebracht, daß sie sich mit: Rollen 12 auf dem Träger drehen kann. Tn der Grundplatte 1 r befindet sich ein Kugellager 13, in dem eine Welle 14 gelagert ist. Ferner ist an der Grundplatte 11 die Bodenplatte 15 eines hohlen, keilförmig oder dreikantig gestalteten Körpers ιό — des Hinderniskörpers — befestigt, dessen Keilflächen, wie aus Abb. 2 ersichtlich, gebogen sind. Am oberen Ende ist der Körper durch eine Platte 17 verschlossen, in der mittels eines Kugeliagers 18 das obere Ende der Welle 14 gelagert ist. Diese kann also unabhängig von dem Hinderniskörper 16 und dessen Boden- '■ und Deckelplatte sich drehen, anderseits kann aber auch der Körper selbst unabhängig von der Welle 14 auf dem Träger 10 gedreht ■ werden.

Die Deckelplatte 17 ist mit einem nach ■ rückwärts sich erstreckenden Flügel 19 versehen, ferner mit einem Gegengewicht 20. Der Flügel 19 muß ganz oder wenigstens teilweise in die Strömung eingetaucht sein und erhält dann den Hinderniskörper in wirk- , sanier Stellung. Die Bodenplatte 15 trägt noch Gegengewichte 21. [

Die Grundplatte 11 ist mit zwei sich nach ' auswärts erstreckenden Armen versehen, ent- ] sprechende Arme 22 erstrecken sich von der j Deckelplatte 17 aus. Diese beiden letzteren Arme sind in der Querrichtung durch eine : Platte 23 miteinander verbunden, die am äußeren Ende der Arme angreift. ,

Nahe am Ende der unteren und oberen , Arme 11 und 22 ist je eine Achse 24 befestigt, auf denen mit Hilfe von Kugellagern 25 ein aus je einer oberen, mittleren und unteren Scheibe 26 bestehender Rahmen gelagert ist. Au diesem Rahmen sind gebogene Arme, Flügel oder Schaufeln 27 angebracht, so daß zwei Schaufelräder entstehen. An der unteren Scheibe 26 dieser Schaufelräder befindet sich eine Schnurscheibe 28, beide Schnurscheiben sind durch Schnüre 29 mit einer Schnurscheibe 30 auf der Welle 14 gekuppelt.

Wird eine derartige Maschine in die Strömung gesetzt, so erhält der Steuerrlügel 19 den keilförmigen Hinderniskörper 16 stets in solcher Lage, daß die längere Seite der Stromrichtung, die durch den Pfeil 31 in Abb. 1 angedeutet ist, entgegensteht. Der Ansatz teilt die Strömung in zwei symmetrische Teile und erzeugt zwei Wirbel, deren Rotationsachsen angenähert zusammenfallen mit den Achsen 24. Demgemäß stehen die beiden Schaufelräder jedes in einem solchen rotierenden Wirbel und werden von diesen um ihre Achsen 24 gedreht.

Die Schaufeln 2j sind nach rückwärts ausgebogen, die Schaufelräder drehen sich in der Richtung der Pfeile 32 (AbI). 2). Durch entsprechende Anordnung der Antriebsschnüre 29 f Abb. 2) auf der Schnurscheibe 30 werden dann die von den beiden Schaufelrädern erzeugten Drehmomente in ein und demselben Sinne auf die Welle 14 übertragen, von der aus der Antrieb, z. B. für einen Elektromotor, in beliebiger Weise abgenommen werden kann.

Es ist schwierig, eine ein- für allemal gültige Regel aufzustellen, durch die im voraus die Lage der Achsen der erzeugten Wirbel bei Verwendung eines Hinderniskörpers von bestimmter Form entstehen. Aus der Praxis hat sich ergeben, daß bei Anordnung der Teile in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise günstige Wirkungen erzielt werden. Für die Lage der Achsen 24 der Schaufelräder hat sich ebenfalls die auf der Zeichnung gewählte Anordnung als zweckmäßig erwiesen. Die Achsen liegen am besten genau hinter den in Abb. 2 mit B bezeichneten Kanten des Körpers 16, so daß die Verbindungslinie der beiden Achsen 24 und die Verbindungslinie von diesen zu den Kanten B ein Rechteck bildet. Die Kanten der Schaufeln reichen am besten bis dicht, an die gebogenen Flächen des Hinderniskörpers, und der Durchmesser der Schaufelräder, genommen bis zur äußeren Kante der Flügel, soll ungefähr der Breite des Hinderniskörpers gleichkommen, diese jedenfalls nicht übersteigen.
Die Achse der Schaufelräder soll zusam-

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inenfallen oder doch nahezu zusammenfallen mit derjenigen Stellung, die die Achse des Wirbels im allgemeinen einnimmt. Diese Stelle bleibt erfahrungsgemäß während größerer Zeiträume konstant, und nur äußere Störungen können es mit sich bringen, daß sie wandert, oder daß zeitweise der Wirbel auch ganz verschwindet. Alsdann aber bildet sich an der Stelle des zerstörten Wirbels stets alsbald, ein neuer, dessen Achse dann wieder zusammenfallen wird mit derjenigen des Schaufelrades.

In bekannter Weise können die Flächen des Hinderniskörpers oder,. wenn mehrere über die Strombreite verteilt vorhanden sind, deren Flächen biegsam gemacht werden, so daß ihre Gestalt und damit Art und Lage der erzeugten Wirbel geändert werden können. Abb. 3 stellt eine diesem Zweck dienende An-Ordnung dar. Hier hat der Körper 16 die Form eines biegsamen Metallstreifens, mit dessen inneren Enden nach einwärts sich erstreckende Arme 33 verbunden sind. Die Enden dieser Arme tragen Rollen 34, zwischen denen ein Keil 35 verschoben werden kann. Die Arme 33 sind sicher geführt, so daß eine Verschiebung des Keiles die konvexe Biegung der Flächen des Körpers 16 verändert. Ähnliche Anordnungen zur Erreichung desselben Zweckes lassen sich leicht angeben, es kann auch die Anordnung getroffen werden, daß durch derartige Mittel die Biegung der Flächen selbsttätig verändert wird, z. B. durch einen mit dem Flügelrad gekuppelten Regeler.

Die Anbringung eines Steuerflügels, wie er bei 19 dargestellt ist, ist kein unumgängliches Erfordernis der Erfindung. Vielmehr kann der Hinderniskörper auch nach Schätzung in die Strömung gesetzt werden, namentlich in Fällen, in denen deren Richtung sich im allgemeinen nicht ändert. Wenn das freilich der Fall ist, so ist die Anbringung eines Steuerflügels durchaus erwünscht.

Neben den Schaufelrädern kann man Leitflächen anbringen, die bei Bildung des Wirbels mitwirken.

Zur Regelung der Drehgeschwindigkeit der Schaufelräder kann die Winkelstellung der Schaufeln zu ihrem Rahmen veränderbar gemacht werden, oder man kann in bekannter Weise· Einrichtungen treffen, um einen Teil der Schaufeln gegen die Treibwirkung des Wirbels abzuschirmen, etwa durch eine Haube. Die Gestalt der Schaufeln kann verändert werden. Um die von dem Motor geleistete Kraft veränderbar zu machen, kann man eine Entrichtung treffen, durch die die Achse der Schaufelräder gegenüber derjenigen der Wirbel verstellt werden kann, oder die Schaufelräder können mehr oder weniger aus der Flüssigkeit herausgehoben werden. Statt dessen können aber auch \^rorrichtungen vorgesehen werden, durch die die Achse des Wirbels selbst verstellbar gemacht werden kann. Solche VerStellungsvorrichtungen können von einem Regeler beeinflußt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Stromkraftanlage, dadurch gekennzeichnet, daß in die Strömung ein Hinderniskörper (16) eingebaut ist, der Wirbel in der Strömung erzeugt, und daß in diesen Wirbeln Schaufelräder (26, 27) angeordnet sind, deren Achsen (24) angenähert zusammenfallen mit den Achsen der Strömungswirbel.

2. Stromkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinderniskörper (16) symmetrisch ausgebildet und so in die Strömung eingebaut ist, daß er diese in zwei Teile teilt und an seiner Hinterseite zwei Wirbel erzeugt, beiderseits der Mittellinie, in deren jeden ein Schaufelrad eingebaut ist.

3. Stromkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Strömungsrichtung gewendete Fläche des Hinderniskörpers (16) in ihrer Gestalt verändert werden kann.

4. Stromkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinderniskörper (16) an der Hinterseite mit gewölbten Flächen versehen ist, die ungefähr konzentrisch zu den erzeugten Wir- 95-bein verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.