DE556032C

DE556032C - Windkraftmaschine mit einem zwei oder mehrere Raeder aufnehmenden Rahmen

Info

Publication number: DE556032C
Application number: DE1930556032D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-11-05
Filing date: 1930-11-05
Publication date: 1932-08-02

Description

Windkraftmaschine mit einem zwei oder mehrere Räder aufnehmenden Rahmen Es sind bereits Windkraftmaschinen bekannt geworden, bei welchen mehrere Windräder durch einen Rahmen miteinander verbunden wurden und der Rahmen um eine Achse schwingend aufgehängt wurde.
Nach der Erfindung sollen auch mehrere Windräder durch einen schwingenden Rahmen miteinander verbunden werden. Dieser Pendelrahmen wird dabei jedoch durch Wälzsegmente abgestützt und ruht mit diesen auf einer drehbaren Säule. Hinter den Wälzsegmenten befindet sich auf einer Verlängerung der Lagerebene der Drehsäule noch ein Hilfslager. Da die waagerechten Verstrebungen der Rahmenkonstruktionen hinter die Windräder verlegt werden, so wird der Schwerpunkt des Pendelrahmens derart hinter den Stützpunkten der Wälzsegmente verschoben, das ein Teil der- Rahmenlast auf dem Hilfslager ruht. Bei dieser Anordnung sollen die Windräder bei normalem Winddruck in senkrechter Arbeitsstellung gehalten werden.
Fig. i zeigt drei Windräder R auf dem Pendelrahmen C, der in der Mitte auf zwei Wälzsegmenten W ruht. Fig. 3 läßt diese Wälzsegmente 1%i' mit Verzahnungen Z in einer Vergrößerung erkennen. Fig.i zeigt weiter die Drehsäule D mit der Kopfbühne P, auf die sich die Wälzsegmente W mit den Verzahnungen Z stützen. Die Drehsäule D trägt oben die waagerechten Lager 1b1, die sich in einem Laufring E bewegen, der von einem Turmgerüst gehalten wird. Am Fuß der Drehsäule D sind die waagerechten Lager N über dem Lager U angeordnet, das. die senkrechte Last auf das Turmgerüst überträgt.
Fig. a zeigt einen Schnitt senkrecht zur Bildebene der Fig. i. Die Drehsäule D mit den Lagern 111, N und U trägt oben die nach der Steuerfahne zu verlängerte KopfbühneP, die das Hilfslager L aufnimmt. Die Schwerkraft des gesamten Pendelrahmens C ist mit O bezeichnet. Die gestrichelte Lage der verschobenen Wälzsegmente W zeigt, wie sich die Schwerkraft O um das Maß a seitlich verschob-en hat. Es ist dabei noch eine Kettenführung dargestellt, durch welche ein Umschlagen der Wälzsegmente W in der Schlusstellung verhindert werden soll. Fig. 4 stellt eine Ergänzung zur Fig. 2 dar. Es ist dabei angegeben, wie die Windkräfte WI, W2 USW-an den Rädern R angreifen. Fig. 5 zeigt dann verschiedene schräge Stellungen, die der Pendelrahmen C mit den Windrädern R beim Ausschwingen einnimmt. Es sind dabei die einzelnen Lasten Q1, 0. usw. mit den Windkräften W1, W#. usw. angegeben, welche zeigen sollen, wie die Drehmomente in bezug auf die Kippunkte der Wälzsegmente W gegeneinander wirken.
Um die Windräder R vor einer Zerstörung durch zu großen Winddruck zu schützen, sollen dieselben zusammen mit dem Pendelrahmen C schräg gestellt werden können. Die Einstellung in die schräge Lage wird durch den Winddruck selbst herbeigeführt. Die Windräder sind so angeordnet, das die Mittelkraft aller auf die Windräder und ihren Rahmen wirkenden Windkräfte unter den Unterstützungspunkten der WälzsegmenteW liegt. Der Abstand zwischen der Mittelkraft des gesamten Winddruckes und den Kippunkten der Wälzsegmente W ist so gewählt, daß das Drehmoment, welches die Mittelkraft aller Windkräfte in bezug auf die Unterstützungspunkte der Wälzsegmente W hervorruft, bis zu einer bestimmten, im voraus festgesetzten Windstärke mit dem Drehmoment im Gleichgewicht bleibt, das die Schwerkraft des Pendelrahmens C infolge ihrer Verlagerung hinter den Unterstützungspunkten der Wälzsegmente W in entgegengesetzter Richtung ausübt. Wird aber das Drehmoment des Winddruckes größer als das entgegengesetzt wirkende Drehmoment der Schwerkraft des Pendelrahmens, so wird dieser vom Hilfslager abgehoben, und der Rahmen C schwingt mit den Windrädern R auf den Wälzsegmenten W -in eine schräge Stellung. Der Wind trifft die Radebenen dann schräg und kommt nur noch mit einer Seitenkraft zur Wirkung, die senkrecht zur schrägen Ebene der Räder R gerichtet ist. Sobald der Winddruck nachläßt, schwingt der Rahmen C unter dem Einfluß des von ihm erzeugten Drehmomentes selbsttätig in die Ausgangslage zurück.
Sobald der Winddruck den Rahmen zusammen mit den Rädern zum Ausschwingen bringt, wälzen sich die Segmente W mit ihrer Last in entgegengesetzter Richtung des Windes vorwärts. Dieser Vorgang verursacht eine bedeutende Veränderung der Kräfte, die an der Drehsäule -D angreifen, welche die Wälzsegmente W trägt.
Die Drehsäule D ist in einem hohen Turm gelagert und mit einer Windfahne verbunden, welche die Windräder R selbsttätig in bekannter Weise in die Windrichtung bringt. Die Windkräfte, die durch die Rahmen C an die Wälzsegmente W abgegeben werden, werden durch eine Verzahnung Z an den Wälzsegmenten W auf die Drehsäule D übertragen. Die Drehsäule D stützt sich mit drei Lagern M, N und U auf dem Turm. Von diesen Lagern sind zwei Stück, M und N, waagerecht gerichtet, während das dritte, U, am Puß der Säule D die senkrechte Last aufnimmt. Die waagerechten Kräfte verursachen an der Drehsäule D und am Turm Biegungsmomente. Dadurch aber, daß sich die Wälzsegmente W gegen den Wind zu bewegen und dabei die Last aus der Mitte der Drehsäule heraus vorschieben, entsteht ein Biegungsmoment der senkrechten Last Q # a, das gegen das Biegungsmoment des Windes h # h gerichtet ist und. dieses Moment zum Teil aufhebt. Die Bewegung der Wälzsegmente W in entgegengesetzter Richtung des Windes hat also eine erhebliche Ermäßigung der Kräfte zur Folge, die an der Drehsäule D und am Turm angreifen. Die seitlichen Verbiegungen des Turmes, seine Schwingungen und seine Inanspruchnahme werden kleiner.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Windkraftmaschine mit einem zwei oder mehrere Räder aufnehmenden Rahmen, der von einer bestimmten Windstärke ab um eine waagerechte Achse geschwenkt wird, um die Räder der vollen Einwirkung zu großer Windstärke zu entziehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelrahmen (C) auf Wälzsegmenten (W) gelagert ist, welche das Rahmengewicht beim Kippen des Pendelrahmens (C) entgegengesetzt der Richtung des Windes bewegen und welche an ihrem Umfang mit zahnartigen Vorsprüngen (Z) versehen sind, die ihrerseits zwischen gleichgeartete Vorsprünge der Kopfbühne (P) eingreifen.
2. Windkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelrahmen (C) durch ein Hilfslager (L) abgestützt ist und dadurch bis zu einer bestimmten Windstärke seine. Normallage beibehält.
3. Windkraftmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelrahmen (C) auf einer Drehsäule (D) mit drei Lagern (M, N und U) ruht, von denen eins (U) alle senkrecht gerichteten Kräfte und die übrigen (M, N) nur waagerecht gerichtete Kräfte aufnehmen.