DE466260C

DE466260C - Vorrichtung zum Regeln von Windraedern auf gleiche Drehzahl

Info

Publication number: DE466260C
Application number: DEH111504D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-05-21
Filing date: 1927-05-22
Publication date: 1928-10-03

Description

Vorrichtung -zum Regeln von Windrädern auf gleiche Drehzahl Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl und Leistung von Windrädern durch Verschieben und Drehen der Flügel auf ihren Holmen in einer Kurvenführung, wobei die Differenz zwischen der in den Flügeln entwickelten Fliehkraft und einer gleichbleibenden Gegenkraft als Verstellkraft benutzt wird. Sie unterscheidet sich von bekannten Einrichtungen dieser Art dadurch, daß die zwischen Flügel und Gegenkraft geschalteten Reglerteile ihr Übersetzungsverhältnis nicht ändern, so daß die Einrichtung im ganzen Bereich astatisch regelt und auch bei starken Stürmen und Böen eine gleichmäßige Kraftabgabe erfolgt. Die der Fliehkraft des Flügels entgegenwirkende Kraft greift an einer durch die hohle Hauptwelle geführten Zahnstange an, die über ein Zahnradgetriebe mit einem an dem Flügel befestigten und in der Schwerachse desselben geführten Gestänge gekuppelt ist. Infolgedessen ist die die Drehung bewirkende Kurvenführung nur mit der zum Drehen des Flügels erforderlichen geringen Verstellkraft belastet.
Es ist bereits bei Regelvorrichtungen für Windmühlenflügel bekannt, die jalousieklappe über ein Hebelgestänge mit Zahnrädern zu kuppeln, die am Rutenkranz fest gelagert sind und in eine längs bewegliche, zylindrische Zahnstange in der hohlen Windradwelle eingreifen. Diese Einrichtung besitzt aber wegen der Hebelverbindung keine gleichbleibenden Übersetzungsverhältnisse. Die Erhaltung. des Übersetzungsverhältnisses ist an sich bei drehbaren Propellerflügeln bekannt, und zwar in der Form, daß die Verschiebung einer Zahnstange mit steilem Gewinde benutzt wird, um ein Steilgewinde zu verschieben, auf dem der gegen Verschiebung gesicherte Flügel sitzt. Die Verschiebung der Zahnstange erfolgt hier von Hand oder mittels eines Motors. Bei dieser Anordnung kommt also die Zentrifugalkraft als Verstellkraft nicht in Frage.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung an einem zweiflügeligen Windrad dargestellt.
Abb. z ist ein Längsschnitt durch den Flügel in der durch die Achse des Flügels und die Hauptwelle bestimmten Ebene; Abb. a ist ein axialer Längsschnitt durch den Flügel rechtwinklig zur Achse der Hauptwelle.
Auf der hohlen Hauptwelle r sitzt die -Nabe :2, an der die hohlen Flügelholme 3 befestigt sind. Auf den Holmen sind die Flügel ,4 drehbar und in der Längsrichtung verschiebbar gelagert. Die Drehung der Flügel erfolgt während der Verschiebung durch Kurvennuten 5 am Ende der Holme 3, in die am Flügel befestigte Zapfen 6 eingreifen. Um die Kurvenführung 5, 6 von der Fliehkraft zu entlasten, ist der Flügel d. mittels einer Querversteifung= 7 an einer Stange 8 drehbar befestigt, die durch den hohlen Holm 3 in der Schwerachse der Flügel geführt ist. Diese Stange ist durch eine Brücke 9 mit zwei Zahnstangen io verbunden, die in der Nabe z geführt sind. Die Zahnstangen io stehen in Eingriff mit Zahnrädern i i, die auf einer Welle 12, eines Gehäuses 13 fest gelagert sind und ihrerseits mit kitzeln 14 einer Welle 15 in Eingriff stehen. Zwischen den kitzeln sitzt ebenfalls auf der Welle 15_ ein Zahnrad 16, das in eine durch die hohle Hauptwelle i geführte Zahnstange 17 eingreift. Die Zahnstange 17 ist durch eine gleichbleibende Gegenkraft (Feder, Gewicht, magnetische Kraft o. dgl.) belastet.
Durch die Gabelung der Zahnstangen i o wird erreicht, daß das Getriebe symmetrisch zur Schwerachse der Flügel und der Naben aufgebaut werden kann, so daß alle Schwankungen fortfallen.
Die Gegenkraft sucht die Regelvorrichtung in dem durch Pfeile angegebenen Sinne zu bewegen. Solange die Fliehkraft unter einem bestimmten Wert bleibt, die Enddrehzahl also noch nicht erreicht ist, zieht die Gegenkraft über das vorbeschriebene Stirnradgetriebe die Flügel einwärts bis zur Anlage an die Nabe und hält sie in dieser Stelle fest. Beim Überschreiten der Enddrehzahl überwindet die Fliehkraft der Flügel die Gegenkraft. Die Flügel bewegen sich dann auf den Holmen 3 auswärts und erfahren dabei zugleich durch die Kurvenführung 5, 6 eine Drehung um ihre Längsachse, durch die der Anstellwinkel verschlechtert wird. Infolgedessen geht die Drehzahl der Flügel wieder zurück, bis die Enddrehzahl wieder erreicht ist und die Fliehkraft sich wieder auf die gleichbleibende Gegenkraft eingestellt hat. Die Vorrichtung regelt also auf gleiche Drehzahl und Leistung. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Reglerkräften bleibt unverändert. Der Regler ist daher bei allen Stellungen der Flügel nur bei ein und derselben Umlaufzahl im Gleichgewicht.
Alle Reglerteile sind vollständig geschützt in der Nabe bzw. den Flügeln untergebracht. Im Ausführungsbeispiel ist ein zweiflügeliges Windrad angenommen. Die Regelvorrichtung kann natürlich auch bei mehrflügeligen Windrädern angewendet werden. Ebenso ist auch das Übersetzungsgetriebe zwischen den beiden Zahnstangen nicht auf die angegebene Bauart beschränkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Regeln von Windrädern auf gleiche Drehzahl, bei der die Flügel sich auf ihren Holmen unter dein Einfluß der Fliehkraft entgegen einer Gegenkraft radial verschieben und dabei gleichzeitig mittels einer Kurvenführung eine Drehung um die Holme erfahren, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel durch ein in seiner Schwerachse liegendes Gestänge (8, 9, io) gehalten wird, auf das die Degenkraft ohne Änderung des Übersetzungsverhältnisses einwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (8, 9, io), durch die hohlen Flügelholme (3) laufend, in der Flügelnabe (2) geführt ist und innerhalb dieser eine Verzahnung (io) besitzt, die durch ein Stirnradgetriebe (i i, 1q., 16) mit einer in bekannter Weise durch die hohle Hauptwelle (i) geführten und durch eine Gegenkraft belasteten Zahnstange (17) gekuppelt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (8, 9, io) innerhalb der Nabe (2) eine Gabel bildet, um den Aufbau des Getriebes (11, 1q., 16) symmetrisch zur Schwerachse der Flügel und der Nabe zu ermöglichen.