DE9414258U1 - Fluid power machine - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strömungskraftmaschine der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a fluid power machine of the type specified in the preamble of claim 1.
Eine solche Strömungskraftmaschine ist in Form einer Windkraftmaschine aus Meyer's Enzyklopädisches Lexikon, 9. Auflage (1979), Band 25, Seite 398 bekannt.Such a fluid power machine is known in the form of a wind turbine from Meyer's Encyclopaedic Lexicon, 9th edition (1979), volume 25, page 398.
Strömungskraftmaschinen, wie z.B. Windkraftmaschinen und Wassserkraftmaschinen, dienen dazu, die natürliche Energie der Luft- bzw. Wasserströmungen auszunutzen. Ihre wesentlichen Bestandteile sind im Falle von Wasserkraftmaschinen Wasserräder oder Wasserturbinen, im Falle von Windkraftmaschinen schräg zur Windrichtung gestellte, an einer Achse befestigte Flächen (Flügel, Schaufeln u.a.). Strömungskraftmaschinen können z.B. zur Be- und Entwässerung, zur Wasserversorgung, zur Erzeugung von elektrischem Strom, aber auch zum Antrieb von Mühlen oder Sägewerken benutzt werden. Die meisten bekannten Wasserkraftmaschinen, wie z.B. Wasserkraftwerke, haben den Nachteil, daß zur effektiven Ausnutzung der Wasserkraft umfangreiche bauliche Veränderungen durchgeführt werden müssen, um den Verlauf eines Fließgewässers zur besseren Nutzbarmachung zu verändern. Dies hat oft bedeutende ökologische SchädenFluid power machines, such as wind turbines and hydroelectric machines, are used to exploit the natural energy of air or water currents. In the case of hydroelectric machines, their main components are water wheels or water turbines, and in the case of wind turbines, surfaces (wings, blades, etc.) that are positioned at an angle to the wind direction and attached to an axis. Fluid power machines can be used, for example, for irrigation and drainage, for water supply, for generating electricity, but also for driving mills or sawmills. Most known hydroelectric machines, such as hydroelectric power plants, have the disadvantage that in order to effectively exploit water power, extensive structural changes must be made in order to change the course of a river to make it more usable. This often causes significant ecological damage.
Büro/Office Duisburg: Kari-Lehr-Strasse 7, §*4J(}53, Duisburg, Telefon5[CRQ3)*£eO55 oder 2 7692, Telefax (0203) 20705Office/Office Duisburg: Kari-Lehr-Strasse 7, §*4J(}53, Duisburg, Telephone5[CRQ3)*£eO55 or 2 7692, Fax (0203) 20705
rung bewirkt, daß immer mehr nach Möglichkeiten gesucht, wird, natürliche Energie ohne Umweltschäden in nutzbare Energie umzuwandeln. Insbesondere wird nach immer besseren Lösungen gesucht, die natürliche Energie von Fließgewässern auszunutzen, ohne deren Lauf wesentlich zu beeinflussen. Ein weiteres Beispiel, natürliche Energie im wesentlichen ohne Umweltschäden umzuwandeln, ist die z.B. aus der eingangs erwähnten Meyer's Enzyklopädie bekannte Ausnutzung von Luftströmungen. Die dazu benutzten Windkraftmaschinen erfordern, daß sie zur besseren Ausnutzung der Strömung in Strömungsrichtung ausgerichtet werden. Das Einstellen in Strömungsrichtung erfolgt mit Hilfe einer Schwanzflosse am Querträger oder durch einen mit einer Strömungsfahne gekoppelten Stellmotor. Die bekannten Strömungskraftmaschinen sind ohnehin schon groß und schwerfällig aufgebaut. Die Notwendigkeit einer Strömungsrichtungsregelung bedeutet zusätzliches Gewicht, Komplizierung der Anordnung und erhöhte Herstellungskosten. Demgemäß sind die bekannten Strömungskraftanlagen meist stationär ausgebildet und können nicht transportiert werden. The result is that more and more people are looking for ways to convert natural energy into usable energy without damaging the environment. In particular, people are looking for better solutions to use the natural energy of flowing water without significantly affecting its flow. Another example of converting natural energy essentially without damaging the environment is the use of air currents, as is known from Meyer's Encyclopedia mentioned at the beginning. The wind turbines used for this purpose require that they be aligned in the direction of flow to make better use of the flow. The direction of flow is adjusted using a tail fin on the crossbeam or by a servomotor coupled to a flow vane. The known flow turbines are already large and cumbersome. The need for flow direction control means additional weight, complication of the arrangement and increased production costs. Accordingly, the known flow turbines are usually stationary and cannot be transported.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Strömungskraftmaschine der im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 angegebenen Art so auzubilden, daß sie anströmungsrichtungsunabhängig arbeiten kann, einfach aufgebaut ist und leicht transportiert werden kann.The object of the invention is to design a fluid power machine of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that it can operate independently of the flow direction, is simple in construction and can be easily transported.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Strömungskraftmaschine ist, daß an einer Welle eines Rotors, der an einer Halterung gelagert ist, mindestens ein bandförmiger Flügel angebracht ist, der sich in Radialrichtung und in Richtung der Drehachse der Welle in einem Bogen erstreckt. Bei Blick in Richtung der Drehachse hat der Flügel die Form einer Schlaufe oder annähernd die Form der Hälfte oder ei-What is essential in the fluid power machine according to the invention is that at least one band-shaped blade is attached to a shaft of a rotor that is mounted on a holder, which extends in an arc in the radial direction and in the direction of the axis of rotation of the shaft. When viewed in the direction of the axis of rotation, the blade has the shape of a loop or approximately the shape of half or a
nes Teils der Hälfte einer Acht. Durch diese besondere Flügelanordnung kann die Strömungskraftmaschine nach der Erfindung anströmungsrichtungsunabhängig arbeiten. Die Anströmung kann sowohl in Achsrichtung als auch schräg oder quer dazu erfolgen. Die Flügelanordnung erzeugt auch in geringer Strömung, wie z.B. einem langsam fließenden Gewässer oder bei schwachem Wind, ein großes Drehmoment. Aufgrund des geringen Widerstandes, den der besonders geformte Flügel einer Drehung entgegensetzt, sind auch hohe Rotationsgeschwindigkeiten möglich. Die besonders einfache Konstruktion ermöglicht eine sehr leichte Montage. Weiter kann das Gerät aufgrund des besonderen Aufbaus sehr klein und kompakt und sogar tragbar aufgebaut sein. So ist es möglich, die erfindungsgemäße Strömungskraftmaschine z.B. im Reisegepäck zu verstauen und überall dort einzusetzen, wo natürliche Strömungen auftreten.of a part of half of a figure eight. Due to this special wing arrangement, the flow engine according to the invention can work independently of the flow direction. The flow can be in the axial direction as well as at an angle or perpendicular to it. The wing arrangement generates a large torque even in low currents, such as in a slowly flowing body of water or in light winds. Due to the low resistance that the specially shaped wing offers to rotation, high rotation speeds are also possible. The particularly simple construction enables very easy assembly. Furthermore, due to the special structure, the device can be very small and compact and even portable. This makes it possible to stow the flow engine according to the invention in luggage, for example, and to use it anywhere where natural currents occur.
Bei der besonders vorteilhaften Ausgestaltung nach Schutzanspruch 2 ist der Flügel der Strömungskraftmaschine mit beiden Enden an längs der Welle voneinander beabstandeten Befestigungspunkten befestigt. Dies bewirkt eine besondere Stabilität der Anordnung bei leichter Bauweise.In the particularly advantageous embodiment according to claim 2, the blade of the turbo engine is attached at both ends to attachment points spaced apart along the shaft. This makes the arrangement particularly stable while maintaining a lightweight construction.
In der vorteilhaften Ausgestaltung nach Schutzanspruch 3 ist der Flügel biegsam ausgebildet. So nimmt der Flügel im demontierten Zustand nur einen sehr geringen Raum ein und erhöht die Transportierbarkeit der Strömungskraftmaschine.In the advantageous embodiment according to claim 3, the wing is designed to be flexible. In the dismantled state, the wing takes up very little space and increases the transportability of the fluid power machine.
In der vorteilhaften Ausgestaltung nach Schutzanspruch 4 ist der Abstand der beiden Befestigungspunkte, an denen die beiden Enden der Flügel befestigt sind, veränderbar ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß der Krümmungsradius des Bogens einstellbar ist und damit auch der Rotordurchmesser. So kann der Rotor an verschiedene Strömungsbedingungen angepaßt werden.In the advantageous embodiment according to claim 4, the distance between the two fastening points to which the two ends of the blades are attached is variable. This has the advantage that the radius of curvature of the arc is adjustable and thus also the rotor diameter. The rotor can thus be adapted to different flow conditions.
• a ·• a ·
In der besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, nach Schutzanspruch 5 ist ein erster Teil des Flügels, der entgegen der Drehrichtung geneigt ist und somit aus einer durch die Drehachse und den Scheitelpunkt des Flügelbogens definierten Ebene entgegen der Drehrichtung hinausragt, mit einem nach außen gewölbten Flügelprofil, also mit einem nach außen konvexen Flügelprofil versehen. Das dient der Drehmomenterhöhung, so daß auch eine schwache Strömung zur Krafterzeugung ausreichend ausgenutzt werden kann.In the particularly advantageous embodiment of the invention, according to claim 5, a first part of the wing, which is inclined against the direction of rotation and thus protrudes from a plane defined by the axis of rotation and the apex of the wing arch against the direction of rotation, is provided with an outwardly curved wing profile, i.e. with an outwardly convex wing profile. This serves to increase the torque, so that even a weak flow can be sufficiently used to generate power.
Noch wirksamer erfolgt die Kraftumwandlung mit der Strömungskraftmaschine in der Ausgestaltung der Erfindung nach Schutzanspruch 6 dadurch, daß ein zweiter Teil des Flügels, welcher Teil in Drehrichtung geneigt ist und so aus der durch die Drehachse und den Scheitelpunkt des Bogens definierten Ebene in Drehrichtung herausragt, mit einem nach innen gewölbten, also mit einem nach innen kovexen Flügelprofil versehen ist.The power conversion with the fluid power machine is even more effective in the embodiment of the invention according to claim 6 in that a second part of the wing, which part is inclined in the direction of rotation and thus protrudes from the plane defined by the axis of rotation and the vertex of the arc in the direction of rotation, is provided with an inwardly curved, i.e. inwardly covex, wing profile.
Wenn die Strömungskraftmaschine in der im Schutzanspruch 7 beanspruchten Ausführungsform mit einem Generator, der mit der Welle gekoppelt ist, versehen ist, kann die Strömungskraftmaschine zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt werden. Dies macht es z.B. möglich, die Strömungsmaschine z.B. bei Urwaldexpeditionen oder dgl. Unternehmungen zur Stromerzeugung, z.B. zum Aufladen von Akkus, zu benutzen.If the fluid power machine in the embodiment claimed in claim 7 is provided with a generator that is coupled to the shaft, the fluid power machine can be used to generate electrical current. This makes it possible, for example, to use the fluid power machine on jungle expeditions or similar ventures to generate electricity, e.g. to charge batteries.
Eine besonders kompakte Bauweise wird erreicht, wenn der Generator in der Ausführungsform nach Anspruch 8 direkt an der Welle angebracht wird.A particularly compact design is achieved if the generator is attached directly to the shaft in the embodiment according to claim 8.
Es erhöht die Kompaktheit der Maschine, wenn das Gehäuse des Generators in der Ausgestaltung der Erfindung nach Schutzanspruch 9 mit der Halterung 12 integral ausgebildet ist.The compactness of the machine is increased if the housing of the generator in the embodiment of the invention according to claim 9 is formed integrally with the holder 12.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin-_ dung nach Schutzanspruch 10 ist der Einstellwinkel des Flügels zur Strömung einstellbar ausgebildet. Dies geschieht besonders einfach dadurch, daß der Anstellwinkel des Flügels an zumindest einem Ende einstellbar ist. Durch die Einstellmöglichkeit des Anstellwinkels kann die Strömungskraftmaschine besonders gut an verschiedene Strömungsverhältnisse angepaßt werden.In a further advantageous embodiment of the invention according to claim 10, the setting angle of the blade to the flow is adjustable. This is done particularly easily by the fact that the angle of attack of the blade is adjustable at at least one end. Due to the possibility of adjusting the angle of attack, the flow engine can be adapted particularly well to different flow conditions.
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Strömungskraftmaschine mit einstellbarem Einstellwinkel nach den Schutzansprüchen 11 und 12 ist besonders einfach und unkompliziert aufgebaut, leicht und billig herstellbar und außerdem sehr einfach bedienbar.The embodiment of the fluid power machine according to the invention with adjustable setting angle according to claims 11 and 12 is particularly simple and uncomplicated constructed, easy and inexpensive to manufacture and also very easy to operate.
Eine besonders leichte Bauweise der Strömungskraftmaschine wird erreicht, wenn der Flügel gemäß Schutzanspruch 13 aus einem metallverstärkten Kunststoff hergestellt wird.A particularly lightweight design of the turbo engine is achieved if the blade is made of a metal-reinforced plastic according to claim 13.
Wird die Strömungskraftmaschine wie in der vorteilhaften Ausgestaltung nach Schutzanspruch 14 zerlegbar und/oder zusammenklappbar ausgebildet, kann sie leicht überall verstaut werden und ist sehr leicht transportierbar.If the fluid power machine is designed to be dismantled and/or collapsible as in the advantageous embodiment according to claim 14, it can easily be stored anywhere and is very easy to transport.
Die Strömungskraftmaschine kann in der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 15 als Windkraftmaschine oder in der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 16 zur Umwandlung von hydromechanischer Energie verwendet werden. So kann sie z.B. im Wind oder in jedem größeren Bach zur Umwandlung von Luft- bzw. Wasserstromungsenergie in andere nutzbare Energie, z.B. elektrische Energie, eingesetzt werden.The flow engine can be used in the advantageous embodiment according to claim 15 as a wind turbine or in the advantageous embodiment according to claim 16 for converting hydromechanical energy. For example, it can be used in the wind or in any large stream to convert air or water flow energy into other usable energy, e.g. electrical energy.
Wird die Strömungskraftmaschine nach der Erfindung in der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 17 mit Schwimmkörpern versehen und, nicht wie bei bekannten Strömungskraftmaschinen üblich, fest montiert, so paßt sich die Strömungskraftmaschine bei. der. Vftrw.endung zur UmwandlungIf the fluid power machine according to the invention in the advantageous embodiment according to claim 17 is provided with floating bodies and not fixedly mounted as is usual with known fluid power machines, the fluid power machine adapts itself when used to convert
von hydromechanischer Energie dem jeweiligen Wasserstand an.of hydromechanical energy to the respective water level.
Durch das erzeugte Drehmoment ist die erfindungsgemäße Strömungskraftmaschine absolut lagestabil. Es wird nur eine geringfügige Befestigung erforderlich sein.Due to the torque generated, the fluid power machine according to the invention is absolutely stable in position. Only minimal fastening will be required.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtAdvantageous embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawings. It shows
Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einerFig. 1 is a perspective side view of a
Strömungskraftmaschine nach der Erfindung,Fluid power machine according to the invention,
Fig. 2 die Strömungskraftmaschine in Richtung auf die Drehachse gesehen,Fig. 2 the fluid power machine seen in the direction of the axis of rotation,
Fig. 3 in einer Ansicht von oben ein Detail einer Art der Befestigung eines Flügels der
Strömungskraftmaschine, undFig. 3 in a view from above a detail of a type of attachment of a wing of the
Fluid power machine, and
Fig. 4 die Befestigung nach Fig. 3 in einer
Ansicht in Richtung der Drehachse.Fig. 4 the fastening according to Fig. 3 in a
View in the direction of the axis of rotation.
Fig. 1 zeigt eine Strömungskraftmaschine mit einem Rotor 10. Der Rotor 10 hat eine Welle 14, auf der ein Flügel 16 angebracht ist. In einer insgesamt mit 12 bezeichneten Halterung ist die Welle drehbar gelagert. In dem dargestellten Beispiel besteht die Halterung 12 aus einem Gestänge, das oben an zwei Schwimmkörpern 44 befestigt ist und unten den Rotor 10 und einen mit diesem gekuppelten elektrischen Generator 38 trägt. Die Welle 14 des Rotors kann eine gesonderte, mit der Welle des Generators 38 gekuppelte Welle sein oder aus der verlängerten Antriebswelle des Generators 38 bestehen. Das Drehlager für die Welle 14 bildet am linken Ende derselben in beiden Fällen der Generator 38. Am rechten Ende der Welle 14 ist dieseFig. 1 shows a fluid power machine with a rotor 10. The rotor 10 has a shaft 14 on which a blade 16 is mounted. The shaft is rotatably mounted in a holder, designated overall by 12. In the example shown, the holder 12 consists of a rod that is attached to two floating bodies 44 at the top and carries the rotor 10 and an electrical generator 38 coupled to it at the bottom. The shaft 14 of the rotor can be a separate shaft coupled to the shaft of the generator 38 or consist of the extended drive shaft of the generator 38. In both cases, the rotary bearing for the shaft 14 is formed at the left end of the same by the generator 38. At the right end of the shaft 14, this
in einem gesonderten Drehlager 11 drehbar gelagert, das an der Halterung 12 befestigt ist.rotatably mounted in a separate pivot bearing 11 which is attached to the bracket 12.
Der auf der Welle 14 angebrachte Flügel 16 des Rotors 10 ist als ein steifes, elastisch biegsames Band ausgebildet und erstreckt sich längs einer Drehachse A der Welle 14 und außerdem in einem Bogen radial zur Drehachse A, wie es aus Fig. 1 zu erkennen ist. Darüber hinaus ist gemäß der Darstellung in Fig. 2 der Flügel 16 derart in sich gebogen, daß er bei Blick in Richtung der Drehachse A die Form einer Schlaufe 18 oder annähernd die Form der Hälfte einer Acht hat. Fig. 2 zeigt, daß sich der Flügel 16 von der Welle 14 radial nach außen und von einer Ebene E zunächst entfernt, dann sich wieder zur Ebene E hin krümmt, diese in einem Scheitelpunkt 32 durchquert und sich dann entsprechend von der Ebene E weg und zu der Welle 14 wieder hin krümmt.The vane 16 of the rotor 10 mounted on the shaft 14 is designed as a rigid, elastically flexible band and extends along an axis of rotation A of the shaft 14 and also in an arc radially to the axis of rotation A, as can be seen from Fig. 1. In addition, according to the illustration in Fig. 2, the vane 16 is bent in such a way that, when viewed in the direction of the axis of rotation A, it has the shape of a loop 18 or approximately the shape of half of a figure of eight. Fig. 2 shows that the vane 16 initially moves radially outward from the shaft 14 and away from a plane E, then curves back towards the plane E, crosses it at a vertex 32 and then curves accordingly away from the plane E and back towards the shaft 14.
In Fig. 1 ist nur ein Flügel dargestellt. Es kann wenigstens ein zweiter Flügel vorhanden sein, der in Fig. 2 unterhalb der Drehachse A gestrichelt angedeutet ist.Only one wing is shown in Fig. 1. There may be at least a second wing, which is indicated in dashed lines in Fig. 2 below the axis of rotation A.
Der Flügel 16 ist mit seinem linken Ende 2 0 und seinem rechten Ende 22 an längs der Welle 14 voneinander beabstandeten Befestigungspunkten 24 bzw. 2 6 befestigt. Der gegenseitige Abstand der Befestigungspunkte 24, 26 ist (durch eine nicht dargestellte Einrichtung) veränderbar. Auf diese Weise ist der Rotordurchmesser veränderbar und kann daher an herrschende Wasserströmungsbedingungen angepaßt werden.The blade 16 is attached with its left end 20 and its right end 22 to fastening points 24 and 26, respectively, spaced apart along the shaft 14. The mutual distance between the fastening points 24, 26 is variable (by means of a device not shown). In this way, the rotor diameter is variable and can therefore be adapted to the prevailing water flow conditions.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Strömungskraftmaschine als Wandler zum Umwandeln der hydromechanischen Energie einer Wasserströmung in andere nutzbare Energie, nämlich elektrische Energie benutzt. In ähnlicher Ausgestaltung kann die Strömungskraftmaschine als Windkraftmaschine verwendet werden. In diesem Fall sind dann die Schwimmkörper 4#4 überflüssig und werden z.B.In the embodiment shown in Fig. 1, the flow engine is used as a converter for converting the hydromechanical energy of a water flow into other usable energy, namely electrical energy. In a similar embodiment, the flow engine can be used as a wind turbine. In this case, the floating bodies 4 # 4 are superfluous and are used, for example,
einfach durch eine Aufhängevorrichtung ersetzt.simply replaced by a hanging device.
Der Flügel 16 des Rotors 10 kann ein flaches Profilteil sein, d.h. ein Profilteil ohne Flügelprofil. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Flügel 16 ein Flügelprofil. Dabei ragt ein erster Teil 28 des Flügels 16 aus der durch die Drehachse A und den Scheitelpunkt 3 2 des Bogens des Flügels definierten Ebene E (Fig. 2) entgegen der Drehrichtung D heraus und weist bzgl. der Drehachse A ein nach außen gewölbtes, also nach außen konvexes Flügelprofil 34 auf. Ein zweiter Teil 3 0 des Flügels 16 ragt aus der durch die Drehachse A und den Scheitelpunkt 32 des Bogens des Flügels definierten Ebene E in der Drehrichtung D heraus und weist ein bzgl. der Drehachse A nach innen gewölbtes, also nach innen konvexes Flügelprofil 3 6 auf, wie es in Fig. 1 zu erkennen ist.The blade 16 of the rotor 10 can be a flat profile part, i.e. a profile part without a blade profile. In the illustrated embodiment, the blade 16 has a blade profile. A first part 28 of the blade 16 protrudes from the plane E (Fig. 2) defined by the axis of rotation A and the vertex 32 of the arc of the blade against the direction of rotation D and has a blade profile 34 that is curved outwards, i.e. convex outwards, with respect to the axis of rotation A. A second part 30 of the blade 16 protrudes from the plane E defined by the axis of rotation A and the vertex 32 of the arc of the blade in the direction of rotation D and has a blade profile 36 that is curved inwards, i.e. convex inwards, with respect to the axis of rotation A, as can be seen in Fig. 1.
Der Anstellwinkel &agr; des Flügels 16 ist an zumindest einem der Enden 20, 22 des Flügels einstellbar. Gemäß der Darstellung in den Fig. 3 und 4 ist an dem Flügel 16 ein Bolzen 40 befestigt, über den der Anstellwinkel &agr; veränderbar ist. Der Bolzen 40 ist zum Einstellen des Anstellwinkels &agr; in seiner Längsrichtung einstellbar, fest mit dem Flügel 16 verbunden, schräg zur Welle 14 geneigt und mit einem Auflageende 42 in Auflage auf die Welle 14 vorgespannt, wie es ohne weiteres aus den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist. Der Flügel kann aus einem mit Metall verstärktem Kunststoff blatt bestehen, das, wie gesagt, mit oder ohne Flügelprofil versehen sein kann.The angle of attack α of the wing 16 is adjustable at at least one of the ends 20, 22 of the wing. As shown in Figs. 3 and 4, a bolt 40 is attached to the wing 16, via which the angle of attack α can be changed. The bolt 40 is adjustable in its longitudinal direction to adjust the angle of attack α, is firmly connected to the wing 16, is inclined at an angle to the shaft 14 and is pre-tensioned with a support end 42 in support on the shaft 14, as can be easily seen from Figs. 3 and 4. The wing can consist of a metal-reinforced plastic sheet, which, as mentioned, can be provided with or without a wing profile.
Die Halterung 12 und ein äußeres Gehäuse des elektrischen Generators 3 8 kann integral mit der Halterung 12 ausgebildet sein. Zweckmäßig ist die Strömungskraftmaschine zum Transport zerlegbar und/oder zusammenklappbar ausgebildet. Es kann daher zweckmäßig sein, die Halterung 12 mit dem äußeren Gehäuse des Generators 38 gelenkig zu verbinden, wie in Fig. 1 angedeutet.The holder 12 and an outer housing of the electric generator 38 can be formed integrally with the holder 12. The fluid power machine is expediently designed to be dismantled and/or collapsible for transport. It can therefore be expedient to connect the holder 12 to the outer housing of the generator 38 in an articulated manner, as indicated in Fig. 1.
Die vorstehend beschriebene Strömungskraftmaschine stellt ein Kleinstkraftwerk dar, das leicht transportabel und ohne großen Aufwand in Wind- oder Wasserströmungen installiert werden kann. Der Rotor, der einen, zwei oder mehr als zwei Flügel aufweisen kann, kann anströmungsrichtungsunabhängig rotieren. So ist ein lageunabhängiger Betrieb (horizontal oder vertikal) der Strömungskraftmaschine möglich. Da die Befestigungspunkte des Flügels auf der Welle in ihrer Lage veränderbar sind, läßt sich der Rotordurchmesser verändern. Ein kürzerer Abstand zwischen den Befestigungspunkten bedeutet einen größeren Rotordurchmesser und damit ein größeres Drehmoment bei geringerer Drehgeschwindigkeit .The fluid power machine described above is a miniature power plant that is easy to transport and can be installed in wind or water currents without great effort. The rotor, which can have one, two or more than two blades, can rotate independently of the direction of flow. This means that the fluid power machine can be operated in any position (horizontally or vertically). Since the position of the blade attachment points on the shaft can be changed, the rotor diameter can be changed. A shorter distance between the attachment points means a larger rotor diameter and therefore a larger torque at a lower rotational speed.
Wenn die Strömungskraftmaschine mit nur einem Flügel 16 versehen ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, muß auf der zu dem Flügel entgegengesetzten Seite der Drehachse A für einen (nicht dargestellten) Massenausgleich gesorgt werden. If the fluid power machine is provided with only one blade 16, as shown in Fig. 1, a mass balance (not shown) must be provided on the side of the axis of rotation A opposite to the blade.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Einstellwinkel des Flügels auf einfache Weise verstellbar, und zwar mit Hilfe des rechtwinkelig zum Flügel vorgesehenen Bolzens, der auf der Welle aufliegt. Der Einstellwinkel wird dadurch verändert, daß der Bolzen verkürzt oder verlängert wird. Die Grenzen des Einstellwinkels sind dadurch gegeben, daß der Bolzen entweder vollständig tangential oder nahezu rechtwinkelig auf der Welle aufliegt. Der Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß der Bolzen in der Ebene E schräg zur Achse angebracht ist. Die Flügelverstellung ermöglicht, den Flügel steil zur Strömung zu neigen, wobei dann die Drehgeschwindigkeit gering und das Drehmoment hoch ist. Ist der Flügel 16 hingegen flach zur Strömung geneigt, ergibt sich eine hohe Drehgeschwindigkeit und ein niedriges Drehmoment.In the embodiment described above, the setting angle of the blade is easily adjustable, namely with the help of the bolt which is provided at a right angle to the blade and rests on the shaft. The setting angle is changed by shortening or lengthening the bolt. The limits of the setting angle are given by the bolt resting on the shaft either completely tangentially or almost at a right angle. The effect is further enhanced by the bolt being mounted in plane E at an angle to the axis. The blade adjustment enables the blade to be inclined steeply to the flow, whereby the rotational speed is then low and the torque is high. If, on the other hand, the blade 16 is inclined flat to the flow, a high rotational speed and a low torque are obtained.
Bei hoher Drehgeschwindigkeit des Rotors 10 ist aufgrund der Drehmomenterhaltung die Strömungskraftmaschine absolutAt high rotational speed of the rotor 10, the fluid power machine is absolutely
lagestabil. Die Strömungskraftmaschine kann quer zur Strömungsrichtung oder längs derselben angeordnet sein.positionally stable. The flow engine can be arranged transversely to the flow direction or along it.
Der Flügel 16 kann z.B. aus einem Polycarbonatkunststoffblatt bestehen, das außen mit Flügelprofil versehen und innen durch ein Stahlfederband (nicht dargestellt) verstärkt ist.The wing 16 can, for example, consist of a polycarbonate plastic sheet which is provided with a wing profile on the outside and reinforced on the inside by a steel spring band (not shown).
Die in Fig. 1 zwischen den Enden 20 und 22 durchgehend ausgebildet dargestellte Welle 14 könnte im mittleren Bereich unterbrochen sein. Es wäre nämlich lediglich erforderlich, links die Welle 14 als Antriebswelle des Generators 38 ausreichend lang auszubilden, damit der erste Befestigungspunkt 24 entsprechend verlagert werden kann, und rechts wäre es entsprechend erforderlich, an dem Drehlager 11 oder statt des Drehlagers 11 einen ausreichend langen Achsstummel vorzusehen, auf dem das rechte Ende 2 2 des Flügels 16 drehbar gelagert wäre, oder einen ausreichend langen Wellenstummel, der einenends in dem Drehlager 11 drehbar gelagert ist und anderenends an dem zweiten Ende 22 des Flügels 16 befestigt ist.The shaft 14 shown in Fig. 1 as being continuous between the ends 20 and 22 could be interrupted in the middle area. It would only be necessary to make the shaft 14 on the left as the drive shaft of the generator 38 sufficiently long so that the first fastening point 24 can be moved accordingly, and on the right it would be necessary to provide a sufficiently long axle stub on the pivot bearing 11 or instead of the pivot bearing 11, on which the right end 2 2 of the blade 16 would be rotatably mounted, or a sufficiently long shaft stub which is rotatably mounted at one end in the pivot bearing 11 and is attached at the other end to the second end 22 of the blade 16.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10342113A1 (en) * | 2003-09-10 | 2005-04-28 | Fritz Kadletz | Wind power machine |
| BE1017920A3 (en) * | 2008-01-02 | 2009-11-03 | Rutten S A | Hydroelectric machine e.g. hydraulienne floating hydro-generator, for generating electric power, has rotor provided with horizontal axle that is cooperated with bearings integrated with floating structure to be moored in operation |
| DE10344674B4 (en) * | 2003-03-14 | 2017-02-02 | Carsten Dethloff | Flow engine / flow generator |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0420242D0 (en) * | 2004-09-13 | 2004-10-13 | Proven Eng Prod | Cross flow release turbine |
| CA2669099C (en) | 2006-10-10 | 2014-11-18 | Adaptide, Inc. | Adaptive tidal current power extraction device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE122201C (en) * | ||||
| US893052A (en) * | 1907-08-23 | 1908-07-14 | John A Carlson | Windmill. |
| US996309A (en) * | 1910-06-15 | 1911-06-27 | John A Carlson | Windmill. |
| US1304284A (en) * | 1919-05-20 | Milan a | ||
| AT111376B (en) * | 1929-01-29 | 1928-11-26 | Lothar Moeszl | Wind or water power machine. |
| US1805359A (en) * | 1929-07-20 | 1931-05-12 | Polo Alfred De | Propeller |
| FR2455192A1 (en) * | 1979-02-13 | 1980-11-21 | Collard Louis | Shaped paddle wheel for power generation - has sinusoidal blades supported on shaft between hollow rotating floats |
| US4850798A (en) * | 1988-11-28 | 1989-07-25 | Bailey Dennis B | Modified helicoidal wind responsive device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2948060A1 (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-04 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen | Wind-driven rotor with vertical shaft - has blades formed by helical strips with ends held between radial spokes on rotor shaft |
| DE2950572A1 (en) * | 1979-12-15 | 1981-06-19 | Heinz 6052 Mühlheim Wenz | Fluid-driven or driving rotor - has blade surface formed as band wound around imaginary torus or helical or spiral cylinder |
| US4270056A (en) * | 1980-02-15 | 1981-05-26 | Wright Oliver D | Undershot current motor |
| FR2569243B1 (en) * | 1984-08-17 | 1988-12-30 | Aubertin Edouard | VARIABLE STEP PROPELLER ROTOR, PARTICULARLY FOR A WIND ENGINE |
| FR2609506B1 (en) * | 1987-01-08 | 1993-05-28 | Lepoix Louis | MULTI-PURPOSE TURBINE |
| DE3919157A1 (en) * | 1988-06-11 | 1989-12-21 | Guenter Zillner | Wind power machine |
-
1994
- 1994-09-02 DE DE9414258U patent/DE9414258U1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-09-01 EP EP95931972A patent/EP0826108A1/en not_active Withdrawn
- 1995-09-01 AU AU35203/95A patent/AU3520395A/en not_active Abandoned
- 1995-09-01 WO PCT/EP1995/003450 patent/WO1996007824A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-09-01 CN CN95190850A patent/CN1135252A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE122201C (en) * | ||||
| US1304284A (en) * | 1919-05-20 | Milan a | ||
| US893052A (en) * | 1907-08-23 | 1908-07-14 | John A Carlson | Windmill. |
| US996309A (en) * | 1910-06-15 | 1911-06-27 | John A Carlson | Windmill. |
| AT111376B (en) * | 1929-01-29 | 1928-11-26 | Lothar Moeszl | Wind or water power machine. |
| US1805359A (en) * | 1929-07-20 | 1931-05-12 | Polo Alfred De | Propeller |
| FR2455192A1 (en) * | 1979-02-13 | 1980-11-21 | Collard Louis | Shaped paddle wheel for power generation - has sinusoidal blades supported on shaft between hollow rotating floats |
| US4850798A (en) * | 1988-11-28 | 1989-07-25 | Bailey Dennis B | Modified helicoidal wind responsive device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10344674B4 (en) * | 2003-03-14 | 2017-02-02 | Carsten Dethloff | Flow engine / flow generator |
| DE10342113A1 (en) * | 2003-09-10 | 2005-04-28 | Fritz Kadletz | Wind power machine |
| DE10342113B4 (en) * | 2003-09-10 | 2009-08-20 | Fritz Kadletz | Wind power machine |
| BE1017920A3 (en) * | 2008-01-02 | 2009-11-03 | Rutten S A | Hydroelectric machine e.g. hydraulienne floating hydro-generator, for generating electric power, has rotor provided with horizontal axle that is cooperated with bearings integrated with floating structure to be moored in operation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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