DE7534160U

DE7534160U - Wind- oder wasserschaufelmuehle

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Publication number: DE7534160U
Application number: DE19757534160
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-28
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1977-07-14
Also published as: FR2289765B1; FR2289765A1

Description

Paul Kiehn, Ing. " S$3$'W WÜfrishofea, 25.1·.1975

Imbergstr. 5

Akt.Zeh.j Se./El. 24 - 75. Eeelasse Guy, Architekt, 24 Sue Faleurdel

5© ooo Saint-Le /Prankreieh.

Herstellung einer Wind-, oder Wasser-Sehauf elmühle in Tertikai er oder horizontaler Aehsl*.ge.

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Wind-, «der Wasser-Schaufelmühle in Tertikaler oder horizontaler Achslage.

Eine derartige Anlage ist von praktischer Bedeutung, denn sie ermöglicht die anfallende mechanische Energie des Windes oder Wasserlauf es durch Umwandlung zu nutzen.

Serartige Anlagen sind in Form großer und kleiner Windmühlen mit gegen den Wind gestellten Flügeln mit erforderlicher Umlenkung bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfache senkrecht stehende, oder waagerecht liegende, mit dem Wind oder Wasser mitlaufende Konstruktion su erstellen, die im freien Gelände wie auch auf Biehern in rersehiedenen arilen Anwendung finden kann·

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Si·«· Mühle besteht in der Anwendung al· rertikale Windmühle aus 4 wichtigen

Ι·) Blae 1» tr4r«igk TTi«%>t· Plattf·»« unter welcher sieh ta« VawaaAlaag«sy·*·· 4«r aeehanieeAea Inergie la ein« aaiers laergie d·· Transportes (kyaraallaeh, elektrisch oder terfleiehea) uater- «eeraeht 1st

II·) BIa »«MMtlighT Amfeati eierhal* der Plattform, welcher da· System unmittelbar tragt mad eia lazimam aa Leistung «rreieht, w«2ia die dffauag ia die Biehtuag des anfallenden linie· gerichtet iat

III·} lia· Sehaafaltnrftlnc mit e.laem Iotor, der je naeh Anwendung den Tem Wind oder Waseer erseugtea Brack auf die Schaufeln übertragt

IT·) Eia SiehThoiteayatcm

Xia oberhalb der Turbine angesetzter flihekraftregler erieugt bei erhöhter Zentrifugalkraft bsi Sturm dureh leibung eine Bremswirkung, die unmittelbar auf dea beweglichen Aufsats übertragen wtrd, wodurch eine ZerstSrung durch su hohe üadrehungsgeschwindigkeit Tcrmieden wird.

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Beschreibung: Zu I) Plattform - Fig. 1 (Planche 1)

Sie Plattform U i*t in das Erdreich versetzt und beetent aus Wänden H auf velehen die ausgewogene Plattform TJ verlegt ist, zwischen den Wänden H • , kann eine Pumpe β, ein Generator oder dergleichen zur umwandlung der eeehnisehen Energie in hydraulischer-, elektrischer- usw. Energie, je nach der gewünschten Energie und Nutzanwendung eingebaut werden.

Zu II) Beweglicher iufsat» - Fig. 1 (Planche 1)

Auf die Metallplattform U oder dergleichen ist das eigentliche System aufgesetzt, welches aus den folgenden zwei Teilen besteht:

a) Die leitwände PO und PA leiten den Wind in Sichtung der Schaufeln P und bilden die seitliehe senkrechte Begrenzung.

b) Hf.9 Steuerungsplatte Z ist durek die Platte K auf die Leitwände TO und PA festgelegt. Diese Steuerungsplatte Z gibt dem Ganzen die Möglichkeit sieh zur maximalen Windrichtung zu drehen· Sie Windrichtung zwingt die Steuerungeplatte Z &ich parallel zur Windrichtung zu stellen.

Zu III) Schafelturbine - Pig. 2 (Planche 2)

Sie auf den beweglichen Aufsatz untergebrachte Turbine ist zwischen den leitwäadea PO und PA₉ die den Wind auf die Schaufeln P leiten, gesetzt. Sie Turbine besteht aus den nachfolgenden wichtigen Teilern

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1.) Sockel S

2.) Rotor B

3.) Kern I

4.) Kreiselringe F

5.) Schaufel F

6.) Abslußkanäle D

7.) Ringkugellager 0

8«,) Bot^r-Stabilisations-Kugollager B

9·) Meohaniaeher Kraftansehluß £

Zu 1·) Der Sockel S nimmt insgesamt die festen und

beweglichen Seile auf. Er 1st auf der sieh in Windrichtung stellenden beweglichen Grundplatte C des bewegliehen Aufsatzes, eingesetzt Fig. 1 (Planche 1)

Zur Ableitung, der in das Innere des Botors eingedrungenen Feuchtigkeit, sind im Sockel S Abflußkanäle D vorgesehen - Fig. 2 (Planche 2)

Zu 2·) Der Botor B ist abhängig von der Achse A. Sr ist mit Ausnehmungen L ausgebildet, in irsichaa die Schaufeln P gleiten. Die Ausnehmungen können durch Bollen BO ergänzt werden, um das Gleiten der Schaufeln P auf und an den lotorwandflächen zu erleichtern.

Zu 3.) Der feststehende Kern Έ aui' dem Sockel i> ist

außermittig zur Botoraehso A angeordnet, dessen obere pilzf&rmige Abdoekun^ (B) eine Führungsaute BA besitzt· Dieser Kern M erlaubt ein umlaufendes Gleiten der die Schaufeln P tragenden Kreisel F.

Zu 4.) Gleit-Kreisol F - Diebe Gleitkreisel F gleiten

umlaufend auf des Kern V und werden in den Hüten BA des Kernes I und den luten H dee Soekele S Aufsatzes geführt. Sas Gleiten kann dadurch rerbessert werden, da'Kugellager oder Gleitlager in den Hüten eingebaut werden.

Zu 5.) Schaufel P - Die Sehaufel F wird mittels einer Achse Az im Kreisel F gehalten· Diese Schaufel gleitet durch die Aviinehmungen L des Rotors und tritt je nach dem Stand des Kernes H zur Aufienseite des Rotors R ix entsprechendem Verhältnis mehr oder weniger heraus. Sie Schaufeln F gleiten auf Rollen oder Gleitlager, mit denen die Ausnehmungen des Rotors R ausgestattet sind. Zur Erreichung eines größeren Hutzeffektes können die Schaufeln F eine konkare oder konrexe Form erhalten.

Zu 6.) Sie Abflußkanäle S leiten die zwischen den

Schaufeln innerhalb des Rotors eingedrungene Feuchtigkeit ab.

Zu 7·) Kugellager B - Sas Kugellager dient einer guten Führung und Halterung der Achse A auf dem Sockel S<

Zu 8.) Kugellager Y - Sas Kugellager T dient zur Stabilisierung des Rotors auf dem Sockel 3.

Zu 9.) Mechanischer Kraftansehluß E - Ser KraftansehluB E kann durch ein Räderwerk mit Übersetzung oder, zur Steuerung und guten Funktion der geforderten nutzbaren Geschwindigkeit, durch einen Generator erfolgen·

Zu I?·) Siohcrheits- und Rcgulicrungssystcm - Pj Bs besteht ame den nachfolgenden Teilen:

1. Arm BA solidarisch mit de» Rotor der Schaufel« turbine rerbunden

2„ gleitende BromsfltUcol M* auf den Arsen BA

3· CHeitwog PY - Die eolidarieeh sum System wirkenden bewegliehen Bremsflugel KA auf die Gtleitwand FT, treten in Aktion, sobald die Retationsgesehwindigkeit dureh Sturm zu groß wird.

4· Die Regulierung wird mittels der Bremsflugel HA dureh die rermittclnde Hebelwirkung T, abgestimmt auf einen Modifizierten Druck hin, ausgelöst, womit der Leistungeuafang des Systems festgelegt wird. Dieses System regelt die Zuluftöffnung und Terringert damit die Windeinwirkung·

Beschreibung

Auf den Rotor R der Turbine sind Arme BA, auf welchen gleitende Bremaflugel MA angebracht siai_s Die·· Breesflttgel MA drücken durch die Zentrifugalkraft nach au£en und reiben auf die (!leitwand PT solidarisch sum Grrundaystem* Bei su grofter Geschwindigkeit der Rotors drücken die Bremsflugel KA der Rotati«ttsg«Mhwiadigkcit folgend, mehr oder weniger stark auf die ^leitwand PT« Bio auf das Richtung«- oder Crrundsystem wirkende Reibung zwingt das Richtungssystem zur Drehung, wodurch die Zuluftöffnung sich rerkleinert und nicht mehr senkrecht zur Windrichtung steht·

Tariante

Bei Anwendung der Anlage an einem in gleicher Richtung

gleichmäßig fließenden Wasserlauf erübrigt sich das

Richtungjsystem.

Claims

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1. , Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage in vertikaler oder

horizontaler Lage der Haupt-Drehachse mit in getrieblicher Verbindung stehenden Nutzleistungs-Empfänger für die Anordnung in umgebenden frei fließenden Windoder Wasserströmungen unter selbsttätiger Ausrichtung in StrönLungsrichtung zur direkten umwandlung der Energie eines Teiles der umgebenden Strömung, die der Turbine vorwiegend radial als antreibendes Arbeitsmittel eines freien Luftstrahles zugeführt wird, in mechanische Energie durch Strömungswirkung mit den Merkmalen des G-leiehdruek·» (Actions-) Prinzips, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömungskraftmaschine aus einem um eine Haupt-Drehachse (A) frei drehbaren Aufsatz-Vorrichtung als Gehäuse für die Aufnahme einer Turbinen-Vorrichtung und einer Sicherheitsvorrichtung aus den Teilen (BA), (MA), (PV), (T), (PI), und Ausbildung von Leitfläehen-Vorriehtungen mit aus einzelnen und/oder zusammengesetzten Teilen (Pa-), (Po) und Anbringung einer Steuer-Vorrichtung (Z) besteht,

daß dae Gehäuse gebildet wird von einer Grundplatte (C), einer Gehäuse-Deckplatte (K) aowie Anstrom-Kanalraum, Abstrom-Kanalraum und Turbinen-Arbeitsraum formenden Leitflächen-Vorrichtung (Pa) und (Po),

daß die Haupt-Drehachse (A) in vertikaler Lage in einer horizontal angeordneten Montage-Platte als Plattform (U) in Führungs-Naben frei drehbar gelagert ist und das Gehäuse mittels einer Gleit-Vorrichtung (O) auf dieser Plattform (U) um die Haupt-Drehachse (A) frei drehbar gelagert ist, daß die Plattform (U) auf den Wänden (M) eines in die Erd-Oberfläche eingelassenen wannenförmigen Fundamentes in festem Verbund aufgelegt ist, daß das wannenförmige Fundament mit den Wänden (M) und der Plattform (U) eine Kammer zur Aufnahme eines am Fundamentbeden befestigten Nutzleistungsempfänger (G) bildet, wobei der Nutzleistungsempfänger (G) über den mechanischen Kraftansehluß (E) mit der Hauptdrehachse (A) in getrieblicher Verbindung steht,

daß der Nutzleistungsempfänger (G) aus einem Generator, einer hydraulischen Pumpe oder dergleichen mechanischen Nutzleistungsmaschinen besteht, daß eine Montage-Platte als Sockel (S) insgesamt die festen und beweglichen Seile der Strömungskraftmaschine aufnimmt und in der Grundplatte (O) des frei beweglichen Gehäuses kraftschlüRSig eingelassen ist,

daß die Turbinen-Vorrichtung eines hohlzylinderförmigen von oben mit einem plattenförmigen kreisförmigen Beekel verschlossenen Radkranz als Rotor (R) mit der Haupt-Drehachse (A), mehrere Schaufeln als Treibflächen (F) und Gleit-Kreieel-Vorrichtungen als Schaufelträger (F) zur frei drehbaren Befestigung der Schaufeln (F) um eine gemeinsame Achse (Az) aufweist« daß auf dem Sockel (S) ein walzenförmiger Körper mit einer pilzförmigan Abdeckung als Kern (N) fest verbunden ist,

daß der Mittelpunkt des Kernes (N) außermittig zum Mittelpunkt der Haupt-Drehachse (A) mit der Exzentrizität ( £ ) angeordnet ist, daß die pilzförmige Abdeckung des Kernes (N) und der Sockel (S) ringförmige um den Kern (N) konzentrische Führungsnuten (RA) und (H) besitzen, daß die Kreisel-Vorrichtungen (?) auf der Mantelfläche des Kernes (N) unabhängig voneinander umlaufend gleiten und in der Nute (RA) und der Nute (H) gleitend geführt sind, daß der hohlzylinderförmige Ring des Rotors (R) mit zur Haupt-Drehachse (A) parallelen schlitzförmigen Ausnehmungen (L) mit Gleit-Vorrichtungen (Ro) ausgebildet ist, in welchen die Schaufeln (F) je nach dem relativen Stand des Rotors (R) zum Mittelpunkt des Kernes (N) nicht, vollständig, im steigenden Maße mehr oder im fallenden Maße weniger aus den Ausnehmungen (L) in radialer Richtung zum Mittelpunkt der Haupt-Drehachse (A) heraustretend gleiten,

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daß nit der konstruktiven exzentrischen Anordnung des Kernes (5) zur Aohse (A) zwischen jeweils benachbarten Schaufeln (F) Rotor-Kanäle von unterschiedlichen veränderlichen Volumens entstehen, die insgesamt einen sichelförmigen Arbeitsraum bilden.

2. Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Schaufeln (F) eine der Strömungen und Leistungen angemessene Form dergestalt aufweisen, daß die Schaufeln (F) eis· in Bezug auf den Mittelpunkt des Rotors (R) radial gerichtet 4o* planparallele ebene, oder in Strömungs-Richtung oder entgegen der Strömungs-Richtung leicht gekrumte Treibfläohcm aufweisen, wobei die gekrumteη Treib-Flächen an den oberen und unteren Begrenzungen planparallele stabförmige Flächen besitzen, welche in Bezug auf den Mittelpunkt des Rotors (R) radial gerichtet durch die Aus'iehmungen (L) gleitend geführt sind.

3« Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleit-Vorrichtungen (Ro) und (O) aus Wälz- und/oder Gleitlagern bestehen«

4· Wind- oder Wasser-lurbinen-Anlage nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet« daß der Sockel (S) Abflußkanäle (B) zur. Ableitung des innerhalb des Hohlraumes des Roters (R) eingedrungenen Strömungsmittels besitzt«

5. Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß Gleit-Vorriehtung (B) im Sockel (S) zur Führung und Lagerung aus Wälz- und/oder Gleitlagern bestehen.

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6. Wind- oder Wasser-!Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleit-Vorrichtung (Y) im Sockel (S) zur Führung, Stabilisierung und Lagerung aus Wälz- und/oder Gleitlagern bestehen.

7. Wind« oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1 - S, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche gleitenden Teile der Anlage mit Wälz- und/oder Gleitlagern ausgerüstet sind.

8. Wind- oder Waaser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Turbinen-Vorrichtung eine Sicherheit»- und Regulier-Vorrichtung als Fliehkraft-Regel-Vorrichtung mit den Teilen $A), (MA), (PV), (T) und (PI) eingebaut ist, wobei mit der Haupt-Drehachse (A) Arme (BA) fest verbunden sind, auf denen Fliehkraftkörper als Bremsflügel (MA) gleitend montiert sind·

9· Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß Gleitwände (PV) unterhalb des Deckels (E) zur Reibungsbrems- und Mitnehmerwirkung mit den Fliehkraftkörpern (MA) angebracht sind,

1o· Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Fliehkraft-Körpern (MA) Rückstell-Vorrichtungen (T) außerhalb oder innerhalb der Arme (BA) in harmonischer Verbindung stehen.

11. Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1 - 1o, dadurch gekennzeichnet. daß die Rückstell-Vorrichtungen (T) aus pneumatischen- oder federkraft- Elementen oder dergleichen elastischem Elementen besteht.

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12. Wiad- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer auf eine bestimmte Belastungsgrenze justierte Vorrichtung mit Hebeln (PI) die Fliehkraft-Körper (BA) auegelöst und unterhalb der Belastungsgrenze festgehalten werden.

13. Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, dft! die Steuervorrichtung aus einer Steuerunge-Platte als Windfahne (Z) besteht, die ao senkrecht auf dem Deckel (K) des zu steuernden Gehäuses fest verbunden ist, daß eine durch die Platte (Z) gelegte gedachte Ebene auf der Verbindungslinie der Mittelpunkte der Achse (A) und dee Kernes (N) senkrecht steht,

14· Wind- oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontaler Lage der Haupt-Drehachse (A) zusätzliche Getriebe-Vorrichtungen mit umlenkenden Kraft-Anschlüssen zwischen der Gehäuse-Lagerung und dem Nutzleistungs-Empfänger eingebaut sind.

15· Wind» oder Wasser-Turbinen-Anlage nach Anspruch 1 — 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontaler Lage der Haupt-Drehachse (A) Strömungskraftmaschine und Nutzleistungs-Empfänger (G) auf einer Haupt-Drehachse (A) sitzend und von einer Stütz-Vorrichtung gehalten werden.

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