DE873980C

DE873980C - Adjustable wing for wind motors

Info

Publication number: DE873980C
Application number: DEC1172D
Authority: DE
Inventors: Rene Louis Pierre Mar Chevreau; Paul Julien Deville
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-02-25
Filing date: 1941-12-05
Publication date: 1953-04-20

Description

Verstellbarer Flügel für Windmotoren Eine der Schwierigkeiten für die praktische Ausnutzung des Windes durch Windmotoren ist durch die Geschwindigkeitsänderungen des Windes bedingt"d!a diese starke Schwankungen der Drehzahl und Leistung des Windmotors verursachen.Adjustable blade for wind motors One of the difficulties for The practical use of the wind by wind motors is through the changes in speed of the wind causes these strong fluctuations in the speed and power of the wind motor cause.

Um dem abzuhelfen, hat man: bereits: verstellbare Flügel vorgeschlagen, die durch die Zentrifugalkraft oder .durch eine bewegliche, dem Winddruck ausgesetzte Steuerflächegedreht werden. Diese Eiinrichtungen sind jedoch nur für Flügel mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, beispielsweise bis zu 4m, brauchbar.To remedy this, one has: already: proposed adjustable wings, that by centrifugal force or by a movable one exposed to wind pressure Be rotated. These devices are only for wings with relatively small diameter, for example up to 4m, usable.

Gegenstand :der Erfindung ist ein verstellbarer Flügel für besonders große Leistungen, beispielsweise mit einem Durchmesser von 5o m für eine Leistung von 2,5o PS bei einer Windgeschwindigkeit von 8 m/Sek: und 15 Umdrehungen in der Minute. Ein solches Windrad mit zwei Flügeln wiegt etwa 1a t, @d. h. 6 t pro Flügel.Subject: the invention is an adjustable wing for special large performances, for example with a diameter of 50 m for one performance of 2.5o HP at a wind speed of 8 m / sec: and 15 revolutions in the Minute. Such a wind turbine with two blades weighs about 1a t, @d. H. 6 t per wing.

Der verstellbare Flügel besteht erfindungsgemäß aus einem Mittelteil, an dem vorn eine Leitfläche und hinten eine Abströmfläche angelenkt sind, deren Einstellung durch eine Steuervorrichtung erfolgt. Jeder Windradflügel besitzt also wie ein Flugzeugflügel eine Leitfläche und eine Abett8mfläche. Der mittlere, mit der Nabe aus einen Stück bestehende Teil kann sehr robust@-'äüsgebildet werden, wodurch der Bau von -Flügeln mit sehr großen Dimensionen ermöglicht wird.According to the invention, the adjustable wing consists of a central part, are hinged to the front a guide surface and a discharge surface at the rear, whose Adjustment is made by a control device. So every wind turbine blade has like an airplane wing, a guide surface and a support surface. The middle one, with the hub consisting of one piece can be made very robust, which enables the construction of wings with very large dimensions.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flügels beispielsweise dargestellt. Es zeigen; Fig. i und 2 schematisch, schaubildlich und im Schnitt einen in waagerechter Stellung befindlichen Flügel mit aasgelenkter Leitfläche und aasgelenkter Abströmfläche in zwei verschiedenen Stellungen, Fig.3 schaubildlich eine verbesserte Ausfüh= rungsform eines Flügels.In the drawing is an embodiment of the according to the invention Wing shown for example. Show it; FIGS. I and 2 are schematic diagrams and in section a horizontal wing with pivoted wing Guide surface and articulated outflow surface in two different positions, Fig. 3 diagrammatically an improved embodiment of a wing.

Nach der Ausführung gemäß Fig. i und :2 besteht jeder um eine waagerechte Achse drehbare Flügel aus einem festen Mittelteil 1-2; an dem vorn. bei. i eine bewegliche Leitfläche 1-3 und hinten bei 4 eine Absträmfläche 5-6 aasgelenkt ist, deren Schwenkachse durch Platten q.' getragen wird. Eine zur Windrichtung senkrecht einstellbare Steuerfläche sitzt auf einer Stange 8-9-i8, die in Lagern io, ii geführt ist, welche an einer Platte 7' befestigt sind, die wiederum mit dem mittleren Teil 1-2 des Flügels fest verbunden ist.According to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, each consists of a horizontal one Axis rotating blades made of a fixed central part 1-2; at the front. at. i a movable guide surface 1-3 and at the rear at 4 a discharge surface 5-6 is articulated, whose pivot axis through plates q. ' will be carried. One perpendicular to the wind direction adjustable control surface sits on a rod 8-9-i8, which is guided in bearings io, ii is, which are attached to a plate 7 ', which in turn with the middle part 1-2 of the wing is firmly connected.

Der Punkt 9 "der Stange ist über eine kleine Verbindungsstange 9-i2 an die Abströmfläche 5-6 angeschlossen. Diese wird durch eine Feder 13-i4, deren Befestigungspunkt 14 mit der Platte 7' verbunden. ist, in der geneigten Stellung gehalten.The point 9 "of the rod is via a small connecting rod 9-i2 connected to the discharge surface 5-6. This is through a spring 13-i4, whose Attachment point 14 connected to the plate 7 '. is in the inclined position held.

In. einem festen Punkt IS Iden Platte 7' ist ein Kniehebel 16-17 gelagert, -dessen Ende 16 über eine Stange 16-3 mit der Vorderkante der beweglichen Leitfläche 1-3 verbunden ist und dessen anderes Ende 17 auf der vor der Steuerfläche 7 unter der Wirkung -des durch den Pfeil: dargestellten Windes durchlaufenen Strecke liegt.In. A toggle lever 16-17 is mounted at a fixed point IS Iden plate 7 ', -Its end 16 over a rod 16-3 with the front edge of the movable guide surface 1-3 is connected and the other end 17 on the front of the control surface 7 below the effect of the distance traveled by the wind represented by the arrow:

Die Wirkungsweise: der Luftschraube ist folgende: Bei schwachem Wind befinden sich die Teile in der Stellung der Fig. i. Der Winkel zwischen Windrichtung und der die Vorder- und Hinterkante des Flügels verbindenden Linie ist dabei am größten. Der auf den Flügel ausgeübte Druck ist ebenfalls am größten. Bei zunehmender Windgeschwindigkeit wächst der auf die Steuerfläche 7 ausgeübte Druck und verschiebt sie in Windrichtung. Dadurch wird erstens die Abströmfläche 5-6 angehoben. (Fig.2) und damit der Angriffswinkel verkleinert. Etwas später, nachdem die Steuerfläche 7 das Ende 17 des in 15 gelagerten Kniehebels erreicht hat, wird- durch die Stange 16-3 auch die Leitfläche 1-3 angehoben, und es erfolgt nun durch die Vereinigung der beiden Wirkungen eine raschere Verminderung des Angriffswinkels.The mode of action: the propeller is as follows: In weak winds the parts are in the position of FIG. The angle between wind direction and the line connecting the leading and trailing edges of the wing is at biggest. The pressure exerted on the wing is also the greatest. With increasing Wind speed increases the pressure exerted on the control surface 7 and shifts them downwind. This firstly raises the outflow surface 5-6. (Fig. 2) and thus the angle of attack is reduced. A little later after the control surface 7 has reached the end 17 of the toggle lever mounted in FIG 16-3 also raised the baffle 1-3, and it is now done by the union of the two effects is a more rapid reduction in the angle of attack.

Durch zweckentsprechende Wahl der Oberflächen des mittleren Flügelteils 1-2, der Leitfläche und der Abströmfläche, der entsprechenden Lagerpunkte derselben und der Verbindungen mit der Steuerflache 7 kann,der auf -den Flügel ausgeübte Druck je nach der Windgeschwindigkeit stetig verändert werden, damit das Windrad mit ungefähr unveränderlicher Drehzahl und Leistung umläuft.By appropriate choice of the surfaces of the middle wing part 1-2, the guide surface and the discharge surface, the corresponding bearing points of the same and the connections with the control surface 7, the pressure exerted on the wing depending on the wind speed are constantly changing, so that the wind turbine with approximately constant speed and power revolves.

Bei großen Windschrauben ist es möglich, daß die Windgeschwindigkeit in einem gegebenen: Zeitpunkt das den verschiedenen Höhen des Windrades nicht die gleiche ist, wozu noch kommt, daß infolge der Rotation der Winddruck ohnehin auf den Teilen des Windrades von der Nabe bis zu den Spitzen beträchtlich verschieden ist. Um aber auch in diesem Fall die gewünschte, unveränderliche Drehzahl und Leistung zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Angriffsfläche 1-3 und ;die Abströnifläche 5-6 von der Nabe zum Flügelende hin in mehrere Abschnitte zu unterteilen (Fig. 3) und den einzelnen Abschnitten 23 bis 26 bzw. i9 bis 22 je :die für die gewünschte Wirkung geeignete Richtung zu geben.With large windscrews it is possible that the wind speed at a given point in time is not the same at the different heights of the wind turbine, in addition to which, as a result of the rotation, the wind pressure on the parts of the wind turbine from the hub to the tips is considerable is different. However, in order to obtain the desired, unchangeable speed and power in this case as well, it is advisable to subdivide the attack surface 1-3 and; the discharge surface 5-6 from the hub to the wing tip into several sections (Fig. 3) individual sections 23 to 26 or 19 to 22 each: to give the appropriate direction for the desired effect.

Es. ist vorteilhaft, :den Wert der von dem Windrad erzeugten Leistung nach Bedarf ändern zu können. Dazu ist es bloß nötig, eines der die Einstellung bewirkenden Elemente zweckmäßig umzuändern. Es kann z. B. die Steuerfläche 7 mehr oder weniger gegenüber der Windrichtung geneigt werden. Dabei werden. vorzugsweise zwei gleich große, aber entgegengesetzt geneigte Flächen bzw. eine jalousicartige Fläche verwendet, bei der die Hälfte der Elementarflächen in die eine und die andereHälfte in dieanderekichtunggeneigtwerden.It. is advantageous: the value of the power generated by the wind turbine to be able to change as needed. All that is needed is one of the setting effecting elements expediently change. It can e.g. B. the control surface 7 more or less inclined to the wind direction. Be there. preferably two equally large, but oppositely inclined surfaces or one like a blind Area used in which half of the elementary areas in one and the other half be inclined in the other direction.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Adjustable blade for wind motors with a movable control surface acted upon by the wind pressure, characterized in that, that each wing consists of a solid central part (i ---) on which a guide surface (1-3) and / or an outflow surface (5-6) is articulated, whose or its setting takes place through the movable control surface.

2. Wing according to claim i, characterized in that that in the idle state the guide surface (1-3) and the discharge surface (5-6) by return springs: (13-14) must be held in pivoted positions facing opposite to one another ..

3. Wing according to claims i and 2, characterized in that Jaß, the guide surface (1-3) and the vent surface (5-6) of; the hub towards the wing tip into several sections are subdivided to take into account the mutually different circumferential speeds the different sections each independently by a special pivoting device are pivotable from each other.-Referred publications: German patents No. 1942i, 518888.