DE368800C

DE368800C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Einstellen des Windrades an Windturbinen nach Windstaerke

Info

Publication number: DE368800C
Application number: DEC30669D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-05-22
Filing date: 1921-05-22
Publication date: 1923-02-10

Description

Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen des Windrades an Windturbinen nach Windstärke. Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung .zum selbsttätigen Einstellen des Windrades an Windturbinen nach Windstärke, bestehend in der Anordnung eines am Drehlager des Windrades gelagerten kleinen Windrades, dessen Achse übereinstimmt mit der des Windrades, und dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem-Durchmesser des von den Flügeln des Windrades nicht bedeckten inneren Teil des Windrades ist.
Es ist bei Windturbinen nachteilig empfunden worden, daB zum Einstellen des Windrades nach Windrichtung und Windstärke sogenannte Fahnen benutzt werden mußten, da durch die Länge dieser Fahnen die Größe des Windrades begrenzt wurde. Größere Windraddurchmesser als 15 m etwa konnten in der Praxis aus diesem Grunde nicht gebaut werden, und deshalb war auch die durch das Windrad erzeugte Kraft beschränkt.
Dieser Übelstand wird im Sinne des vorliegenden Erfindungsgegenstandes dadurch behoben, daß anstatt der Fahne ein kleines Windrad angebracht ist, welches das große Windrad bei stärkerem Wind bzw. Sturm selbsttätig aus der Windrichtung herausdreht und das mit den üblichen Windrosen nicht zu verwechseln ist.
Die Abweichung der Wirkungsweise des kleinen Windrades (Druckrades) gegenüber einer Windrose besteht darin, daß das Druckrad vom Windrad der Windturbine eingestellt wird, während eine Windrose das Windrad einstellt. Das Druckrad steht rechtwinkelig zur Windrichtung und wird bei zunehmender Windstärke nur nach einer Seite gedreht, niemals nach der entgegengesetzten. Das Zurückdrehen in die rechtwinkelige Stellung erfolgt nicht durch Winddruck, sondern diesen entgegen durch das Windrad der Windturbine und durch Zahndruck. Die Windrose steht parallel zur Windrichtung, kann sich j e nach Änderung der Windrichtung rechts oder links herumdrehen und stellt dadurch das Windrad der Windturbine ein. Das Druckrad stellt niemals nach Windrichtung ein, sondern reguliert nur nach Windstärke. Es ist nur durch Zahnräderübertragung mit dem Zahnkranz verbunden, niemals durch Schneckenübertragung wie bei der Windrose. Das Druckrad steht bei der Arbeit ständig vor Wind, d. h. unter Druck, die Windrose mit dem Wind, d. h. ohne Druck in Ruhestellung.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung durch Abb. i in der Seitenansicht dargestellt. Abb. 2 zeigt das 'Windrad und das kleine Windrad in Stellung I bei normalem Winde, in Stellung II bei starkem Wind und in Stellung III bei Sturm.
Auf dem Turmgerüst x ist der bekannte Turmzylinder 2 befestigt, auf dem der Windmotorkörper 3 drehbar lagert, der zur Aufnahme der Hauptwelle q. und als Träger für die Achse 5 des großen Windrades 6 und für die Achse 7 des kleinen Windrades 8 dient, deren Naben lose auf den Achsen ruhen. Die Achsen 5 und 7 liegen in einer Ebene. Auf der Nabe des kleinen Windrades 8 sitzt ein konisches Zahnrad ii, das durch Rad io ein Rad 9 betätigt. Das Zahnrad 9 greift in den Zahnkranz 12 ein, der am Turmzylinder 2 befestigt ist. Das kleine Windrad 8 ist in seinem Durchmesser kleiner oder höchstens gleich dem Durchmesser des von den feststehenden Flügeln des Windrades nicht bedeckten inneren Teil desselben, damit dasselbe dem großen Windrade 6 nicht den Wind abfängt: Das große Windrad 6 dient zur Kraftabgabe; das kleine Windrad 8 hingegen zur Einstellung nach Windstärke, nicht nach Windrichtung, also nicht im Sinne der Windrosen.
Das Windrad 6 treibt in bekannter Weise durch die konischen Räder 13 und 14 auf die Hauptwelle q..
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Durch den Wind stellt sich das Windrad 6 stets so ein, daß dasselbe hinter dem Turme steht. Bei normalem Winde stehen die Achse ,7 des kleinen Windrades 8 und die Windradachse 5 in Windrichtung, also Windrad und kleines Windrad, welche- parallel zueinander liegen, rechtwinkelig zu dieser. Das Zahndruckmoment des Getriebes ist dabei rechtsdrehend beim großen Windrade, beim kleinen Windrade linksdrehend, sie befinden sich im Gleichgewicht (s. Abb. 2 Stellung I). Bei stärkerem Winde ist das Zahndruckmoment beim Getriebe des größeren Windrades wieder rechtsdrehend, das beim Getriebe des kleinen Windrades linksdrehend; während aber das Zahndruckmoment annähernd konstant bleibt, wächst der Winddruck mit der dritten Potenz etwa. Dadurch wird das kleine Windrad in Tätigkeit versetzt und das mit ihm in Verbindung stehende konische Rad ii gedreht. Dieses bewirkt wieder eine Drehung der Räder io und 9, und da letzteres in den am Turmzylinder festsitzenden Zahnkranz 12 eingreift, so kämmt es auf letzterem ab. Dadurch wird der Motorkörper 3 und mit ihm das Windrad 6 aus der Windrichtung herausgedreht, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist und etwa die Stellung II (Abb. 2) erreicht wird. Bei Sturm findet die nämliche Wirkungsweise statt und wird dann die in Abb. 2 III gezeigte Stellung erreicht.

Claims

PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen des Windrades an Windturbinen nach Windstärke, gekennzeichnet durch die Anordnung eines am Drehlager des Windrades gelagerten Druckrades (8), dessen Achse (7) übereinstimmt mit der des Windrades, und dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser des von den Flügeln .des Windrades nicht bedeckten inneren Teil des Windrades ist.