DE2953030A1 - Wind machine system for pushing and lifting loads and having improved counterbalancing - Google Patents
Wind machine system for pushing and lifting loads and having improved counterbalancingInfo
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Description
Windmaschinensystem zum Schieben und Heben von Lasten mit verbessertem Lastausgleich
Die vorliegende Erfindung betrifft die Technik der Windmühlen
und Windmaschinen, bei denen ein mehrflügeliger Läufer ein Getriebe
antreibt, das die Drehbewegung zu einer Hin- und Herbewegung übersetzt, mit der ein vertikaler Schaft angetrieben
wird, um eine Wasserpumpe oder andere Last anzutreiben. Bei dieser Art einer Windmaschine sind der Läufer und das Getriebe
auf einem hohen Turm angeordnet und heben die Stange, den Pumpenzylinder und das Wasser nur während des Aufwärtshubs
der Stange. Beim Abwärtshub wird kein Wasser bewegt, aber die Stange und der Pumpenzylinder bewegen sich abwärts. Nutzbare
Arbeit wird also nur im Aufwärtshub geleistet; im Abwärtshub wird die Last nicht angetrieben.
Herkömmliche Windmühlen leiden unter einer wesentlichen Einschränkung dahingehend, daß sie bei Windgeschwindigkeiten
unter etwa 25 km/h (15 miles per hour) nicht mehr arbeiten. Da Windgeschwindigkeiten von 25 km/h oder mehr auf der Erdoberfläche
nur zu etwa 30 % der Zeit auftreten, sind die Windmühlen zeitmäßig weniger als ein Drittel der Zeit verfügbar,
obgleich sie während der gesamten Zeit gebraucht werden. Fällt die Windgeschwindigkeit momentan unter 25 km/h
ab, reicht der Schwung des Läufers im allgemeinen nicht aus, um den Läufer weiterzudrehen, bis die Windgeschwindigkeit
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wieder ausreichend zugenommen hat, so daß der Läufer zum
Stillstand kommt; dann ist unter Umständen eine Windgeschwindigkeit von mehr als 25 km/h erforderlich, um ihn wieder in
Gang zu setzen. Treten derartige Windböen nicht auf, bleibt der Läufer stehen.
Man hat versucht, die Hubleistung einer mehrflügeligen Pumpwindmühle
zu verbessern, indem man das Gewicht der Hubstange und des Wassers mit Seilscheiben und Gewichten kompensierte.
Diese Maßnahmen haben sich im Einsatz nicht als praktikabel und zuverlässig erwiesen. Eine weitere Gewichtsausgleichsanordnung
ist in der US-PS 3 782 222 vorgeschlagen. Diese Patentschrift beschreibt eine Gegengewichtsanordnung,
bei der teleskopartige Arme von entgegengesetzten Seiten einer vertikal hin- und hergehenden Hubstange in
einer Windmühle abstehen. Die Arme sind schwenkbar an drehbaren Scheiben befestigt, die am Turm der Windmühle gelagert
sind. Jede Scheibe ist über ein Seil mit der hin-und hergehenden Vertikalstange verbunden, um das Stangengewicht
zu kompensieren. Die Arme weisen teleskopartig ineinandergesteckte Abschnitte auf, die sich aus- und einfahren lassen,
um die Armlänge zu verändern und so die Hebelwirkung der
Armanordnung auf die Stange einzustellen. Mit dieser Art eines Gewichtsausgleichs lassen sich allgemein etwa 98 %
des Gewichts einer hin- und hergehenden Stange ausgleichen, so daß sich die Betriebsfähigkeit einer derart ausgerüsteten
Windmühle auf Windgeschwindigkeiten bis hinunter zu etwa 5 km/h (3 miles per hour) erweitern läßt. Theoretisch ist
diese Art eines Gewichtsausgleichssystems in der Lage, das Gewicht der Stange und mindestens teilweise auch das Gewicht
der gepumpten Flüssigkeit auszugleichen, um den Läufer im Aufwärtsteil des Hubzyklus zu unterstützen. Beim Absenken
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der Stange muß der Läufer jedoch die Leistung erbringen, die zum Anheben der schweren Teleskoparme benötigt wird.
Herkömmliche Windmühlen sind nicht dafür konstruiert, im Abwärtsteil des Zyklusses Lasten zu drücken bzw. zu schieben.
Wenn eine solche Windmühle eine Stange und den daran befestigten Pumpzylinder abwärts drücken soll, hebt das
Getriebe sich aus seinem Lager auf dem Turm, verklemmen die Zahnräder und fällt die Windmühle vollständig aus. In diesem
Fall können schwierige und zeitaufwendige Reparaturen erforderlich sein, um die Windmühle wieder herzustellen bzw.
sie wieder in Gang zu setzen. Diese Unfähigkeit herkömmlicher Windmühlen, im Abwärtsteil des Arbeitszyklus zu pumpen
bzw. zu schieben, ist charakteristisch für die bereits im Einsatz befindlichen mehr als 6 Millionen Windmühlen. Aus
diesem Grund werden Windmühlen nur zum Heben von Lasten, nicht zum Abwärtsdrücken verwendet. Ein Gewichtsausgleichssystem
mit Teleskoparmen, Drehscheiben und Verbindungsseilen läßt sich also in der Praxis nicht einsetzen, um das Heben
von Pumpwasser zu unterstützen; es ist beschränkt auf das Stützen der Hebebewegung nur für die Stange und den Pumpzylinder.
Ein Gewichtsausgleichssystem mit Teleskoparmen hat eine Anzahl weiterer Nachteile, die seinen allgemeinen Einsatz
einschränken. Eine Einschränkung ist die Unmöglichkeit, die Länge der Teleskoparme auf genau die gleiche Länge und so
einzustellen, daß sie präzise nur das Gewicht der Stange und des PumpZylinders, aber nicht mehr kompensieren; andernfalls
tritt ein Widerstand gegen die Getriebebewegung auf, schlagen die Teleskoparme und reißen die Verbindungsseile.
Wird weniger als das Gewicht der Stange und des Zylinders ausgeglichen, sinkt der Wirkungsgrad des Gewichtsausgleichs
und die Windmühle kann bei geringer Windgeschwindigkeit nicht wirksam arbeiten. Weiterhin muß eine häufige Verstellung der
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Teleskoparme in Kauf genommen werden, da die Halteschrauben sich lockern und die Armabschnitte sich zueinander verschieben,
so daß die Armlängen erneut eingestellt werden müssen. Ist dies der Fall, während die Windmühle arbeitet, muß die
Windmühle stillgesetzt und müssen die Teleskoparme im Feld mühsam nachjustiert werden. Dieser Vorgang ist zeitraubend
und schränkt die Nutzungsdauer der Windmühle ein.
Die vorliegende Erfindung richtet sich darauf, diese und andere Schwierigkeiten und Nachteile zu überwinden, die
bei bekannten Windmühlen und deren Gewichtsausgleichssystemen auftreten. Die vorliegende Erfindung schafft Windmühlen bzw.
Windmaschinen, die Leistung sowohl im Aufwärtshub als auch im Abwärts- bzw. Schubteil des Hubzyklus liefern können. Mit
der vorliegenden Erfindung ist es zum ersten Mal praktisch möglich, die Nutzbarkeit von Windmaschinen auf andere Einsatzfälle
zu erweitern - beispielsweise den Antrieb von Luftverdichtern, Pumpen mit konstantem Förderdruck ("running
head pumps") und dergleichen. Zum ersten Mal ist es nun möglich, eine Windmühle bzw. Windmaschine zu konstruieren,
die sowohl abwärts schieben als auch aufwärts ziehen kann. Weiterhin lassen die Windmaschinen sich bei allen Windgeschwindigkeiten
von etwa 5 km/h (3 miles per hour) aufwärts einsetzen. Nach der vorliegenden Erfindung ist das Getriebe,
bei dem es sich um einen Getriebekopf oder einen Getriebekasten
handeln kann, auf dem Windmühlenturm zwischen einem Ober- und einem Unterlager angeordnet, die die Windmaschine
in die Lage versetzen, sowohl abwärts zu schieben als auch aufwärts zu ziehen in Zusammenwirken mit dem zugehörigen integrierten
Lastausgleichssystem. Die bei VJindmühlen verwendeten
herkömmlichen Stangen sind massive Elemente kleinen Durchmessers aus Holz oder Stahl mit einem Durchmesser von 13 mm
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(1/2") bis 19 mm (3/4 in.); diese massiven Elemente mit so
geringem Durchmesser lassen sich zum Drücken von Lasten nicht verwenden, da sie sie dann biegen und brechen. In der vorliegenden
Erfindung liegt das vertikale hin- und hergehende Element als starres Rohr bzw. als Hohlschaft mit einem Durchmesser
von beispielsweise 76,2 mm (3") bis 102 mm(4") vor, so daß sich die Windmaschine zum Abwärtεschieben oder Heben einer
Last mit 20 Lastzyklen pro Sekunde und mehr verwenden läßt. Der Turm ist aus Rohren oder Trägern jeweils mit Rechteckquerschnitt
aufgebaut, die fest genug sind, um die hohen Schub- und Hublasten auszuhalten, die in der Windmaschine
auftreten können. Weiterhin ist der Turm fest im Boden verankert, damit die Maschine sowohl heben als auch abwärts
schieben kann. Ein neuartiges und verbessertes Lastausgleichssystem ist geschaffen worden, das sich in die Windmaschinenkonstruktion
aufnehmen läßt. Es wird unmittelbar mit dem vertikalen hin- und hergehenden Rohr bzw. Schaft gekoppelt.
Justagen vor Ort sind nur minimal erforderlich oder entfallen gänzlich, da sie im Werk vorgenommen werden können. Die
Einstellarbeiten sind leicht und unmittelbar ohne die Präzision möglich, die die oben erläuterten Gewichtsausgleichssysteme
des Standes der Technik erfordern. Das neuartige Lastausgleichssystem weist zwei starre Rohrarme auf, in denen
jeweils eine axial verlaufende Stange ein zylindrisches Gewicht trägt. Die Stange trägt ein Gewinde und das Gewicht
läßt sich auf der Stange verschieben und in der Sollage festlegen.
Jeder Rohrarm ist verschiebbar in einer Lagerhülse gelagert, die schwenkbar in einem ortsfesten Lagerbock liegt;
der Bock ist am Turmgestell befestigt. Die inneren freien Enden der Arme sind direkt und schwenkbar am vertikalen hin-
und hergehenden Rohr bzw. Schaft befestigt, so daß die Arme
axial schwingen, während sie in vertikalen Bogen um die Schwenk-
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hülsen in den Lagerböcken drehen. Die Lastausgleichskonstruktion ist einfacher als die aus dem Stand der Technik
bekannte und erfordert weniger Teile und weniger Einstellarbeiten. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich,
bei bekannter Brunnentiefe, Zylindergröße und vertikalem Stangengewicht die Innengewichte bereits im Werk so einzustellen/
daß man vor Ort eine optimale Leistung erhält. Das neue System bewirkt einen Gewichtsausgleich der hin- und hergehenden
Stange und eines optimalen Anteils des gepumpten Flüssiggewichts. Weiterhin kann man die Windmaschine auch
für andere Zwecke einsetzen als zum Pumpen, von Flüssigkeiten - beispielsweise zum Antrieb eines Luftverdichters, einer
Wärmepumpe oder anderer Lasten, die sowohl eine Hub- als auch eine Zugbewegung erfordern. Die Erfindung ermöglicht
es, die Möglichkeiten der Windkraft bei Geschwindigkeiten unter 25 km/h (15 miles per hour) die zu etwa 70 % der Gesamtzeit
nahe der Erdoberfläche auftreten, und auch bei Windgeschwindigkeiten über 25 km/h auszunutzen, die über
die verbleibenden 30 % auftreten;
Fig. 1 ist eine teilweise weggebrochene Rückansicht einer Windmaschine nach der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ist ein Teilseitenriß auf der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 ist ein waagerechter Teilschnitt auf der Ebene 3-3 der Fig. 1;
Fig. 4 ist ein vertikaler Teilschnitt auf der Ebene 4-4 der Fig. 1;
Fig. 5 ist ein vergrößerter axialer Längsschnitt durch einen Lastausgleichsarm auf der Ebene
5-5 der Fig. 1; und
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Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung von Teilen des Ausgleichsarms.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Windmaschine bzw. Windmühle 10 mit vier Eckständern 12 mit quadratischem Querschnitt,
die ein vierseitiges Gestell bilden. Die unteren Enden der Träger sind an Fußplatten 16 befestigt, die mit Ankerbolzen
18 im Boden festgelegt sind. Die Träger verlaufen nach oben zusammen und bilden so einen Turm. Eine Ringplatte
20 ist an den oberen Trägerenden befestigt und bildet eine
untere Grund- bzw. Lagerfläche 21 für die Lagerkugeln 22, die einen inneren Lagerring 24 tragen; vergl. Fig. 4.Am
Ring 24 ist ein Getriebekopf bzw. -gehäuse 26 befestigt. Ein vertikal verlaufender Hohlschaft bzw. ein Rohr 27
ist mit dem (nicht gezeigten)Zahnradgetriebe im Gehäuse
verbunden. Auf dem Getriebegehäuse ist eine Lagerplatte befestigt, auf der die Lagerkugeln 30 laufen, die von einer
oberen ringförmigen Lagerplatte 32 abgeschlossen werden. Die Platte 32 bildet eine obere ringförmige Lagerfläche
für die Kugeln 34. Durch das Loch 38 in der Platte 32 verläuft aufwärts eine kurze Welle 38, die an der Platte 28 befestigt
ist und einen waagerechten verjüngten Windtrichter trägt. Vier beabstandete Bolzen 42 verlaufen von der Grundplatte
20 aufwärts durch Bohrungen in der Platte 32; die Muttern 44 legen die Lagerplatten und Bolzen aneinander
fest. Eine Welle 46 verläuft waagerecht vom Zahnradgetriebe im Gehäuse 26 ab und trägt den Läufer 43 mit einer Vielzahl
radial verlaufender Flügel 49. Das Getriebe im Gehäuse 29 ist herkömmlich aufgebaut und so angeordnet, daß es die
Drehbewegung des Läufers 8 um die waagerechte Achse der Welle 46 in eine vertikale axiale Hin- und Herbewegung des
Schafts 27 übersetzt. Der Schaft 27 verläuft durch eine Führung 47, die von Streben 47' gehalten wird, die ihrerseits
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an den Eckenträgern 12 befestigt sind.
Das breitere Ende des Trichters 40 dreht sich immer in den
Wind, so daß die Achse der Flügel 49 immerfort dem Wind zugewandt ist. Wenn die Flügel umlaufen, hebt und senkt sich der
Schaft 27.. Wird der Schaft axial herabgedrückt, wirkt die obere Platte 32 als Widerlager für den Schaft 27, eine etwa
an ihm angreifende Last sowie das Getriebegehäuse 26 und
die dort befindlichen Zahnräder. Wird der Schaft 27 axial gehoben, wirkt die untere Grundplatte 20 als Widerlager 21
für das Gewicht des Schafts 27 und eine an ihm angreifende Last. Mit der beschriebenen Anordnung kann die Windmaschine
1o bei der Hub- und Senkbewegung des Schafts zyklisch aufwärts
heben und abwärts schieben.
Um die Bewegung des Schafts 27 zu unterstützen, ist eine
Lastausgleichsanordnung 50 vorgesehen, die zwei Ausgleichsarme 52 aufweist, die sich in einer in Durchmesserrichtung
des Schafts 2 7 verlaufenden Vertikalebene bewegen. Die Arme liegen auf gegenüberliegenden Seiten des Schafts 27 und
verlaufen radial auswärts von ihm weg. Der Schaft 27 kann axial vertikal hin- und hergehen, aber nicht drehen. An gegenüberliegenden
Seiten des Schafts 27 sind zwei Winkelpaare 54 befestigt. Mit (nicht gezeigten) Streben ist an jedem
Paar der beabstandeten Seitenträger 12 ein rechteckiger Lagerbock 56 in Gestalt eines nach unten offenen U angebracht;
vergl. Fig. 1, 5 und 6. Der Lagerbock hat abwärts vorstehende Schenkel 58, die eine Lagerhülse 60 tragen. Axial fluchtende
Bolzen 62 sitzen in Sacklöchern 63 auf gegenüberliegenden Seiten der Hülse 60. Die Bolzen verlaufen durch Löcher
66 der Schenkel 58, damit die Hülse bei ortsfestem Lagerbock 54 auf einer waagerechten Achse frei auf einer bogenförmigen
Bahn umlaufen kann.
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In jeder Hülse 60 ist axial verschiebbar ein Rohr 68 angebracht, das an seinem inneren Ende 70 mit einer Bohrung und
einem Bolzen schwenkbar in einem Winkelpaar 54 festgelegt ist. Im Rohr 68 ist ein Gewindering 74 angeordnet, den radial
verlaufende Arme 75 tragen, die an der Innenwand des Rohrs 68 festgelegt sind. Das Gewindeloch 76 liegt koaxial mit der
Achse des Rohrs 68. Eine Gewindestange 78 ist in den Ring 74 eingeschraubt, verläuft axial aus dem Rohr hinaus und
endet in einem externen Kopf 77. Auf dem Rohr 68 befindet sich eine Kappe 80 mit Innengewinde mit einer Zentralbohrung
82, durch die die Stange 78 hindurch vorsteht. Eine Festziehmutter 84 auf der Stange legt diese im Rohr 68
in der Sollage fest. Im Rohr 68 ist auf die Stange ein massives Metallgewicht 86 aufgesetzt. Dieses Gewicht ist in
der Gestalt zylindrisch und hat eine axial verlaufende Gewindebohrung 88. Die Lage des Gewichts auf der Stange
78 läßt sich verstellen, indem man entweder die Stange oder das Gewicht dreht und dabei das Gewicht bzw. die Stange festhält.
Das Gewicht wird in der Sollage auf der Stange mit der Festziehmutter 90 festgehalten, die auf die Stirnfläche des
Gewichts aufgeschraubt wird. Die Gewichte 86 lassen sich zum gewünschten Ausgleich des Gewichts des Schaftes 27 und der
aufzubringenden Hub-oder Drucklast sehr leicht in die Sollage
bringen. Bei gelöster Festziehmutter 84 und vom Rohr 68 abgeschraubter Kappe 80 lassen die Anordnungen der Stangen
und Gewichte 86 sich drehen, bis die Muttern 90 und Gewichte 86 offenliegen, um die Lage der Gewichte zu ändern. Dann löst
man die Mutter 90 und dreht das Gewicht von Hand oder mit einem Schlüssel, während man den Stangenkopf 76 festhält; alternativ
hält man das Gewicht fest und dreht die Stange 78. Liegen die Gewichte auf beiden Stangen 78 im wesentlichen in der gleichen
Entfernung von den äußeren Stangenenden, zieht man die Festziehmutter 90 wieder auf den Gewichten fest und setzt die
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Stangen 78 in gleicher Tiefe in das Rohr 68 wieder ein.
Zum Betrieb des Windmaschinensystems sei zunächst angenommen, daß es als Hubpumpenantrieb arbeiten soll/ wobei Wasser
axial aufwärts in einem vertikalen Rohr 84 angehoben wird, das in den Boden G hinabverläuft; vergl. Fig. 1.
Die Lastausgleichsarme 52 sind so eingestellt, daß sie das Gewicht des Schafts 27, der Pumpstange 95, des Zylinders
96 und ganz oder teilweise auch das Gewicht des vom Zylinder gehobenen Wassers 98 ausgleichen. Der Pumpvorgang erfolgt
im Hubbetrieb des Schafts 27 und die Grundplatte 20 trägt das volle Gewicht. Während der Schaft 27 nach oben
läuft, schwenken die Ausgleichsarme 52 abwärts in die in
Fig. 1 gestrichelt gezeigte Lage. Um den Schaft 27 abwärts zu bewegen, muß die von den Ausgleichsarmen 52 aufgebrachte
aufwärts gerichtete Kraft überwunden werden. Das Getriebe im Gehäuse 26 arbeitet nun im Druckbetrieb und die Lagerplatte
32 wirkt der Druckkraft entgegen. Es ist einzusehen, daß die Gewichte in den Rohren 68 nicht mit Mikrometergenauigkeit
justiert zu sein brauchen, da die Windmaschine sowohl im Hebe- als auch im Schiebebetrieb arbeiten kann dies
im Gegensatz zu den Gewichtsausgleichssystemen des Standes der Technik, in denen die Gewichtsausgleichsmechanik
nur zum Ausgleich des Gewichts der hin- und hergehenden Pumpenteile,
nicht aber der Last brauchbar waren. Die Ausgleichsgewichte mußten also präzise so eingestellt werden, daß sie
nicht mehr als das Gewicht der vertikal hin- und hergehenden Stange mit Zylinder ausgleichen sollten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es gleichermaßen, die Windmaschine für andere Zwecke als das Wasserpumpen einzusetzen.
Beispielsweise kann man mit ihr einen Luftverdichter, eine Wärmepumpe oder andere Maschinen antreiben, bei
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der die Last primär im Schub überwunden oder zum Überwinden
bzw. zum Antreiben der Last sowohl geschoben als auch gezogen werden muß.
Wie aus der vorgehenden Erläuterung einzusehen ist, ist mit der vorliegenden Erfindung das Windmaschinensystem in der
Lage, Flüssigkeiten zu pumpen oder andere Arbeiten zu leisten, indem es die Drehbewegung des Läufers zu einer Hin- und Herbewegung
des vertikalen Rohrs übersetzt. Das System ist in der Lage, vorbestimmte und einstellbare Hub- un Abwärtsschubkräfte
auf das Vertikalrohr aufzubringen. Weiterhin ist das System in der Lage, einen vorbestimmten und einstellbaren Anteil
der statischen und der dynamischen Hub/Schubbelastung auszugleichen. Es wird auffallen, daß die verschiebbaren Arme
starr sind und keine teleskopartig aus- und einfahrbaren Teile aufweisen. Die verstellbaren Gewichte sind separat bewegbar
und verstellbar in oder auf den Armen angeordnet. Die Arme sind unmittelbar an dem Vertikalrohr befestigt, ohne daß
Seile oder dergleichen erforderlich wären. Die neuartige Lastausgleichsanordnung ist starr und mechanisch am Vertikalrohr und am Turm festgelegt, so daß Einstellarbeiten und
kritische Montagearbeiten am Ort wesentlich verringert sind oder ganz entfallen, wobei das System jedoch im Bedarfsfall
schnell und leicht justiert werden kann - beispielsweise durch Bewegen der Ausgleichsgewichte und der Armbewegung in Zuordnung
zum Getriebe, um den Zeitabgleich zu optimieren.
Es ist aus der Beschreibung ebenfalls einzusehen, daß man
in der Vergangenheit Windmühlen ausschließlich zum Heben von Lasten gebaut und betrieben hat. Die Fachwelt hat bisher
weder die Notwendigkeit noch die Nachteile von Windmühlen
gesehen, die Lasten sowohl aufwärts heben als auch abwärts schieben können. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, das
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Potential von Windmaschinen in einer Vielzahl anderer Anwendungen auszunutzen, als bisher möglich war. Es ist eine Windmaschine
geschaffen worden,die eine eine externe Last tragende Stange bzw. ein solches Rohr mit gleicher Maximalkraft
während jedes Hin- und Herzyklus auf- und abwärts führt. Weiterhin ist eine zuverlässigere Lastausgleichsanordnung geschaffen
worden, die einen kontinuierlichen Betrieb bei Windgeschwindigkeiten
von etwa 5 km/h aufwärts gewährleistet, so daß die Möglichkeiten des Einsatzes von Windmaschinen und
Windmühlen sich nun voll nutzen lassen.
An der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform lassen sich zahlreiche Änderungen durchführen. Beispielsweise lassen
die Rohre mit verschiebbaren Ausgleichsgewichten sich ersetzen durch kerbverzahnte oder geschlitzte Stangen oder
Rohre, die verschiebbar oder schwenkbar vom Turm getragen werden und schwenk- und/oder verschiebbar im Eingriff mit
den gegenüberliegenden Seiten des Vertikalrohrs stehen. Die kerbverzahnten Wellen tragen dann lageverstellbare Gewichte.
Eine weitere mögliche Abänderung wäre, die verstellbaren Gewichte
auf der Außenseite der Ausgleichsarme anzuordnen, wobei die Innenstangen entfallen würden.
Claims (10)
- WIND BARON CORPORATION12001 North 67th Street, Scottsdale, Arizona, V. St. A.Patentansprüche1 .) Windmaschinensystem zum Heben und Abwärtsschieben von externen Lasten mit einem Ständer, einem auf dem Ständer angeordneten Getriebe, das Dreh- zu einer Hin- und Herbewegung umsetzt, einem von Wind antreibbaren Läufer, der das Getriebe antreibt, und einem vertikalen Schaft, der an das Getriebe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (26) den vertikalen Schaft (2 7) zyklisch hin- und herbewegt, wenn der Läufer (48) dreht, und daß eine Lagerung (20, 21, 22, 24, 28, 30, 32, 34, 42, 44) das Getriebe auf dem Ständer so lagert, daß während jedes Zyklus der Auf- und Abbewegung des Schafts das Betriebe den Schaft abwärts schiebt und aufwärts zieht.130 615/00 02
- 2. Windmaschinensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung ein erstes Lager (22) als Widerlager für durch den Schaft hindurch ausgeübte Hubkräfte und ein zweites Lager (30) als Widerlage für durch den Schaft hindurch ausgeübte Abwärtsschubkräfte aufweist.
- 3. Windmaschinensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Lager unter dem Getriebe und das zweite Lager über dem Getriebe liegen.
- 4. Windmaschinensystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Lastausgleichseinrichtung (50), die Lasten gewünschter Höhe ausgleichen kann.
- 5. Windmaschinensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Lastausgleichseinrichtung (50) starre, nicht teleskopartig gestaltete Arme (52), die vom Ständer auf gegenüberliegenden Seiten des Schafts und mit diesem verbunden so getragen werden, daß die Arme in vertikalen Ebenen schwenken, wenn der Schaft vertikal hin- und hergeht, und durch von den Armen getragene Gewichte (86), die einstellbar in gewünschte Abstände zum Schaft bringbar sind, so daß bei hin- und hergehendem Schaft Lasten vorbestimmter und einstellbarer Größe ausgleichbar sind.
- 6. Windmaschinensystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel, um die Gewichte lösbar auf den Armen in der Sollage festzulegen.
- 7. Windmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme an einem Ende auf entgegengesetzten Seiten des Schafts schwenkbar angebracht sind, um mit ihm sich zu bewegen.130615/0002
- 8. Windmaschinensystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel, die die Arme verschiebbar am Ständer haltern.
- 9. Windmaschinensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme rohrförmig und die Gewichte in den Armen verschiebbar angeordnet sind.
- 10. Windmaschinensystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch in den Armen befindliche Stangen, auf denen die Gewichte verschiebbar angeordnet sind.
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