CH242424A - Windkraftmaschine. - Google Patents

Description

      Windkr        aftmaschin    e.    Die     Erfindung    betrifft eine Windkraft  maschine.     Beim    Betrieb dieser     Maschinen    hat  es     ,sich    gezeigt, dass bei auftretenden Rich  tungsänderungen des Windes, besonders bei  Windstössen, sich das     Windrad    schlagartig in  die neuen Windrichtungen einzustellen sucht.  Dabei treten     Kreisielmomente    auf, welche die  Gesamtanlage gefährden.  



  Diese     Kreiselmomente    ergeben sich aus  dem Produkt des     Trägheitsmomentes    des  Windrades, der     Winkelgeschwindigkeit,    mit  welcher sich das, Windrad selbst dreht; und  der     Winkelgeschwindigkeit    der     Einstellung     der     Windradare    in den     Wind.    Durch diese  Kreiselmomente, die sehr gross sein     können,     wird die Welle des Windrades je nach der  Richtung des     Kreiselmomentesi    nach auf  wärts oder nach-abwärts gedrückt und da  durch die     Windradwelle    plötzlich auftreten  den,

   gefährlichen und     immer    wechselnden       Biegungsbean,spruchungen    unterworfen, die  leicht einen Bruch derselben     herbeiführen            können.    Aber auch der Turm erhält dadurch  wechselnde, gefährliche Beanspruchungen.  



  Dieser schwäre Nachteil wird gemäss der       Erfindung    dadurch vermieden, dass eine Vor  richtung zur Dämpfung der seitlichen Aus  schläge des     Windrades    beim Einstellen in       eine    neue     Windrichtung    bei plötzlich auftre  tenden, das     Windrad        nicht    senkrecht treffen  den Windstössen vorgesehen ist, bei welcher  die Dämpfung mit dem Quadrat der Winkel  geschwindigkeit der     Richtungsänderung    der       Windradage    z<U>unimm</U>t.

   Es ist dadurch möglich,  die     Winkelgeschwindigkeit        beim    Einstellen  der     Windradage    in den     wind    bedeutend  herabzusetzen und die noch auftretenden  Kreiselmomente auf eine geringe, das Wind  kraftwerk nicht gefährdende Grösse herabzu  drücken.

   Zur Dämpfung dienen zweckmässig  zwei oder mehrere von dem Windrad bei  Richtungsänderung der     Age    desselben an  getriebene     Ölpumpen,    welche einer langsamen       Richtungsänderung    der     Windradage        keinen     merklichen Widerstand     entgegensetzen.    Es           treten        in    diesem Fall also keine schädlichen  Bremsungen auf.

   Das Ganze ist zweckmässig  derart     ausgebildet,    dass     ein    von der Wind  radwelle     angetriebener    Drehzapfen     ein    Zahn  rad trägt, welches die     Ölpumpen    antreibt, und  dabei sind-die     Ölpumpen        zweckmässig    parallel  geschaltet,

   das     heisst    sowohl die Druckleitun  gen aller Pumpen als auch die     Saugleitungen     aller     Pumpen        sind    miteinander     verbunden.          Eine        eine    Drosselstelle aufweisende Leitung  verbindet     vorteilhaft    die Saugleitungen mit  den Druckleitungen.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der     Erfindung        dargestellt.    Es zeigt:       Fig.    1     eine        Seitenansicht    des Windrades  einer     schnellaufenden        Windkraftmaschine          mit    dem     obern    Teil des     Turmes,

            Fig.    2     einen        senkrechten        Mittelschnitt     durch die     Dämpfungsvorrichtung        in    grösser       rein    Masstab     und          Fig.    -3     eine        schematische    Darstellung der       Anordnung    und Schaltung der     einzelnen   <B>Öl-</B>       pumpen-          Mit    dem Windrad 1 ist die waagrechte       Windrad-welle    verbunden, die in dem Wind  radträger 2 gelagert ist.

   Der     Windradträger     weist den senkrechten Drehzapfen 3 auf, der       in    dem     Spurlager    4 drehbar gelagert und von  dem Mast     ü    umgeben     ist,    der am obersten  Ende des     Turmes    6     befestigt        ist.     



  Um     das        Auftreten    grosser     Kreiselmomente     beim Einstellen der     -Windradäge    in neue       Windrichtungen    zu     verhindern,    wird das  durch     Richtungsänderungen    des     Windes    her  vorgerufene Ausschwenken der Windrad  axe gedämpft.

   Zu diesem Zwecke     ,sitzt    am       untern    Ende des Drehzapfens 3     ein        grosses     Zahnrad 7, welches     in    dem gezeigten Aus  führungsbeispiel mit     dreiRitzeln        8"    9, 10- in       Eingriff    steht.

   Diese     Ritzel        treiben    Zahn  radölpumpen 11, 12     und        1$    an.     Jede    der       Zahnradölpumpen    besitzt     ein        mittleres    Zahn  rad 14, das von einem der auf gleicher Welle       befestigten        Ritzel        aus        angetrieben        wird,        und     zwei     seitlich    angeordnete     Zahnräder    15 und  16.

   Die     Ölpumpen.    sind doppelt     wirkend.    Die  Saug- und Druckseiten der Pumpen hängen  von der Richtung ab, in welche der Wind das         Windrad    zu     verstellen    sucht.

   Wird die Wind  radare,     wenn    man von     oben        auf    das Windkraft  werk blickt, im     Uhrzeigersinn        geschwenkt,          dann    werden die     Ritzel    8, 9, 10 und     damit     die Zahnräder 14 mit Bezug auf     Fig.    3 auch       im        Uhrzeigersinn    gedreht.

   Damit werden die       Leitungen    17, 18     Saugleitungen    und die Lei  tungen 19, 20     Druckleitungen.    Die     Pumpen     sind parallel geschaltet, das     heisst    sowohl die  Druckleitungen aller Pumpen als auch die       Saugleitungen    aller Pumpen sind     miteinander     verbunden. Statt je zweier     Leitungen    für  Druck- und     Saugseite    kann selbstverständlich  auch nur je eine Leitung vorgesehen     werden..     



  In dem gezeigten Ausführungsbeispiel  sind die     Leitungen    17 und 18 durch eine       Verbindungsleitung    21 und die     Leitungen    19  und 20 durch     eine        Verbindungsleitung    22       miteinander        verbunden.    Zur     Ölentnahme        aus     dem     Ölsumpf    25     ist        für        die    Leitungen 17, 18  ein     Rückschlagventil    23 und für die Lei  tungen 19, 20 ein     Rückschlagventil    24 vor  gesehen.

   Die Verbindungsleitungen 21 und 22  und damit die Leitungen 17, 18 und 19, 20  sind     weiter    durch eine eine Drosselstelle 26  aufweisende     Leitung    verbunden.  



  Trifft ein Windstoss das Windrad,     wie     oben     angenommen,    in einem     Winkel    - zur       Windradstellung,    der die     Windradare,     wenn man von oben auf die     Anlage        blickt,        im     Uhrzeigersinn zu     verschwenken    sucht,     dann     werden sich der Drehzapfen 3 und das grosse       Zahnrad    7 im Uhrzeigersinn drehen.

   Die  Zahnräder 14 der drei     Pumpen    werden sich       im    Uhrzeigersinn und die Zahnräder 15, 16  werden     eich    entgegen dem Uhrzeigersinn dre  hen, und das Öl wird aus den Saugleitungen  17, 18 in die Druckleitungen 19, 20 gepumpt.

    Da aber das Ö<B>l</B>     ausi    den Druckleitungen wie  der in die     Saugleitungen    zurückfliessen muss  und     dabei    die     Drosselstelle    26     passiert,    so       wird    die     Arbeit    der Pumpen     und        damit    das  Einstellen der     Windradare    in die neue     Wind-          richtung    stark gedämpft,

   und zwar ist die  Dämpfung proportional dem     Quadrat    der       Winkelgeschwindigkeit    der     Richtungsände-          rung    der     Windradare.        -Findet    jedoch nur       eine    langsame Änderung der Windrichtung      statt, dann hat das Ö<B>l</B> genügend Zeit, die  Drosselstelle zu passieren, und eine merkliche  Dämpfung     findet    nicht statt.  



  Die     Dämpfungsvorrichtung    kann an  Stelle von Zahnradpumpen auch mit Kol  benpumpen ausgerüstet sein. Ebenso -ist es  nicht erforderlich, dass die Vorrichtung am  Ende des senkrechten Drehzapfens angeord  net ist, sondern sie kann an jeder beliebigen  geeigneten Stelle der     Windkraftmaschine    vor  gesehen sein. Legt man den Vorratsbehälter  für das     @Ö'1    der     Ölpumpen    so hoch, dass das,       (::1    zu den Ölpumpen mit natürlichem     Gefäll     fliesst, so können die     Rückschlagventile    ein  gespart werden.

      PATENTANSPRUCH:       Windkraftmaschine,        gekennzeichnet    durch  eine Vorrichtung zur Dämpfung der seitlichen  Ausschläge des     Windrades    (1) beim Einstel  len     in.    eine     neue        Windrichtung    bei plötzlich  auftretenden, das Windrad nicht senkrecht  treffenden Windstössen, bei welcher     die    Dämp  fung mit dem Quadrat der Winkelgeschwin  digkeit der     Richtungsänderung    der Windrad  age zu<U>nimm</U>t.

Claims (1)

1. UNTERANSPRÜCHE 1. Windkraftmaschine nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch mindestens zwei von dem Windrad (1) bei Richtungs änderung der Age desselben angetriebene Ölpumpen (11, 12, 13), welche einer lang samen Richtungsänderung der Windradage keinen merklichen Widerstand entgegen setzen.

   2. Windkraftmaschine nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Windradwelle angetriebene senk rechte Drehzapfen (3) ein Zahnrad (7) trägt, welches die Ölpumpen (11, 12, 13) antreibt. 3. Windkraftmaschine nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpen <B>(11, 12,13)</B> parallel geschaltet sind.

   4. W.indkraftmaschine nach Unteran spruch 3, gekennzeichnet durch eine die Saugleitungen mit den Druckleitungen ver bindende, eine Drosselstelle (26) aufweisende Leitung.