DE873980C

DE873980C - Verstellbarer Fluegel fuer Windmotoren

Info

Publication number: DE873980C
Application number: DEC1172D
Authority: DE
Inventors: Rene Louis Pierre Mar Chevreau; Paul Julien Deville
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-02-25
Filing date: 1941-12-05
Publication date: 1953-04-20

Description

Verstellbarer Flügel für Windmotoren Eine der Schwierigkeiten für die praktische Ausnutzung des Windes durch Windmotoren ist durch die Geschwindigkeitsänderungen des Windes bedingt"d!a diese starke Schwankungen der Drehzahl und Leistung des Windmotors verursachen.
Um dem abzuhelfen, hat man: bereits: verstellbare Flügel vorgeschlagen, die durch die Zentrifugalkraft oder .durch eine bewegliche, dem Winddruck ausgesetzte Steuerflächegedreht werden. Diese Eiinrichtungen sind jedoch nur für Flügel mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, beispielsweise bis zu 4m, brauchbar.
Gegenstand :der Erfindung ist ein verstellbarer Flügel für besonders große Leistungen, beispielsweise mit einem Durchmesser von 5o m für eine Leistung von 2,5o PS bei einer Windgeschwindigkeit von 8 m/Sek: und 15 Umdrehungen in der Minute. Ein solches Windrad mit zwei Flügeln wiegt etwa 1a t, @d. h. 6 t pro Flügel.
Der verstellbare Flügel besteht erfindungsgemäß aus einem Mittelteil, an dem vorn eine Leitfläche und hinten eine Abströmfläche angelenkt sind, deren Einstellung durch eine Steuervorrichtung erfolgt. Jeder Windradflügel besitzt also wie ein Flugzeugflügel eine Leitfläche und eine Abett8mfläche. Der mittlere, mit der Nabe aus einen Stück bestehende Teil kann sehr robust@-'äüsgebildet werden, wodurch der Bau von -Flügeln mit sehr großen Dimensionen ermöglicht wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flügels beispielsweise dargestellt. Es zeigen; Fig. i und 2 schematisch, schaubildlich und im Schnitt einen in waagerechter Stellung befindlichen Flügel mit aasgelenkter Leitfläche und aasgelenkter Abströmfläche in zwei verschiedenen Stellungen, Fig.3 schaubildlich eine verbesserte Ausfüh= rungsform eines Flügels.
Nach der Ausführung gemäß Fig. i und :2 besteht jeder um eine waagerechte Achse drehbare Flügel aus einem festen Mittelteil 1-2; an dem vorn. bei. i eine bewegliche Leitfläche 1-3 und hinten bei 4 eine Absträmfläche 5-6 aasgelenkt ist, deren Schwenkachse durch Platten q.' getragen wird. Eine zur Windrichtung senkrecht einstellbare Steuerfläche sitzt auf einer Stange 8-9-i8, die in Lagern io, ii geführt ist, welche an einer Platte 7' befestigt sind, die wiederum mit dem mittleren Teil 1-2 des Flügels fest verbunden ist.
Der Punkt 9 "der Stange ist über eine kleine Verbindungsstange 9-i2 an die Abströmfläche 5-6 angeschlossen. Diese wird durch eine Feder 13-i4, deren Befestigungspunkt 14 mit der Platte 7' verbunden. ist, in der geneigten Stellung gehalten.
In. einem festen Punkt IS Iden Platte 7' ist ein Kniehebel 16-17 gelagert, -dessen Ende 16 über eine Stange 16-3 mit der Vorderkante der beweglichen Leitfläche 1-3 verbunden ist und dessen anderes Ende 17 auf der vor der Steuerfläche 7 unter der Wirkung -des durch den Pfeil: dargestellten Windes durchlaufenen Strecke liegt.
Die Wirkungsweise: der Luftschraube ist folgende: Bei schwachem Wind befinden sich die Teile in der Stellung der Fig. i. Der Winkel zwischen Windrichtung und der die Vorder- und Hinterkante des Flügels verbindenden Linie ist dabei am größten. Der auf den Flügel ausgeübte Druck ist ebenfalls am größten. Bei zunehmender Windgeschwindigkeit wächst der auf die Steuerfläche 7 ausgeübte Druck und verschiebt sie in Windrichtung. Dadurch wird erstens die Abströmfläche 5-6 angehoben. (Fig.2) und damit der Angriffswinkel verkleinert. Etwas später, nachdem die Steuerfläche 7 das Ende 17 des in 15 gelagerten Kniehebels erreicht hat, wird- durch die Stange 16-3 auch die Leitfläche 1-3 angehoben, und es erfolgt nun durch die Vereinigung der beiden Wirkungen eine raschere Verminderung des Angriffswinkels.
Durch zweckentsprechende Wahl der Oberflächen des mittleren Flügelteils 1-2, der Leitfläche und der Abströmfläche, der entsprechenden Lagerpunkte derselben und der Verbindungen mit der Steuerflache 7 kann,der auf -den Flügel ausgeübte Druck je nach der Windgeschwindigkeit stetig verändert werden, damit das Windrad mit ungefähr unveränderlicher Drehzahl und Leistung umläuft.
Bei großen Windschrauben ist es möglich, daß die Windgeschwindigkeit in einem gegebenen: Zeitpunkt das den verschiedenen Höhen des Windrades nicht die gleiche ist, wozu noch kommt, daß infolge der Rotation der Winddruck ohnehin auf den Teilen des Windrades von der Nabe bis zu den Spitzen beträchtlich verschieden ist. Um aber auch in diesem Fall die gewünschte, unveränderliche Drehzahl und Leistung zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Angriffsfläche 1-3 und ;die Abströnifläche 5-6 von der Nabe zum Flügelende hin in mehrere Abschnitte zu unterteilen (Fig. 3) und den einzelnen Abschnitten 23 bis 26 bzw. i9 bis 22 je :die für die gewünschte Wirkung geeignete Richtung zu geben.
Es. ist vorteilhaft, :den Wert der von dem Windrad erzeugten Leistung nach Bedarf ändern zu können. Dazu ist es bloß nötig, eines der die Einstellung bewirkenden Elemente zweckmäßig umzuändern. Es kann z. B. die Steuerfläche 7 mehr oder weniger gegenüber der Windrichtung geneigt werden. Dabei werden. vorzugsweise zwei gleich große, aber entgegengesetzt geneigte Flächen bzw. eine jalousicartige Fläche verwendet, bei der die Hälfte der Elementarflächen in die eine und die andereHälfte in dieanderekichtunggeneigtwerden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verstellbarer Flügel für Windmotoren mit einer durch den Winddruck beaufschlagten beweglichen Steuerfläche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel aus -einem festen Mittelteil (i---) besteht, an dem eine Leitfläche (1-3) und/oder eine Abströmfläche (5-6) aasgelenkt ist, deren bzw. dessen Einstellung durch die bewegliche Steuerfläche erfolgt.
2. Flügel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand die Leitfläche (1-3) und die Abströnifläche (5-6) durch Rückstellfedern: (13-14) in entgegengesetzt zueinander gerichteten Schwenkstellungen gehalten werden..
3. Flügel nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, Jaß,die Leitfläche (1-3) und die Abströnifläche (5-6) von; der Nabe zum Flügelende hin in mehrere Abschnitte unterteilt sind, die zur Berücksichtigung der untereinander verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten der verschiedenen Abschnitte je durch eine besondere Schwenkvorrichtung unabhängig voneinander schwenkbar sind.-Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1942i, 518888.