DE673157C

DE673157C - Wind power plant

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Publication number: DE673157C
Application number: DEL88623D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-08-11
Filing date: 1935-08-11
Publication date: 1939-03-16

Description

Windkraftmaschinenanlage Die Erfindung bezieht sich auf 'eine Windkraftmaschinenanlage mit quer zur Windströmung angeordneter Drehachse des mit gewölbten Flügeln versehenen Windrades und mit einer fest angeordneten und muschelartig gebogenen Leitfläche mit sich verjüngender Windfangtasche, deren Austrittsöffnung auf der der Windströmung abgekehrten Seite des Flügelrades liegt. Windkraftmaschinen in Gestalt eines Flügelrades mit bogenförmigen Flügeln, bei denen die Flügelräder auf einem Umfangsabschnitt von etwa i8o° mit Leitwänden umgeben sind, die eine Windeintritts-und eine Windaustrittsöffnung freilassen, sind bereits bekannt.Wind power machine installation The invention relates to a wind power machine installation with the axis of rotation arranged transversely to the wind flow of the one provided with curved blades Wind turbine and with a fixed and shell-like curved guide surface with tapering windscreen pocket, the outlet opening on that of the wind flow opposite side of the impeller is. Wind power machines in the form of an impeller with arcuate blades, in which the impellers on a circumferential section are surrounded by about 180 ° with baffles, which have a wind inlet and a wind outlet opening release are already known.

Zusätzlich sind außerdem noch besondere Windkanäle auf den Umfangswänden angeordnet, durch welche der Wind gegen weiter zurückliegende Flügel geleitet wird. Auch hat ma;n schon gelenkige Windfangflügel vorgesehen, die auf der einen Drehungshälfte, die sich in den Wind dreht, eine kleinere Angriffsfläche bieten als auf der anderen Drehungsfläche, die sich mit dem Winde bewegt.In addition, there are also special wind tunnels on the peripheral walls arranged, through which the wind is directed against further back wings. Also, some articulated vestibule wings have been provided, which on one half of the rotation, which turns into the wind offer a smaller surface to attack than on the other Surface of revolution that moves with the winch.

Diesem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung darin, daß j e eine vollständige Windkraftmaschine in an sich bekannter Weise an den Enden eines Armkreuzes gelagert ist, welches auf einer die Drehachse der Windräder lotrecht kreuzenden Hauptwelle umläuft, und daß die Drehbewegung der Windradachsen durch ein Getriebe auf eine Hauptantriebswelle übertragen wird. Ferner ist mit der auf der einen Seite des Schaufelradgehäuses fest angeordneten, muschelartig gebogenen Leitfläche, welche eine Windfangtasche bildet, eine ihre Fortsetzung bildende Leitfläche durch eine Achse drehbar verbunden, und auf der anderen Seite der Eintrittsöffnung des Schaufelradgehäuses ist an letzterem ein Leitblech durch eine Achse angelenkt. Die .beiden angelenkten Leitflächen werden von einer fest angeordneten Hubscheibe silittels eines Gestänges derart gesteuert, daß das zuletzt genannte Leitblech zeitweilig die Öffnung einer zweiten auf der Seite des Leitbleches fest angeordneten Windfangtasche verschließt und die erstgenannte Leitfläche zeitweilig sich zum größeren Teil vor die Öffnung des festen Flügelradgehäuses legt, so daß die vom Wind beaufschlagte Fläche stark verringert wird, solange das Flügelradgehäuse den unteren Halbkreis seines Umlaufs um die Hauptwelle beschreibt.In relation to this acquaintance, the invention consists in that each one complete wind power machine in a manner known per se at the ends of a spider is mounted, which is perpendicular to the axis of rotation of the wind turbines on a The main shaft rotates, and that the rotary movement of the wind turbine axles is carried out by a gear unit is transmitted to a main drive shaft. Furthermore, with the one on one side of the impeller housing fixed, shell-like curved guide surface, which forms a windscreen pocket, a guide surface forming its continuation through a Axis rotatably connected, and on the other side of the inlet opening of the impeller housing a baffle is hinged to the latter by an axle. The two articulated The guide surfaces are made up of a fixed lifting disc by means of a linkage controlled so that the last-mentioned baffle temporarily the opening of a second windscreen pocket, which is fixedly arranged on the side of the guide plate, closes and the first-mentioned guide surface temporarily for the greater part in front of the opening of the fixed impeller housing so that the area exposed to the wind is strong is reduced as long as the impeller housing the lower semicircle of its orbit to describe the main shaft.

Man hat auch bereits an einem Armkr@uz durch den Magnuseffekt sich um eine Hauptwelle drehende Flügelräder angeordnet. Von dieser Anlage unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß bei ihm die Drehung um die Hauptwelle nicht durch den Magnuseffekt, sondern durch ständige Änderung der vom Wind beaufschlagten Gehäuseflächen der einzelnen Flügelräder während des Umlaufes der Gehäuse bewirkt wird.You already have an arm crotch due to the Magnus effect Arranged around a main shaft rotating impellers. Differs from this plant the subject matter of the invention in that it rotates around the main shaft not through the Magnus effect, but through constant changes in the wind force Causes housing surfaces of the individual impellers during the rotation of the housing will.

Durch die gekennzeichnete Anordnung der Windkraftmaschinenanlage werden die Windkräfte sowohl in der Höhe .als auch in der Tiefe so vollkommen als möglich ausgenutzt und die in die Flügelräder und in die die Räder umschließenden Windfangtaschen eintretende Windströmung in mechanische Energie umgesetzt. Bei leichter Bauart der Anlage werden auch leichte Winde erfaßt und dienstbar gemacht. Dadurch, daB mehrere Flügelradgehäuse selbst wieder ein großes Flügelrad bilden, wird ein besonders guter Wirkungsgrad .der Anlage erzielt.The marked arrangement of the wind power plant will be the wind forces so perfect both in height and in depth exploited as possible and those in the impellers and in which the wheels enclosing Wind flow entering wind catcher pockets converted into mechanical energy. With lighter In the construction of the system, light winds are also recorded and made serviceable. Through this, that several impeller housings themselves form one large impeller again becomes a particularly good efficiency of the system.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing illustrates an embodiment of the invention.

Abb. z zeigt eine schaubildliche Darstellung der Gesamtanlage unter Weglassung zweier Antriebskörper des Windrades, Abb. 2 ist ein Teilschnitt in Richtung einer Flügelradachse und der Hauptwelle des von mehreren Flügelrädern gebildeten Windrades, Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie A-B der Abb. 2 in der Pfeilrichtung gesehen.Fig. Z shows a diagrammatic representation of the entire system under Omission of two drive bodies of the wind turbine, Fig. 2 is a partial section in the direction an impeller axle and the main shaft of the formed by several impellers Wind turbine, Fig. 3 is a section along line A-B of Fig. 2 in the direction of the arrow seen.

In der Abb. z bezeichnet z die Spitze eines turmartigen Gerüstes, auf welchem mittels Kugelspurlagers 2 (Abb. 2) um die senkrecht gelagerte Hauptantriebswelle 3 ein gabelförmiger Lagerkörper 4 für eine waagerecht gelagerte Hauptwelle 5 .drehbar gelagert ist. Der gabelförmige Lagerkörper 4 ist mit einer Windfahne 6 versehen, durch welche die waagerechte Hauptwelle 5 in eine bestimmte Winkelstellung zur Windrichtung gebracht wird. Die Hauptantriebswelle 3 steht durch ein Kegelrad 7 mit einem auf der waagerechten Hauptwelle 5 lose sitzenden Kegelrad 8 in Antriebsverbindung, das auf einer lose auf der Hauptwelle 5 sitzenden Lagerbüchse 9 befestigt ist. Auf der gleichen Büchse 9 sitzt fest ein Kegelrad-ro, das einen doppelten Zahnkranz r r und 12- besitzt. Gegenüber dem Doppelkegelrad 1o sitzt fest auf der Hauptwelle 5 ein Doppelkegelrad 13 mit den Zahnkränzen 14 und 15. In Fig. Z, z denotes the tip of a tower-like frame on which a fork-shaped bearing body 4 for a horizontally mounted main shaft 5 is rotatably mounted by means of ball bearing 2 (Fig. 2) around the vertically mounted main drive shaft 3. The fork-shaped bearing body 4 is provided with a wind vane 6, by means of which the horizontal main shaft 5 is brought into a certain angular position to the wind direction. The main drive shaft 3 is in drive connection through a bevel gear 7 with a bevel gear 8 loosely seated on the horizontal main shaft 5, which is fastened to a bearing bush 9 loosely seated on the main shaft 5. A bevel gear-ro, which has a double ring gear rr and 12-, is firmly seated on the same sleeve 9. Opposite the double bevel gear 1o, a double bevel gear 13 with the ring gears 14 and 15 is firmly seated on the main shaft 5.

Mit dem Zahnkranz z r kämmen vier Kegelräder 16, die auf vier rechtwinklig zueinander und rechtwinklig zur waagerechten Hauptwelle 5 sich erstreckenden Wellen 17 sitzen und je in einer Hohlwelle 18 gelagert sind, auf deren inneren Enden Kegelräder r9 sitzen, die mit den Kegelzahnkränzen t2 kämmen. Die Hohlwellen z8 sind in einem Lagerkörper gelagert, der auf der Hauptwelle 5 gelagert ist und aus einem zylinderartigen Kern 2o, 2,1 mit- radial angesetzten Armen besteht. Der zylinderartige Kern besteht aus zwei untereinander quer verbundenen Scheiben 2o, 2,1, von welchen die erstere auf der Hauptwelle 5, die andere 2 i auf der Lagerbüchse 9 lose drehbar sitzt. Von dem zylinderartigen Kern 2o, 2 1 erstrecken sich kreuzweise Arme 22, 23, an welchen äußere Lagerkörper 24 für die Hohlwellen 18 befestigt sind. Jede innere Welle 17 trägt am äußeren Ende ein fest verkeiltes Kegelrad 25, das mit einem auf einer waagerecht gelagerten Welle 27 befestigten Kegelrad 26 kämmt, und entsprechend trägt jede Hohlwelle 18 am äußeren Ende ein Kegelrad 28, das mit einem Kegelrad 29 kämmt. Letzteres sitzt fest auf einer im Lagerkörper 24 gelagerten Hohlwelle 30, in der die Welle 27 gelagert ist.Four bevel gears 16 mesh with the ring gear zr, which sit on four shafts 17 extending at right angles to each other and at right angles to the horizontal main shaft 5 and are each mounted in a hollow shaft 18, on the inner ends of which sit bevel gears r9 that mesh with the bevel gears t2. The hollow shafts z8 are mounted in a bearing body which is mounted on the main shaft 5 and consists of a cylinder-like core 2o, 2,1 with radially attached arms. The cylinder-like core consists of two disks 2o, 2, 1, connected to each other transversely. Arms 22, 23, to which outer bearing bodies 24 for the hollow shafts 18 are fastened, extend crosswise from the cylinder-like core 2o, 2 1. Each inner shaft 17 carries a firmly keyed bevel gear 25 at the outer end, which meshes with a bevel gear 26 fastened on a horizontally mounted shaft 27, and accordingly each hollow shaft 18 carries a bevel gear 28 at the outer end, which meshes with a bevel gear 29. The latter is firmly seated on a hollow shaft 30 which is supported in the bearing body 24 and in which the shaft 27 is supported.

Auf jeder Hohlwelle 30 ist ein mit seinem Hauptteil in einer waagerechten Ebene sich erstreckender Lagerkörper 31 (Abb. 3) an zwei Stellen befestigt. Der Lagerkörper 3r besitzt einen plattenförmigen Fortsatz 32 (Abb. 2), der sich nach vorn über das Ende der Hohlwelle 30 und der Welle 27 hinaus erstreckt. Der plattenartige Fortsatz 32 jedes Lagerkörpers 31 ist von einer senkrechten Welle-33 durchquert, welche mittels Kugelspurlager 34 auf der Platte 32 gelagert isi und unterhalb der Platte 32 ein undrehbar befestigtes Kegelrad 35 besitzt, das durch eine Durchbrechung 36 (Abb. 3) der Platte 32 hindurch mit einem auf der Welle 3o befestigten Kegelrad 37 kämmt.On each hollow shaft 30 , a bearing body 31 (Fig. 3) extending with its main part in a horizontal plane is fastened at two points. The bearing body 3r has a plate-shaped extension 32 (FIG. 2) which extends forward beyond the end of the hollow shaft 30 and the shaft 27. The plate-like extension 32 of each bearing body 31 is traversed by a vertical shaft 33, which is mounted on the plate 32 by means of ball bearing 34 and has a non-rotatable bevel gear 35 underneath the plate 32, which passes through an opening 36 (Fig. 3) in the plate 32 meshes with a bevel gear 37 fastened on the shaft 3o.

Der etwa kreisförmige äußere Teil 38 des plattenförmigen Fortsatzes 32 ist gegenüber dem inneren Teil nach unten abgekröpft und mit vier etwa in radialer Richtung vorspringenden Armen 39 versehen, an welchen Mantelbleche 4o und 41 befestigt sind. Diese Bleche sind Segmente eines Zylindermantels, der die Welle 33 zur Achse hat, und besitzen zur Achse parallel laufende Seitenkanten. An den oberen und unteren Bogenkanten sind sie durch kegelförmige Haubenbleche 42 bzw. 43, durch deren Spitzen die Welle 33 hindurchragt und geführt ist, zu einem starren Gehäuse verbunden. _ Innerhalb des Gehäuses sind oberhalb und unterhalb des rahmenartigen Lagerkörpers 3 i , 32, 38, 39 auf -der senkrechten Welle 33 je ein Flügelrad 44 bzw. 45,. je aus zwei Kreisscheiben und je drei dazwischen angeordneten bogenförmigen Flügeln bestehend, befestigt. Die obere Kreisscheibe des oberen Flügelrades 44 ist innerhalb der Haube 42 und die untere Kreisscheibe des unteren Flügelrades 45 in gleicher Weise durch dreieckige Rippen innerhalb der Haube 43 versteift, welche in gleicher Weise wie die Radflügel gebogen sind (nicht gezeichnet).The approximately circular outer part 38 of the plate-shaped extension 32 is angled downwards with respect to the inner part and with four approximately in radial direction Direction of projecting arms 39 are provided, to which jacket sheets 4o and 41 are attached are. These sheets are segments of a cylinder jacket, which the shaft 33 to the axis has, and have side edges running parallel to the axis. At the top and bottom They are curved edges by conical hood plates 42 and 43, by their tips the shaft 33 protrudes and is guided, connected to a rigid housing. _ Inside the housing are above and below the frame-like bearing body 3 i, 32, 38, 39 on the vertical shaft 33 each have an impeller 44 or 45 ,. ever made of two circular disks and three arc-shaped wings arranged between them consisting, attached. The upper disc of the upper impeller 44 is inside the hood 42 and the lower circular disk of the lower impeller 45 in the same Way stiffened by triangular ribs within the hood 43, which in the same Way how the wheel wings are bent (not shown).

Der durch .die vordere Öffnung des von den Mantelblechen 40 und 41 und den Haubenblechen 42, 43 gebildeten Gehäuses gegen die Radflügel wirkende Winddruck bewirkt eine Umdrehung der Flügelräder 44, 45 samt der Welle 33, auf welcher sie sitzen, im Sinne des Uhrzeigers mit Bezug auf Abb.3. Die Drehung der Welle 33 wird durch das Kegelräderpaar 35, 37 auf die waagerechte Welle 27, weiter durch das Kegelräderpaar 26, 2 5 auf die senkrechte Welle 17, durch das X egelräderpaar 16, io auf die Lagerbüchse 9 und durch das Kegelräderpaar 8, 7 auf die Haupt, antriebswelle 3 übertragen. Bei vierfacher kreuzweiser Anordnung der beschriebenen Vorrichtung wirken sämtliche Vorrichtungen im gleichen Sinne.The wind pressure acting against the wheel blades through .die front opening of the housing formed by the shell plates 40 and 41 and the hood plates 42, 43 causes a rotation of the impellers 44, 45 together with the shaft 33 on which they sit, in the direction of the clockwise reference on fig 3. The rotation of the shaft 33 is determined by the pair of bevel gears 35, 37 on the horizontal shaft 27, continues through the pair of bevel gears 26, 2 5 on the vertical shaft 17, by the X egelräderpaar 16, io on the bearing sleeve 9 and through the pair of bevel gears 8, 7 transferred to the main drive shaft 3. In the case of a four-way crosswise arrangement of the device described, all devices act in the same sense.

Zur besseren Ausnutzung des Winddruckes in den Flügelrädern 44, 45 ist das die Räder umgebende Gehäuse in besonderer Weise ausgestaltet und angeordnet. Auf den Außenseiten der Mantelbleche 40, 41 sind Windfangtaschen durch Anordnung von muschelartig gebogenen Blechen 46 bzw. 47 gebildet, welche oben und unten an die Umfangskanten der Anschlußh,auben 4a und 43 und an die oberen und unteren Kanten der Mantelbleche 40, 41 sich anschließen und etwa in der Mitte der Höhe des Gehäuses durch waagerechte Bleche versteift sind. Während die Vorderkante der Bleche 46 und 47 mit den Vorderkanten der Mantelbleche 40, 41 je eine weite Windeintrittsöffnung bildet, verengern sich die Windfangtaschen nach hinten durch allmähliche Heranführung der Bleche 46, 47 an den Drehungsraum der Flügel, so daß der Wind in den Taschen eine Pressung erfährt. Die Hinterkanten der Bleche 46 und 47 bilden mit den Hinterkanten der Mantelbleche 40, 41 je eine Spaltöffnung, durch welche der Winddruck gegen die Innenseite der Radflügel wirkt,. deren äußere Kanten die hinteren Kanten der Mantelbleche 40, 41 überschritten haben. Auf diese Weise wird durch die muschelartig gebogenen Windfangtaschen 46, 47 der an den Außenseiten der Mantelbleche 40, 41 entlang streichende Wind aufgefangen und zur Wirkung auf die Radflügel gebracht. Fächerartig sind hinter den Windfangtaschen 46, 47 entsprechend gestaltete Windfangbleche 48 bzw. 49 angeordnet, welche die von ihnen aufgefangenen Windmengen durch Spaltöffnungen gegen die konkaven Flächen der Radflügel leiten. Zwischen den beiden Fang- und Leitblechen 48, 49 befindet sich ein den Flügelradraurn abschließendes Mantelblech 50 (Abb.2) in Gestalt eines Zylindermantelsegmentes.For better utilization of the wind pressure in the impellers 44, 45 the housing surrounding the wheels is designed and arranged in a special way. On the outside of the cladding sheets 40, 41 there are wind catcher pockets by arrangement formed by shell-like bent sheets 46 and 47, which at the top and bottom the peripheral edges of the terminals, auben 4a and 43 and to the top and bottom edges the jacket plates 40, 41 are connected and approximately in the middle of the height of the housing are stiffened by horizontal sheets. While the leading edge of the sheets 46 and 47 with the front edges of the cladding sheets 40, 41 each have a wide wind inlet opening forms, the windscreen pockets narrow towards the rear as they gradually come closer of the sheets 46, 47 to the rotation space of the wings, so that the wind in the pockets experiences a compression. The rear edges of the sheets 46 and 47 form with the rear edges the jacket sheets 40, 41 each have a gap opening through which the wind pressure against the Inside of the wheel wing acts. the outer edges of which are the rear edges of the cladding sheets 40, 41 have exceeded. In this way it is bent through the shell-like Wind-catching pockets 46, 47 which brush along the outer sides of the cladding sheets 40, 41 The wind is caught and made to act on the wheel blades. Fan-like are behind the vestibule pockets 46, 47 correspondingly designed vestibule plates 48 and 49 are arranged, which the amount of wind caught by them through stomata against the concave Guide surfaces of the wheel wings. Located between the two catch and guide plates 48, 49 a cladding sheet 50 (Fig. 2) in the form of a Cylinder jacket segment.

Durch die beschriebene Anordnung des Flügelradgehäuses wird die Windströmung soweit als möglich ausgenutzt, indem der in den Windtaschen aufgefangene und durch die Verengung der Taschen nach hinten unter Druckspannung gebrachte Wind durch die düsenartig wirkenden Spaltöffnungen zur Entspannung und die dabei entwickelte Strömungsenergie gegen die Radflügel im Sinne der Umdrehung derselben zur Wirkung gebracht wird.Due to the described arrangement of the impeller housing, the wind flow as far as possible exploited by the trapped in the wind pockets and through the narrowing of the pockets backward under compressive stress by the wind nozzle-like acting stomata for relaxation and the flow energy developed in the process is brought into effect against the wheel wing in the sense of the rotation of the same.

Bei der Beaufschlagung der vorher beschriebenen Flügelräder 44, 45 wird außer dem durch die Drehung der Flügelräder mit ihrer Welle 33 erzeugten Drehmoment, das durch die Getriebe 35, 37, 27, 26, 25, 17, 16, 1o, 9, 8, 7 auf die Hauptantriebswelle 3 übertragen wird, auch unmittelbar ein Drehmoinent um die waagerechte Haupttvelle 5 erzeugt, das darauf beruht, daß das Flügelradgehäuse als Windradflügel wirkt und das durch-den Druck des Windes auf das Rotorgehäus-e während des Durchlaufens der oberen Halbkreisbahn erzeugte Drehmoment größer ist als das entgegengesetzt gerichtete Drehmoment, welches durch den Druck des Windes auf das Radgehäuse beim Durchlaufen der unteren Halbkreisbahn .erzeugt wird. Dieses Drehmoment wird erfindungsgemäß für die Verstärkung der mechanischen Arbeitsleistung des Windes dadurch ausgenutzt, daß das ganze System mit der Büchse 9 in Triebver bindung steht und dadurch das Drehmoment unmittelbar auf- die senkrechte Hauptantriebswelle 3 übertragen wird. Die Verbindung, zwischen dem kreisenden Gehäuse und der Büchse 9 ist dadurch hergestellt, daß die auf den Wellen 17, 18 sitzenden Zahnräder 16, i9 in die Zahnkränzen, 12 des mit der Büchse 9 fest verkeilten Kegelrades io eingreifen. Zu dem durch die Drehung der Flügelräder 44, 45 um ihre eigene Achse auf die Hauptwelle 5 ausgeübten Drehmoment tritt das in gleichem Sinne wirkende Drehmoment hinzu, das durch das Kreisen der Flügelradgehäuse um die Hauptwelle 5 erzeugt wird. ' Das auf der Hohlwelle 3o befestigte und mittels dieser Welle im Lagerkörper 34 frei drehbar gelagerte Flügelradgehäuse wird infolge seiner Gestaltung beim Kreisen um die Hauptwelle 5 dauernd in der Stellung gehalten,-inwelcher die Flügelradwelle 33 senkrecht zur Hohlwelle 3o gerichtet ist. Infolgedessen führt das Gehäuse beim Kreisen um die Hauptwelle 5, und zwar bei jedem Umlauf eine Umdrehung in entgegengesetzter Richtung um seine Lagerachse aus, bei der es die Welle 30 mitnimmt. Diese Drehung wird durch die Hohlwelle 3o, die Zahnräder 29, 28, die Hohlwelle 18, Zahnrad i9 und Zahnkranz 12 auf die Büchse 9 übertragen und ist im gleichen Sinne gerichtet wie das von dem Flügelrade und vom Gehäuse bzw. durch die Drehung des Flügelrades und des ganzen Systems auf die Hauptwelle 5 ausgeübte Drehmoment. Das Übersetzungsverhältnis der Kegelräder 29, 28 einerseits und der Zahnkränze 15 und 12 zum Kegelrad i9 andererseits muß das gleiche sein, weil auf einen Umlauf des Armkreuzes ein einziger Umlauf des Gehäuses um seine Lagerachse kommt.When the previously described impellers 44, 45 are acted upon, in addition to the torque generated by the rotation of the impellers with their shaft 33, the torque generated by the gears 35, 37, 27, 26, 25, 17, 16, 1o, 9, 8, 7 is transmitted to the main drive shaft 3, a torque is also generated directly around the horizontal main shaft 5, which is based on the fact that the impeller housing acts as a wind turbine blade and the torque generated by the pressure of the wind on the rotor housing during the passage through the upper semicircular path is greater is as the oppositely directed torque, which is generated by the pressure of the wind on the wheel housing when traversing the lower semicircular path. This torque is used according to the invention for the amplification of the mechanical work performance of the wind in that the whole system is connected to the bushing 9 in Triebver and thereby the torque is transmitted directly to the vertical main drive shaft 3. The connection between the rotating housing and the sleeve 9 is made in that the gears 16, i9 seated on the shafts 17, 18 engage in the ring gears 12 of the bevel gear io firmly wedged with the sleeve 9. In addition to the torque exerted on the main shaft 5 by the rotation of the impellers 44, 45 about their own axis, there is also the torque, which acts in the same sense and is generated by the circling of the impeller housing around the main shaft 5. The impeller housing, which is attached to the hollow shaft 3o and freely rotatably mounted in the bearing body 34 by means of this shaft, is permanently held in the position in which the impeller shaft 33 is directed perpendicular to the hollow shaft 3o due to its design when circling around the main shaft 5. As a result, when revolving around the main shaft 5, the housing executes one revolution in the opposite direction around its bearing axis during each revolution, during which it takes the shaft 30 with it. This rotation is transmitted through the hollow shaft 3o, the gears 29, 28, the hollow shaft 18, gear i9 and ring gear 12 to the sleeve 9 and is directed in the same sense as that of the impeller and the housing or by the rotation of the impeller and of the whole system on the main shaft 5 applied torque. The transmission ratio of the bevel gears 29, 28 on the one hand and the ring gears 15 and 12 to the bevel gear i9 on the other hand must be the same, because one revolution of the spider comes a single revolution of the housing around its bearing axis.

Die Eigendrehung des Flügelradgehäuses um seine Lagerachse bzw. die stetige senkrechte Stellung der Flügelradwelle 33 zur Hauptwelle 5 wird einerseits durch die kegelförmigen Abschlußhauben, durch die dreieckige, in der Mitte erweiterte und nach den Abschlußhauben verjüngte Gestalt der außen auf. das zylindrischeRotorgehäuse aufgesetzten Windfangtaschen, durch die schnelle Drehung der Flügelräder, durch die Gewichtsverteilung und andererseits durch Stabilisierungsflächen oder Bleche, welche in zur Flügelradachse senkrechter Ebene angeordnet sind, gesichert. Die Stabilisierungsbleche sind etwa in der Mitte in der Höhe des Gehäuses in den Windfangtaschen angebracht und dienen gleichzeitig zur Absteifung der Außenbleche der Windfangtaschen.The self-rotation of the impeller housing around its bearing axis or the constant vertical position of the impeller shaft 33 to Main shaft 5 is on the one hand by the conical end caps, by the triangular, The shape of the outside is expanded in the middle and tapered towards the end caps on. the cylindrical rotor housing attached windscreen pockets, through the fast Rotation of the impellers, through the weight distribution and, on the other hand, through stabilization surfaces or sheets, which are arranged in a plane perpendicular to the impeller axis, secured. The stabilizing plates are about in the middle at the height of the housing in the Attached wind trap pockets and also serve to stiffen the outer sheets the windscreen pockets.

Das muschelartige Blech 46, das die Windfangtasche an der Leeseite des Flügelradgehäuses bildet, ist vorn durch eine Leitfläche 5 z verlängert, die mittels einer Achse 52 drehbar gelagert ist. An der anderen Seitenkante der vorderen Öffnung des Flügelradgehäuses ist ein an der Hauptachse ebenflächiges Leitblech 53 mittels einer Achse 54 schwenkbar am Flügelradgehäuse angelenkt.The shell-like sheet metal 46 that the windscreen pocket on the lee side of the impeller housing is extended at the front by a guide surface 5 z, the is rotatably mounted by means of an axis 52. On the other side edge of the front The opening of the impeller housing is a guide plate that is flat on the main axis 53 articulated pivotably on the impeller housing by means of an axle 54.

An der Achse 52 der Leitfläche 51 ist ein Arm 55 (Abb. 3) fest angebracht, der durch einen Gelenkarm 56 mit dem freien Ende eines Hebels 57 gelenkig verbunden ist. Dieser Hebel ist in dem Teil 38 des rahmenartigen Lagerkörpers 34 32 um einen senkrechten Bolzen 58 schwenkbar gelagert. In gleicher Weise ist ein am Leitblech 53 ;befestigter Arm 59 durch eine Gelenkstange 6o mit einem um den Bolzen 58 schwenkbaren Arm 61 gelenkig verbunden. An den Hebeln 57 bzw. 61 ist je eine Stange 62 bzw. 63 gelenkig angeschlossen, deren rückwärtiges Ende mit dem einen Arme eines am Lagerkörper 3 r, 32 schwenkbar gelagerten Winkelhebels 64 bzw. 8r (Abb. 2, 3) gelenkig verbunden ist, dessen anderer mit einer Laufrolle versehener Arm die seitlich angeordnete Hubfläche einer am Lagerkörper -q. befestigten Hubscheibe 65 berührt.An arm 55 (FIG. 3) is fixedly attached to the axis 52 of the guide surface 51 and is articulated to the free end of a lever 57 by an articulated arm 56. This lever is mounted in part 38 of the frame-like bearing body 34 32 so as to be pivotable about a vertical bolt 58. In the same way, an arm 59 fastened to the guide plate 53; is connected in an articulated manner to an arm 61 pivotable about the bolt 58 by means of a joint rod 6o. A rod 62 or 63 is articulated to each of the levers 57 and 61, the rear end of which is articulated to one arm of an angle lever 64 or 8r (Figs. 2, 3) pivotally mounted on the bearing body 3 r, 32, whose other arm provided with a roller, the laterally arranged lifting surface of a on the bearing body -q. attached lifting disc 65 touches.

Wenn sich ein Flügelradgehäuse in der in Abb. 2 gezeichneten Stellung senkrecht oberhalb der waagerechten Hauptwelle 5 befindet, werden durch die Wirkung der Hubscheibe 65 mittels der Gestänge 55 .bis 57, 62 und 59 bis 61, 63 die Leitfläche 51 und das Leitblech 53 in der in Abb. 3 gezeichneten Stellung gehalten, in welcher die Leitfläche 51 unmittelbar an die Windfangtasche 46 sich anschließt und sie ohne Unterbrechung verlängert und das Leitblech 53 etwa radial zur Flügelradachse gerichtet ist und in der Windrichtung liegt. Diese Stellung behalten die beweglichen Teile des Flügelradgehäuses während des Durchlaufens der oberen Hälfte seiner Kreisbahn um die Hauptwelle 5 bei. Beim Übertritt in den unteren Halbkreis der Bahn des Gehäuses um die Hauptwelle 5 erfolgt eine Umsteuerung des Gestänges durch die Hubscheibe 65 derart, daß das Leitblech 53 die Öffnung der Windfangtasche 47 verschließt und die Leitfläche 5 r zum größeren Teil vor die Öffnung des festen Flügelradgehäuses sich legt unter Offenlassung eines großen Eintritts- und Austrittsplatzes für den Wind. Es wird also, wenn das Flügelradgehäuse den unteren Halbkreis der Drehung um die Hauptwelle 5 beschreibt, die vom Wind beaufschlagte Fläche stark verringert und entsprechend natürlich auch der gegen die Umdrehung des Flügelradgehäuses gerichtete Winddruck.Is when an impeller vertically in the drawn in Fig. 2 position above the horizontal main shaft 5, by the action of the cam 65 by means of the linkage 55 .to 57, 62 and 59 to 61, 63, the guide surface 51 and the guide plate 53 in held the position shown in Fig. 3, in which the guide surface 51 directly adjoins the porch pocket 46 and extends it without interruption and the guide plate 53 is directed approximately radially to the impeller axis and lies in the wind direction. The moving parts of the impeller housing maintain this position during the passage through the upper half of its circular path around the main shaft 5. When crossing into the lower semicircle of the path of the housing around the main shaft 5, the linkage is reversed by the lifting disc 65 in such a way that the guide plate 53 closes the opening of the windscreen pocket 47 and the guide surface 5 r is largely in front of the opening of the fixed impeller housing lays a large entry and exit point open for the wind. When the impeller housing describes the lower semicircle of rotation around the main shaft 5, the area exposed to the wind is greatly reduced and, accordingly, of course, the wind pressure directed against the rotation of the impeller housing.

Die Leitfläche5i der Windfangtasche46 und das schwenkbare Leitblech 53 sind etwa in der Mitte ihrer Höhe bzw. in Höhe der Hohlwelle 3o durch einen waagerechten Schlitz unterbrochen, und in den Schlitzen führt sich ein in waagerechter Ebene sich erstreckendes Blech 66 von Sichelform, das mit der Spitze durch den Schlitz des Leitbleches 53 hindurchragt. An der Spitze des Bleches 66 ist bei 67 einArm68 angelenkt, der bei 69 seinen festen Drehpunkt hat. Ein Fortsatz des Armes 68 ist durch eine Gelenkstange 7o mit einem Arm 71 gelenkig verbunden, der um den Bolzen 58 schwenkbar gelagert ist. An dem Arm 71 ist eine Stange 72 angelenkt, deren anderes Ende mit dem einen Arm eines an dem Lagerkörper 31 angelenkten Winkelhebels 73 gelenkig verbunden ist. Die Rolle des Winkelhebels 73 läuft auf einer kreisförmigen Hubbahn der am Lagerkörper 24. befestigten Hubscheibe 65, welche die Stellung und Bewegung der Spitze des sichelförmigen Bleches 66 im Verlaufe der Drehung des Flügelradgehäuses um die Achse der Welle 30 und um die Hauptwelle 5 steuert.The guide surface 5i of the porch pocket46 and the pivotable guide plate 53 are interrupted approximately in the middle of their height or at the height of the hollow shaft 3o by a horizontal slot, and in the slots there is a horizontally extending plate 66 of sickle shape, which with the tip protrudes through the slot of the guide plate 53. At 67, an arm 68 is hinged to the tip of the plate 66 and has its fixed pivot point at 69. An extension of the arm 68 is connected in an articulated manner to an arm 71, which is pivotably mounted about the bolt 58, by means of an articulated rod 7o. A rod 72 is articulated to the arm 71, the other end of which is articulated to one arm of an angle lever 73 articulated to the bearing body 31. The role of the angle lever 73 runs on a circular lifting path of the lifting disc 65 attached to the bearing body 24, which controls the position and movement of the tip of the crescent-shaped plate 66 in the course of the rotation of the impeller housing about the axis of the shaft 30 and about the main shaft 5.

Das andere Ende des sichelförmigen Bleches 66 ist bei 74 durch einen Arm75 von gleicher Länge wie .der Arm 68 an einen an der Windfangtasche ¢6 befestigten Bolzen 76 angelenkt. Der Arm 75 ist durch eine Gelenkstange 77 mit dem freien Ende eines um den Bolzen 58 schwenkbaren Armes 78 gelenkig verbunden. Der Arm 78 ist durch eine Stange; 9 mit dem einen Arm eines am Lagerkörper 31 angelenkten Winkelhebels 8o gelenkig verbunden, dessen Rolle auf einer Kreishubbahn der Hubscheibe 65 läuft. Diese Hubbahn steuert somit die Bewegung des stumpfen Endes des Sichelbleches 66.The other end of the sickle-shaped plate 66 is at 74 through a Arm 75 of the same length as arm 68 attached to one of the windscreen pocket ¢ 6 Bolt 76 hinged. The arm 75 is connected to the free end by a pivot rod 77 an arm 78 pivotable about the bolt 58 is articulated. The arm 78 is by a rod; 9 with one arm of an angle lever articulated on the bearing body 31 8o articulated, the role of which runs on a circular lifting path of the lifting disc 65. This lifting path thus controls the movement of the blunt end of the sickle plate 66.

Das Sichelblech 66 dient zur Ausnutzung des Auftriebswindes für die Drehung des ganzen Gehäuses um die Hauptwelle 5. In der gleichen Weise wie die Leitfläche 51 und das Leitblech 53 beim Übergang von der oberen Hälfte der Kreisbahn des Gehäuses in die untere und umgekehrt durch den Kurvenhubkörper 65 umgesteuert werden, wird das Blech 66 beim Übergang von der linken Hälfte der Kreisbahn in die rechte und umgekehrt durch die Hubscheibe 65 umgesteuert, derart, daß in der Kreisbahnhälfte, in welcher der Auftriebwind gegen die Unterseite des Bleches 66 im Sinne der Drehung des Gehäuses wirkt, das Blech 66 die in Abb. 3 gezeichnete Stellung einnimmt und in der anderen Kreisbahn hälfte, in welcher der Auftriebwind der Drehung entgegenwirkt; das Blech 66 soweit als möglich an den Drehungsraum der Flügelräder 44, 45 herangezogen wird, wodurch die vom Auftriebwind beaufschlagte Fläche des Bleches 66 stark verkleinert wird.The sickle plate 66 is used to utilize the lift wind for the Rotation of the whole housing around the main shaft 5. In the same way as the guide surface 51 and the guide plate 53 at the transition from the upper half of the circular path of the housing in the lower and vice versa through the cam lifting body 65 reversed are, the sheet 66 when transitioning from the left half of the circular path to the right and vice versa reversed by the lifting disc 65, so that in the circular path half, in which the lift wind against the underside of the plate 66 in the sense of rotation of the housing acts, the plate 66 assumes the position shown in Fig. 3 and in the other half of the circular path, in which the lift wind counteracts the rotation; the sheet metal 66 is pulled as close as possible to the space of rotation of the impellers 44, 45 is, as a result of which the area of the plate 66 acted upon by the lift wind is greatly reduced will.

Die beschriebene Windkraftmaschine kann wahlweise entweder derart betrieben werden, daß das Armkreuz 2o bis 24 mit den Hohlwellen 30 und den Flügelradgehäusen um die Hauptwelle 5 umläuft oder derart, daß das Armkreuz auf der Hauptwelle 5 feststeht und nur die Wirkung der Flügelräder auf die Hauptantriebswelle 3 übertragen wird. Es bedarf hierzu nur einer Einrichtung, um nach Belieben den Nebenkörper :2o, 21 in Bezug auf die Hauptwelle 5 zu verriegeln oder frei zu machen.The wind power machine described can either be operated in such a way that the spider 2o to 24 with the hollow shafts 30 and the impeller housings revolves around the main shaft 5 or in such a way that the spider is fixed on the main shaft 5 and only transmits the effect of the impellers to the main drive shaft 3 will. For this purpose, only one device is required in order to lock the secondary body at will: 2o, 21 with respect to the main shaft 5 or to make it free.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Wind power plant with the axis of rotation of the wind turbine with curved blades arranged transversely to the wind flow and with a fixed and shell-like curved guide surface with a tapering windscreen pocket, the outlet opening of which is on the side of the impeller facing away from the wind flow, characterized in that a complete wind power machine at each end a spider (2o to 24) is mounted, which rotates on a the shafts (33) of the impellers (44, 45) perpendicularly crossing the main shaft (5), and that the rotary movement of the impeller shafts (33) by a gear (7, 8, 9, 1o, 16, 17, 25, 26), the main drive shaft (3) is transmitted.

2. Wind power plant according to claim i, characterized in that the. Guide surface (5i) through an axis (52) rotatably connected to a porch pocket (46) forming its continuation is that a baffle plate (53) is pivotable by an axis (54) on the impeller housing is articulated and that by a fixed lifting disc (65), by means of a Linkage (55, 56, 57, 62 or 59, 6o, 61 63) the guide plate (53) temporarily the The opening of the porch pocket (47) closes and the guide surface (5i) is temporarily closed for the greater part in front of the opening of the fixed impeller housing, so that the the area exposed to the wind is greatly reduced as long as the impeller housing describes the lower semicircle of its orbital movement around the main shaft (5).