DE963229C

DE963229C - Einfluegelwindmotor mit vertikaler Drehachse

Info

Publication number: DE963229C
Application number: DEG18231A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Goldau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-10-23
Filing date: 1955-10-23
Publication date: 1957-05-02

Description

Einflügelwindmotor mit vertikaler Drehachse Bei Einflügelwindmotoren mit vertikaler Drehachse ist die Anwendung einer Kurbelwelle bekannt, wobei ein einziger Drehflügel mit seinem unteren oder oberen Ende am äußeren Ende des Kurbelarmes gelagert ist, während das entgegengesetzte Flügelende in der Kurbelwellendrehachse drehbar gelagert ist. Hierbei dreht sich der Drehflügel mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle. Es wird dies durch entsprechende Zahnradübersetzungen erreicht, und zwar entweder durch ein sogenanntes Taumelrad mit Innenverzahnung, das an dem auf dem Kurbelarm gelagerten Ende des Flügels befestigt ist und mit einem kleineren sogenannten Steuerrad zusammenarbeitet, das mit der auf der Kurbelwelle gelagerten Windfahne fest verbunden ist, oder durch -;n am Flügel befestigtes Taumelrad mit Außenverzahnung, welches mit dem mit der Windfahne verbundenen Steuerrad über ein im Kurbelarm gelagertes Umkehrrad im Eingriff steht. Bei diesen Ausführungen eines Einflügelwindmotors ist die Flügeldrehachse leicht gegen die Vertikale geneigt und beschreibt um die Kurbelwellendrehachse einen spitzen Kegel. Aus diesem Umstand heraus ergeben sich jedoch beachtliche Nachteile hinsichtlich des aerodynamischen Wirkungsgrades, der Höhe der Herstellungskosten und der Notwendigkeit, das jeweils obere Führungslager des Drehflügels durch Seile abspannen zu müssen. In allen Fällen, in denen geneigte Flügeldrehachsen mittlerer Bauhöhe zur Anwendung gelangen, ist - von. den in verschiedenen Höhen unterschiedlichen u/v-Werten abgesehen -wegen des ungünstigen Dickenverhältnisses am spitzen Ende des Flügels mit einer Verschlechterung des Leistungsbeiwertes zu rechnen. Die geschilderten Nachteile sollen gemäß der Erfindung durch einen Einflügelwindmotor mit gleichbleibendem Drehflügelprofil beseitigt werden, der auf einer mit der Kurbelwellendrehachse parallelen Achse drehbar gelagert ist.
Zur Erläuterung dienen die Abb. i bis 3 der Zeichnung, und zwar stellt dar Abb. i eine Vorderansicht des Einflügelwindmotors, Abb. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerungsgetriebe, Abb.3 eine Draufsicht auf den Einflügelwindmotor.
Die in einem Stützbock oder einem kegel- oder kugelförmigen Gebäude ca angeordnete Kurbelwelle c ist in, bekannter Weise in einem gemeinsamen Radial- und Axiallager d an der höchsten Stelle des Stützbockes und an dessen tiefster Stelle e in einem Radiallager vertikal gelagert. Um den als vertikale Achse ausgebildeten Kurbelzapfen b dreht sich der Drehflügel f mit einem am unteren Ende befestigten Zahnkranz g mit Außenverzahnung, dessen Zähnezahl doppelt so groß ist wie diejenige des mit der Win.dfahnennabe h verbundenen, um go° schwenkbar angeordneten Zahnrades i. Zwischen beiden Zahnrädern befindet sich ein Umkehrrad, das erfindungsgemäß durch zwei auf einer durch die Kurbel j führenden Zwischenwelle h sitzende Zahnräder L, in ersetzt ist. Mit Hilfe dieser Anordnung besteht die Möglichkeit, dem Kurbelradius in begrenztem Rahmen beliebige Größen zu geben und das Gegengewicht n unterhalb des Flügels zum Ausgleich der Unwuchten beliebig zu gestalten. Am oberen Ende der Flügeldrehachse befindet sich ein weiteres Gegengewicht o.
Während die sonst auf Bockgestelle gesetzten Einflügelwindmotoren eine Doppelwindfahne von symmetrischer Anordnung mit hochgezogenen Windflächen besitzen, können diese bei der vorgeschlagenen Anordnung nicht verwandt werden, da sie im Windschatten des Drehflügels liegen würden. Es ist deshalb eine unsymmetrische Windfahnenanordnung gewählt, die aus einem Tragarm p, einer Windfläche q und einem Gegengewicht r besteht und die so eingerichtet ist, daß die Windflächenebene jeweils auf der Seite des Windmotors steht, die vom Drehflügel zum geringsten Teil durchlaufen wird. Hierdurch erfährt die Windfahne eine erhebliche Vereinfachung.
Der beschriebene Einflügelwindmotor bietet anderen Ausführungen gegenüber bemerkenswerte Vorteile. Die Kurbelwelle mit parallelen Achsen kann am Kurbelarm geteilt -,verden, wodurch die Montage wesentlich erleichtert wird. Der Drehflügel verbilligt sich wegen seines gleichbleibenden Profils beträchtlich. Der höhere Leistungsbeiwert gegenüber Einflügelwindmotoren mit kegelförmig umlaufender Flügeldrehachse ist gewährleistet durch den auf der ganzen Flügellänge gleichbleibenden Kurbelradius und ein bedeutend günstigeres Dickenverhältnis des Drehflügelprofils.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einflügelwindmotor mit vertikaler Drehachse, dessen Flügel auf dem nach oben gerichteten Kurbelzapfen einer vertikal gelagerten Kurbelwelle drehbar gelagert ist, wobei die für den Betrieb erforderlichen Flügelstellungen vermittels eines am unteren Ende des Flügels konzentrisch zur Flügeldrehachse angeordneten, außen verzahnten Zahnkranzes erzielt werden, der über ein im Kurbelarm gelagertes Umkehrrad mit einem konzentrisch zur Kurbelwelle angeordneten, außen verzahnten, vermittels einer Windfahne gegenüber der Kurbelwelle v erdrehbaren Zahnrades im Eingriff steht, dessen Zähnezahl halb so groß ist wie die des Zahnkranzes, und wobei die bei den Drehbewegungen auftretenden Unwuchten durch Gegengewichte ausgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelzapfen frei tragend ausgebildet und in an sich bekannter Weise parallel zur Kurbelwelle ausgerichtet ist. wobei die Kurbelwelle in an sich gleichfalls bekannter Weise durch zwei Radiallager und ein Axiallager abgestützt ist.
2. Einflügelwindmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Kurbelarm der Kurbelwelle angeordnete Umkehrrad aus zwei auf einer Zwischenwelle befestigten Zahnrädern besteht, vt n denen das eine Zahnrad (m) mit dem oberhalb des Kurbelarmes (j) befindlichen Zahnkranz (g) des Drehflügels und das andere Zahnrad (l) mit dem unterhalb des Kurbelarmes befindlichen Zahnrad (i) der Windfahnennabe im Eingriff steht.
3. Einflügelwindmotor nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Windfahne vorgesehen ist, deren Ebene sich seitlich der Kurbelwelle befindet, und zwar auf der Seite, die vom Drehflügel zum kleinsten Teil durchlaufen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 800 38q., 8o2 988, 883_429.