SE442136B - Vindturbin - Google Patents

Description

8306803-1 För närmare förklaring av uppfinningen skall ett utförande av en sådan vindturbin beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka FIG l är en sidovy av en vindturbin enligt uppfinningen, 5 placerad i toppen av en delvis visad mast, FIG 2 är en planvy av vindturbinen i FIG l, FIG 3 är en sidovy, delvis axialsektionsvy, i större skala av vindturbinens växelhus, FIG 4 är en schematisk planvy av enbart själva kuggväxeln 10 i växelhuset, och FIG 5 är en vy i likhet med FIG 3 men i rät vinkel mot vyn i sistnämnda figur och visar ett modifierat utförande av vindturbinen. 7 Vindturbinen innefattar pä det sätt som är beskrivet i pa- 15 tentansökningen 8304135-0 ett växelhus 10, vilket på sin övre begränsningsvägg är utformat med en utvändigt centralt anordnad uppskjutande cylindrisk stuts ll och i denna stuts medelst kil l2 och skruvförband 13 är vridfast förbundet med en tapp 14 på en axel 15, som sträcker sig genom växelhuset 10 och vidare ge- 20 nom ett cylindriskt lagerhus l6, i vilket axeln är vridbart lagrad medelst rullningslager l7. Axeln passerar koaxiellt ge- nom lagerhuset 16 och sträcker sig sedan ned genom en mast 18 av godtycklig längd, medelst vilken vindturbinen är placerad på lämplig höjd över marken. Axeln 15 kan medelst rullningslager Zš vara lagrad på ett eller flera ställen inuti masten. Medan axeln 15 sålunda är roterbart lagrad i lagerhuset 16, är detta I i sin tur roterbart lagrat på masten genom att det är förbundet _,/ med en hylsa 19, som uppbäres roterbart i mastens övre ände på rullningslager\20. 3é:ï Växelhuset 10 är roterbart lagrat utanpå lagerhuset 16 me- delst ett rullningslager 21 och är i sidoväggarna utformat med utskjutande lagerstutsar 22 för två par koaxiellt anordnade ax- lar 23, som medelst lämpliga rullningslager är roterbart lagra- de i de respektive stutsarna 22. Vingförsedda rotorer 24 av den 35 typ som är beskriven i den svenska patentansökningen 7900818-l n' ÉÉÖÉ. Qwnh 10 15 20 áóïfl -øa 35 83068034 är vridfast förbundna med axlarna 23 i dessas från stutsarna 22 utskjutande ändar. Vardera rotorn innefattar två vingar 24A och 24B närmast i form av cirkelsektorer, varav den ena 24A har sitt plan i den tillhörande axelns axialplan och den andra 24B är tvärställd mot sistnämnda plan. Vardera axeln 23 är inuti växelhuset 10 försedd med ett på axeln fast anordnat koniskt kugghjul. De båda kugghjulen 25 på det ena paret koaxi- ellt anordnade axlar är i kuggingrepp med en på lagerorganet 16 anordnad kuggkrans 26 och bildar sålunda en vinkelväxel till- samman med kuggkransen. Denna vinkelväxel har utväxlingsförhål- landet l:l. Det nämnda paret rotorer är i kuggingrepp även med de båda kugghjulen 25' på det andra paret koaxiellt anordnade axlar 23, men de sistnämnda kugghjulen är däremot inte i in- grepp med kuggkransen 26. Utväxlingen mellan kugghjulen 25 och 25' är också l:l, och rotorerna är härigenom kopplade till var- andra för lägessynkron rotation. Såsom framgår av ritningarna är intill varandra belägna rotorer vinkelförskjutna relativt varandra ett kvarts varv åt ett och samma håll med avseende på ett varv omkring den vertikala axeln 15. Kugghjulen 25 har så- lunda större axiell längd än kugghjulen 25' för att vara i kuggingrepp med både kuggkransen 26 och kugghjulen 25', medan däremot kugghjulen 25' inte är långa nog för att ingripa med kuggkransen. Kugghjulen 25 kan emellertid vart och ett ersättas med två kugghjul på samma axel, varav det ena är i ingrepp med kuggkransen 26 och det andra är i ingrepp med kugghjulen 25'.

I så fall kan de båda kugghjulen ha olika kuggantal, men utväx- lingen mellan rotorerna inbördes och mellan det ena paret roto- rer och kuggkransen skall vara 1:1. Samtliga rotorer är sålunda direkt resp indirekt kopplade till kuggkransen 26 för att bilda ett tvångsstyrt system, vilket arbetar enligt de principer, som är beskrivna\i patentansökningen 7900818-l.

Växelhuset är helt slutet, men en eller flera av dess si- doväggar kan bestå av eller vara utförda som avtagbara lock för möjliggörande av att man kommer åt växelhusets inre, när så er- fordras. Växelhuset skall till viss nivå vara fyllt med smörj- POOR QÜÄEÅTY 8306803-1 10 15 20 35 få olja, för att växeln skall arbeta i olja under kontinuerlig ' Smörjning av densamma. Växeln är därigenom praktiskt taget underhållsfri, eftersom byte av smörjolja behöver ske endast med långa intervall, och den är väl skyddad mot smuts och korrosion genom att den är helt innesluten i växelhuset 10.

De varandra motsatta vingförsedda rotorerna 24 i varje.par roterar i motsatta riktningar under inverkan av vinden och är lägessynkront kopplade till varandra medelst kugghjulen 25 och 25”. Därvid roterar kugghjulen 25 i ingrepp med kuggkransen 26, vilken är att betrakta som en stationär del, vilket innebär, att kugghjulen 25, drivna av samtliga de fyra rotorerna, efter- som kugghjulen 25" ingriper med kugghjulen 25, kommer att vand- ra runt kuggkransen 26 och att därvid vrida det på lagerhuset 16 roterbart lagrade växelhuset l0. Den till lagerhuset vrid- fast kopplade axeln 15 kommer sålunda att roteras av de fyra rotorerna för att driva någon maskin, som är kopplad till axeln i dess nedre ände. Eftersom kuggväxeln har utväxlingsförhâllan- det 1:1, kommer varje rotor 24 att rotera ett varv för varje varv som lagerhuset 16 roteras.

Rotorerna kan sägas ha ett utgångsläge, nämligen det som är visat i FIG 1 och 2, i vilket det ena paret vingar står ver- tikalt, vridna 1800 relativt varandra, och det andra paret vingar står horisontellt i samma läge. I utgångsläget, som kom- mer att intagas två gånger per rotationsvarv hos axeln 15, skall vindriktningen vara huvudsakligen vinkelrät mot rota- tionsaxeln för det nämnda ena paret vingar, som står vertikalt - för erhållande av maximal infallsvinkel. Pâ orter där de för- härskande vindarna alltid kommer från ett och samma håll, kan hylsan 19 vara fast förbunden med masten 18 i det vinkelläge, som motsvarar det nämnda utgångsläget. När hylsan 19, såsom vi- E sas här, är roterbart lagrad på masten 18, skall den vara för- sedd med en flöjel, för_att vindturbinen skall svängas av vin- den till det vinkelläge, som motsvarar det nämnda utgångsläget.

Flöjeln har emellertid också till uppgift att därvid stabilise- 8306805-1 ra hylsan 19 för att denna under vindturbinens drift skall hål- las i stationärt vridningsläge, så att kuggkransen 26 därvid är att betrakta som en stationär del i vindturbinen.

Vid modifikationen i FIG 5 bbservera att denna vy är i rät 5 vinkel mot den i FIG 3) är kugghjulen 25 och 25' identiska och är av samma utförande som de tidigare beskrivna kugghjulen 25, dvs de har större axiell längd. De är i ingrepp med varandra på sätt som tidigare beskrivits. Kugghjulens 25 axlar 23 är anord~ nade horisontellt och är i ingrepp med kuggkransen 26 på det l0 sätt som är visat i FIG 3, medan kugghjulens 25' axlar 23 är anordnade i en vinkel mot horisontalplanet pâ ca 100, så att kugghjulen 25' är lyfta ur ingrepp med kuqgkransen 26, såsom framgår av FIG 5. Kuggskärningen får givetvis anpassas till snedställningen av kugghjulen 25', men detta torde.inte vålla 15 några problem. Snedställningen inverkar inte på vindgeneratorns funktion.

POÛR QUALITY

Claims (7)

10 15 20 ma... '01 'ÉÜ 35 8306803-1 PATE NT KRAV

1. Vindturbin med ett första par vingförsedda rotorer (24), vardera med ena vingens plan huvudsakligen axiellt och med den andra vingens plan.i huvudsakligen rät vinkel däremot, vilka är lägesförskjutna 1800 relativt varandra och är anord- nade på axlar (23), som är roterbart lagrade i ett lagerorgan (10), vilket är förbundet med en vridbart lagrad.vertikal ut- gångsaxel (15) med rotorernas axlar utskjutande huvudsakligen radiellt på diametralt motsatta sidor av utgângsaxeln, varvid rotorernas axlar med kugghjul (25) står i drivingrepp med en koaxiellt med utgångsaxeln anordnad kuggkrans (26), som är sta- tionär relativt utgångsaxeln, för vridning av lagerorganet och därmed utgångsaxeln genom rotorernas rotation, k ä n n e - t e c k n a d av att ett andra par rotorer (24) av samma typ som det första paret är anordnade på axlar (23), som är roter- bart lagrade i lagerorganet i rät vinkel mot det första parets axlar, och är lägesförskjutna l80° relativt varandra och 900 relativt det första paret rotorer, och att rotorerna medelst kuggväxel är kopplade till varandra för lägessynkron rotation.

2. Vindturbin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att rotorernas (24) axlar är kopplade till varandra medelst kugghjul (25, 25') med utväxlingen 1:1.

3. Vindturbin enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d att kugghjulen (25) på axlarna (23) för det första paret roto- rer (24) är i kuggingrepp dels med kuggkransen (26) och dels med kugghjulen (2S') på axlarna (23) för det andra paret roto- EV KE I'- å.

4. Vindturbin enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att båda paren axlar (23) är anordnade huvudsakligen horison- tellt.

5. Vindturbin enligt krav 3, k ä n n-e t e c k n a d av att kugghjulen (25, 25“) är identiska och att axlarna (23) för det första paret rotorer (24) är anordnade huvudsakligen hori- sontellt med kugghjulen (25) i ingrepp med kuggkransen (26), medan axlarna (23) för det andra paret rotorer är anordnade av- 10 8306803-1 vinklade uppåt från horisontellt läge för att de därpå anordnade kugghjulen (251) skall vara ur ingrepp med kuggkransen.

6. Vindturbin enligt krav 5, k ä n n_e t e c k n,a d att axlarna (23) för det andra paret rotorer (24) är anordnade i en vinkel på ca lO° mot horísontalplanet. av

7. Vindturbin enligt något av krav l - 6, k ä n n e - t e c k n a d av att lagerorganet (10) utgöres av ett kugghju- len (25, 25') och kuggkransen (26) inneslutande oljetätt växel- hus, som upptill är fast förbundet med den växelhuset genomgå- ende utgångsaxelns övre ände och nedtill är vrídbart lagrat på ett med kuggkransen förbundet element (16). POOR QÜÄLÉTTY