DE422029C - Regelvorrichtung fuer Windraeder mit feststehenden Fluegeln - Google Patents

Description

• Regelvorrichtung für Windräder mit feststehenden FlÜgeln. Die Erfindung bezieh-, sich auf Windräder mit feststehenden Flügeln derjenigen Axt, bei welcher das Windrad kein-- besondere Regelfähne besitzt, sondern selbst als solche wirkt und sich somit in die Windrichtung hinter der senkrechten Drehachse einstellt. S'e betrifft eine Regelvorrichtung für solche Windräder, und ihr Wesen besteht in der Anordnung einer Steuerfläche, die um eine wagerechte, senkrecht zur Windradachse I*egende Adhse einstellbar ist. Diese Flädl-te Bieten in der Nonnallage dem Winde lediglich eine-Kante und damit ein Flächcnminiinum. Die Regelung der Stellung der Steuerfläche erfolgt durch einen vom Windrad angetriebenen Fliehkraftregler. Abhängig von diesem Regler und somit von der Umdrehungszahl des Windrades ergibt sich die Stellung der Steuerfläche. je höher die Umdrehungszahl stegt, um so mehr richtet sich die Steuerflächr- auf und bietet somit dem Winde eine immer größere Fläche, wodurch das Rad mehr oder weniger aus dem Winde 'herausgedreht wird. Sinkt umgekehrt die Urridrehungszahl des Rades unterhalb einer Normalgrenze, so geht die Steuerfläche in die Ausgangslage zurück. Das Rad wirkt wieder als Regelfahne und stellt sich mehr in den Wind ein. Der auf die Kante der Steuerfläche ausgeübte Druck reicht nicht aus, um die Einstellungswirkung des Rades im Sinneeiner Regelfahne zu überwinden.
• Auf der Zeichnung ist der Erfindungs.,gegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Abb. i eine Seitenansicht des Windradgetriebes, Abb. 2 eine zweite, gegen die erstere um go' verdrehte Seitenansicht, Abb. 3 eine Draufsicht, Abb.4 eine Stirnansicht auf das Getriebe mit Windrad, Abb. 5 eine Draufsicht auf die Steuerfläche, Abb. 6 eine zugehörige Seitenansicht, Abb- 7 eine g#egenüber Abb. 6 um go' verdrehte Seitenansicht.
• i ist ein Lagerkörper, der auf der senkrechten Achse 2 miaels einer Kugellagerung 2a gelagert und mit Böcken ia versehen ist, in denen die wagerechte Haupttrieb#-welle 3 gelagert ist. Auf dieser sind einerseits die Windradspeichen 4 mit den Flügeln 8 befestigt. Anderseits sitzt auf ihr ein Kegelrad 5, das mit einem den Antrieb eines Generators 6 bildenden, auf senkrechter Achse, sitzenden Klegelrad kämmt.
• An dem Lagerkörper.i sind., wie insbesondere aus Abb. 2 ersichtlich" ferner zwei Arme vorgesehen, welche die Lager ii für die Achse io der Steuerfläche 9 tragen.
• Die Achse io liegt rechtwinklig zur Welle 3. Sie erstreckt sich wie diese in wagerechter Riehtung. Die Steuerfläche 9 liegt in Ruhestellung gleichfalls wagerecht, so daß sie dem Winde nur ihre Kante, also ein FlächeA-minimum darbietet. In Anbetracht der in elen Lagern ii vorhandenen Reibung wird man allerdings im praktischen Betriebe der Steuerfläche eine gewisse Schräge geben -, so daß, der Winddruck an sieh v - ersucht, die Fläche anzuheben. Die entgegengesetzte äußerste Lage der Steuerfläche, die sie beim Aufrichten erreicht, ist in Abb. i strichpunktiert dar-gestellt.
• Um die Stellung der S#euerfläche entsprechend dem jeweiligen Winddruck zu verändern, ist gemäß der Erfindung ein Fliellkraftregler angeordnet. Dieser besteht aus Gewichten 18, die einmal mittels BlatJedern 2o mit einem Querstück 17 verbunden sind, das seinerseits auf der -Welle 3 befestigt ist. Die Gewichte 18 sind ferner unter Vermittlung von Lenkgliedern ig an eine Büchse 16 angelenkt, die längsvers,chieblich auf der Welle 3 gelagert ist, derart, daß abhängig von dem Aussc1:wingen der Gewichte die Büchse mehr oder weniger auf der Welle verschoben wird. Auf der Welle 3 ist ferner der Steg 14 eines U-förmigen Bügels 13 längsverschiebbar, dessen Schenkel an die freien Enden von Hebeln 12 ange'enkt sind, die auf der Welle io der Steuerfläche 9 sitzen. Zwischen der Büchse 16 und dem Steg 14 ist ein Kugellager 15 angeordnet, so daß die Büchse' sich gegenüber dem Steg drehen kann, dagegen bei ihrer Längsverse:hiebung den Steg und damit die Schenkel 13 mitbewegt.
• Auf der 'Welle io sitzt ferner ein Daumenhebel 21, der dazu dient, eine an sich gleichmäßige Zugkraft mit steigender Wirkung dem zunehmenden Ausschlag der Gewichte 18 entgezenwirken zu lassen. Die Zugkraft wird durch ein Band 22 ausgeübt, das einerseits amäußerenspiralförmigenUmfan,- des Hebels

  21, anderseits an einer Scheibe 23 befestigt

  ist, di,- mit einer Rückzugieder ausgerü-tet

  ist, welche bestrebt ist, die S-euerflic#.c 9

  in ihre wirk-un-slose Stellung zu bewegen.

  In der in A.bb. i gezeichneten Steilung ist

  die Zugwirkung durch die Rü.-kzug-'cder am

  geringsten, da der Hebelarm an der Achse ic)

  am kleinsten ist. Mit Steigendem Ausschlag

  der Gewichte iS und somit Drehun- der

  Achse io nimm-. der H##heiarm, zu, da das

  Band sich entsprechend auf den Umfang des

  HebeN 21 au,"Ic-"t, d»e Hzbe*w#*rluno, wird

  v erst. 'irk t und bietet so de r A uirich-,un"# d,-;-

  Stcuerfläche q# e:ii--n steigenden -\Videnstand.

  Um das Windrad zum S--il's'ancL zu bringep,

  is, an der Achs2 io ein Arm 24 vgr-eseh#n,

  an eicssen ireiern Endc ein Zug-eil 30 an,-

  greift. Durch Zchen an diesern Seil wird

  die Stcucrfläclie n die senkrechte, strich-

  punktiert gezeichnete Stellung -nach Abb. i

  ,-ebrach#. Dadurch bie,üt d'e Stzuerfläche

  dem Winde ein Flqchenmaximum, so daß das

  Windrad vo'15t,'indi- aus dem Winde hcraus-

  #edreht wird und in#'oll-,-dessen von dietem

  nicht in Drehun- verseizt werden kann.

  In den Abb. 5, 6 und 7 sind Mittel dar-

  gestellt, die das Zurückelrehen des Windrades

  in den Wind bewirken sollen, selbst wenn e";

  in einem Winkel von iSo' zur Normalrich-

  tun- steht. Zu diesem Zweck i#-t gemäß der

  Erfindun- auf dem Lrnl-,flü#,-I eine Rippe -33

  an,-eordnet, die dem Winde eine größ-e Mäche

  b ZD

  d,rbietet. sobald di-c Sten-,rfl-.*ich#e c) wagerecht

  b

  steht. Die Ril),Pe 33 kann entweder parallel

  zur Achse io verlaufen, zwecl,-mäf#',i,-; ist sie

  indessen -emäß der Erfindung als Dia-onale

  der rechteckig gen SLeuerfläche angeordnet, wo-

  bei das un-ere Ende 33, nach der senkrechten

  Achse 2 des W,*ndrades zu zeigt.

  Url,er normalen Verhältnissen, d. h. wenn

  die Steuerfläc#he' ) wagerecht liegt und das

  Windrad in der Windrichtung limler der senk-

  rechten Achse 2 sch hefindet. reicht der auf

  die rückwär,s zcn,-ig"e Oberfläche der Rippe

  33 wirkcnele WInddruck nicht aus, um di,-

  Einstellungswirkung de5 Rad29 zu überwinden

  und es aus dem Winde herauszudrehen.

  Steht indessen da., Rad zeitweise in der um-

  gekehrten Stellung. woh"-i ebenfalls die Steuer-

  fläche 9 wagerecht hegen mag, so erweist

  sich der auf die Rückseite der Rippe 33 wir-

  kende Winddruck als ausreichend, um min-

  destcns eine Schwingbc%#,e--,:7-#, des Rades in

  die rückwäni 'ge S;ellung zu -ulösen. Nimmt

  man beispielsweise an, d.---- ein schwacher

  Wind aus Norden bläst, o steht das Rad

  auf der Südseite der senkrechten Achse 2,

  die Steuerfläche 9 steht wagerecht und be-

  findet sich iauf der Westseite. Wenn der Wind abflaut und nach e«nem Zeitraum vollkommener W.,ndstilUe sich dreht und aus Süden weht, so befindet sich das Rad nach wie vor zunächst auf der Südseite und läuft in der ial-#.chen Richtung um. Ist der Wind kräftig genug, so läuft das Rad schnell genug, um vermittels des Fliebkraftreglers die Steuerfläche 9 aufzurichten und dadurch ein Umschwenken des Rades in die Nordrichtung zu bewirken. Ist indessen der Wind nur schwach., so daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades nicht ausreicht, um die Steuerfläche 9 genügend aufzurichten, so ist an sich die Propellerwirkung des Rades bestrebt, das Rad in der falschen Stellung zu halten, el.h. auf der Südseite. In diesem Falle soll erfindungsgemäß der Wind gegen die Rippe 33 wirken, und seine Wirkung reicht aus, um eine Sch-wingbewegung des Rades nach der Nordseit#e hin einzuleiten. Sobald die Prope','lerwirk-ung des Rades überwunden ist, schwingt das Rad schnell in die entgegengesetzte, Richtung, stellt sien somit richtig ein.

Claims (2)

1. PATrNT-A.xspRüci-iE: i. Reigelvorridlitung für Windräder mit feststehenden Flügeln, die sich ohne besondere Regelfahne in den Wind einstellen, gekennzeichnet durch eine um eine wagerechte, senkrecht zur Windradachse (3) liegende Achse (io) einstellbare Stcuerfläche (9), die von einem durch das Windrad angetriebenen Fliehkraftregler (18 bis 2o) bei übermäßiger Umdrehun#Szahl aufgerichtet wird und daz# durch das Rad 8) mehr oder weniger aus dem Wind bewe.g#., während sie bei zu 'geringer Umdrehungszahl wIrkungslos bleibt und somit dem Windrad die zunehmcnde Einst,-Ilung in den Wind ermöglicht.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerflächc (q) mit einer vorzugsweise diagonal nach der senkrechten Windradachse (2) zu verlaufenden -, rückwär-,s geneigten Rippe ',33) versehen ist, durüh die in jeder Lage des Windrades ein Zurü.ckdrehen desselben in den Wind bewirkt wird. 3. Regelvorrichtung nach Axispruch i C und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (9) entgegenemer Feder oder einem Gewicht unter Vermittlung eines Hebels (21) derart aus der wagerechten Lage herausbe-,vegt wird, daß der Bewe-,clungswiderstand mit steigender Steuerfläche wächst.