DE757548C

DE757548C - Windturbinenaggregat

Info

Publication number: DE757548C
Application number: DEF88444D
Authority: DE
Inventors: Arno Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-06-18
Filing date: 1940-06-18
Publication date: 1953-08-03

Description

Windturbinenaggregat Es ist bekannt, für die Ausnutzung der Windkraft Aggregate zu benutzen, die aus einer Turbine und einem mit dieser Turbine zusammengebauten elektrischen Stromerzeuger bestehen. Dabei ist das Turbinenlaufrad in einem Windführungsgehäuse angeordnet, welches einen sich nach der Einströmseite erweiternden Windführungskanal bildet. Zur Erzielung einer bestmöglichen Beaufschlagung der Schaufeln des Turbinenlaufrades durch den in dem Kanal geführten Wind sind dem Laufrad Windsteuerflächen vor- oder nachgeordnet, die nach der Art von Leitschaufeln wirken. Als feste Windsteuerflächen wird man dieselben in ihrer Stellung zu den Laufradschaufeln so anordnen, daB sie bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit des Windes in dem Kanal die günstigste Führung des Windes in dem Laufrad ergeben. Zur Anpassung des Betriebes der Windräder an die stark wechselnden Windgeschwindigkeiten sind auch schon Verstelleinrichtungen entwickelt worden, die eine Ablenkung des Windes vor oder nach dem Laufrad in die jeweils günstigste Beaufschlagungsrichtung mittels der Windsteuerflächen ermöglichen.
Die Erfindung hat ein Windturbinenaggregat mit in einem Windführungsgehäuse angeordnetem, axial angeströmtem Laufrad, dessen Nab; zu einem stromlinienförmigen Lagrgeiiäus,- für das Turbinenlaufrad ergänzt ist und in d2ss; n Windführungsgehäuse verstellbare Windsteuerflächen an Drehzapfen geführt sind, zum Gegenstand, und sie besteht darin, daß die Verstelleinrichtung für die tt'indsteuerfl@?chen in der Abschlußkappe des Lage?@@ehäu:es aiig#-ordnet ist.
Das f°ststeliende Lagergehäuse des Laufrades, das zur Erzielung einer guten Führung für den Wind als Strömungskörper ausgebildet sein muß, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Verstelleinrichtung für die Windstauei-fläcli;n in vorteilhaftester Weise zusätzlich ausgenutzt. Die Verstelleinrichzung greift innerhalb des Lagergehäuses an den Drelizapfeii der Windsteuerflächen an; es sind somit keine die Windführung vor oder hinter dem Laufrad störenden Übertragungsliebel od. dgl. vorhanden. So sind für die Windführung günstige Formgebungen für die Begrenzungswände des Lagerkapselgehäuses und der eventuell vorhandenen, das Laufrad umschlieflenden Windführungskanäle möglich. Diese Wände können unter Ver@vendung von Glas, Cellophan oder Isunstharzprodukten aus Aufbau- oder Verkleidematerial hergestellt sein. Dabei ist einem farblosen, durchsichtigen Aufbaumaterial der Vorzug zu geben, da daraus bestehende Aggregate den Vorteil haben, in der Natur wenig in Erscheinung zu treten. .-Auch können zur Erzielung einer besonders leichten Bauweise an die Turbinenaustrittsöffnung und gegebenenfalls auch an die Austrittsöffnungen der ringförmigen Windführungskanäle Blälikörper, z. B. Stoffzylinder, a c, Schlossen sein, die durch den strömenden nge Wind in ihren als Führungsrohrverlängerungen dienenden Stellungen gehalten werden. Zur weiteren Anpassung der Turbinendrehzahl an die Windgeschwindigkeit in dem Windführungsgehäuse der Turbine kann es zweckmäßig sein, auch die Schaufeln des Windturbinenlaufrad--s verstellbar anzuordnen. Die Einstellung der Laufradschaufeln sowie der Windsteuerfläch-en kann in bekannter Weise selbsttätig in Abhängigkeit von einem Reglerpendel erfolgen, um dadurch selbst auch bei plötzlicher Änderung der Windgeschwindigkeit eine weitmöglichste Gleichmäßigkeit in der Turbinendrehzahl zu erhalten.
Für die Verwirklichung der Erfindungsmerkmal2 ist es gleichgültig, welche Art von Windturbinen damit ausgerüstet ist. Es können z. E. solche sein, bei denen ein Turbinenlaufrad einen elektrischen Generator antreibt, der ebenfalls in dem Lagergehäuse für das Turbinenlaufrad angeordnet ist. Auch kann der elektrische Generator außerhalb des Lagergehäuses, z. B. an den Tragelementen des Aggregates, angeordnet sein, wobei der Antrieb des Generators unter Zwischenschaltung eines in dem Lagergehäuse des Turbinenlaufrades angeordneten Getriebes durch Übertragungswellen erfolgt. Besonders zweckmüßig ist es jedoch, einen solchen Aufbau des Turbinenaggregates zu wählen, bei dem das Stromerzeugeraggregat mit einem Innen- und .AA1ußenläufer versehen ist und jeder der Läufer von konzentrisch zueinander angeordneten Laufradschaufelkränzen angetrieben wird, die durch die Wirkung des strömenden Windes in zueinander entgegengesetzter Drehrichtung umlaufen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung der Zeichnung dargestellt. Das Turbinenlaufrad a. ist in dem sich in der Anströmrichtung erweiternden Windführungsgehäuse b angeordnet. Das Lagergehäuse für das Laufrad a. ist in seiner Form einem Stromlinienkörper angepaßt und nimmt den von dem Laufrad a angetriebenen elektrischen Stromerzeuger d auf. e ist ein von Führungsflächen für den Wind gebildetes Tragkreuz, durch welches das Lagergehäuse c gegenüber dem Windführungsgehäuse b abgestützt ist. Das Laufrad a und mit ihm der Außenläufer der elektrischen Maschine d ist an den Ansätzen f des Lagergehäuses c auf Rollen gelagert. Die Führung der Leitungen für die Stromabnahme erfolgt durch die feststehende Hohlwelle g der elektrischen Maschine und die von einem Rohr gebildete Tragstütze h des Aggregates. Die vordere Abschlußkappe i des Lagergehäuses c bildet den Hohlraum k, in welchem die Verstelleinrichtung für die drehbar angeordneten Windsteuerflächen l untergebracht ist. Die Formgebung dieser Steuerflächen d ist so gewählt, daß sie zusaminen mit ihrer Verstellung dem Wind in dem Gehäuse b be-i jeder Windstärke die für die Laufradbeaufschlagung günstigste Führung geben. Die Verstellung der Steuerflächen L erfolgt in Abhängigkeit von einem an dem Gehäuse b außen angeordneten Winddruckmesser selbsttätig. in sind Steuerflächen für das Einspielen des an der Tragstütze h drehbar angeordneten Aggregates in die jeweilige Windrichtung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Windturbinenaggregat mit in einem Windführungsgehäuse angeordnetem, axial angeströmtem Laufrad, dessen Nabe zu einem stromlinienförmigen Lagergehäuse für das Turbinenlaufrad ergänzt ist und in dessen Windführungsgehäuse verstellbare Windsteuerflächen an Drehzapfen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daB in der Abschlußkappe (i) des Lagergehäuses (c) die Verstelleinrichtung für die Windsteuerflächen (l) angeordnet ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 646 36o, 678 038; österreichische Patentschriften Nr. i io 768-, 148 408; französische Patentschriften Nr. 24 75o Zusatz zu 516675, 576980; britische Patentschriften Nr.2621 vom Jahre 1890, 873.i vom Jahre 1903, 188 653, 192 793 USA.-Patentschriften Nr. 1 534799, 1748 892, 1978 8o9.