"Transformator van energie".
De uitvinding heeft betrekking op een transformator van energie bevattende
- een gestel,
- een in dit gestel gemonteerde rotor bevattende
-- een rotoras en
-- schoepen die elk een hoofdschoepvlak bepalen dat zich door de rotoras uitstrekt, welke schoepen elk
--- een drager bevatten die vast is op de rotoras,
--- ten minste een blad dat ten opzichte van de drager scharniert om een scharnierasje dat evenwijdig is aan de rotoras, en
--- een aanslag voor het blad die vast is op de drager en nagenoeg in het hoofdschoepvlak ligt, <EMI ID=1.1>
van de rotoras gezien,volledig naast elkaar gelegen zijn, en
- een element dat de rotoras met een energie transformerend mechanisme kan verbinden.
Het energie transformerend mechanisme is bij voorbeeld een elektriciteit producerend mechanisme, in het bijzonder een alternator of een dynamo.
De transformator van energie ontvangt via de rotor zijn energie uit een stroming en brengt deze energie over langs de as van de rotor naar het energie transformerend mechanisme bestaande bij voorbeeld in een alternator of een dynamo.
Een doel van de uitvinding bestaat erin een transformator van energie van de gedoelde soort te verschaffen die een voldoende vermogen van de stroming afneemt ook indien de stroming een beperkte snelheid heeft.
Een ander doel van de uitvinding is een transformator van energie van de genoemde soort te verschaffen waarvan de verhouding tussen de energie die afgegeven wordt aan het transformerend mechanisme,enerzijds,en de in de stroming beschikbare energie,anderzijds,zeer hoog ligt.
Tot dit doel bevat de transformator van energie,tussen de in axiale zin van de as naast elkaar gelegen schoepen,afschermplaten die aan het gestel zijn bevestigd, dwars op de rotoras zijn gericht en zich ten minste over een groot gedeelte uitstrekken van de helft van de rotor waar de schoepen werkzaam zijn, dit wil zeggen waar het blad van deze schoepen de stand inneemt waarbij het tegen de aanslag aansluit.
De transformator van energie volgens de uitvinding wordt met zijn rotor volledig onder water opgesteld. De afschermplaten tussen de in axiale zin naast elkaar gelegen schoepen of stellen schoepen verhinderen dat het water langs de werkzame,dit zijn de gesloten, schoepenbladen stroomt.
Doelmatig bevat de transformator van energie ook een dergelijke afschermplaat tegen ten minste een van de einden van de rotor naast de uiterste schoep.
Bij voorkeur strekken de afschermplaten zich in hoofdzaak uit over de helft van de rotor waar de schoepen werkzaam zijn, dit wil zeggen waar het blad van de schoepen de stand inneemt waarbij het tegen de aanslag aansluit.
In de andere helft van de rotor, daar waar de schoepen niet werkzaam zijn en hun bladen dus opengewenteld zijn wordt het water niet door de afschermplaten gehinderd.
De afschermplaten kunnen zich volledig over de helft van de rotor uitstrekken waar de schoepen werkzaam zijn en doelmatig kunnen daarbij de afschermplaten de vorm hebben van nagenoeg de helft van een cirkel die van een centrale opening voor de rotoras is voorzien.
In een merkwaardige uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het gestel een vaste as en twee steunen waarin de as met haar einden is gemonteerd,terwijl de rotoras een holle as is die de vaste as omringt en legers tussen de vaste as en de rotoras zijn gemonteerd.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een transformator van energie volgens de uitvinding; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet; de verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen.
Figuur 1 is een schematisch gehouden vooraanzicht van een transformator van energie volgens de uitvinding. Figuur 2 stelt een doorsnede voor volgens de lijn II-II uit figuur 1. Figuur 3 herneemt op een grotere schaal en meer in detail een gedeelte van figuur 1. Figuur 4 stelt een doorsnede voor volgens de lijn IV-IV uit figuur 3.
In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.
De transformator van energie volgens de figuren bevat in hoofdzaak een gestel 1, een daarin gemonteerde uit een holle as 2 en uit vier stellen schoepen 3 bestaande rotor en een tandwiel 4 dat op een einde van de holle rotoras 2 is vastgemaakt en deel uitmaakt van een verbinding tussen deze as 2 en een energie transformerend mechanisme. Deze verbinding is op zichzelf bekend en is bij voorbeeld een tandwieloverbrenging. Duidelijkheidshalve is van de verbinding slechts het tandwiel 4 voorgesteld.
Ook het energie transformerend mechanisme is op zichzelf bekend. Dit mechanisme is bij voorkeur een mechanisme dat een rotatie omzet in elektrische energie en is bij voorbeeld een alternator of een dynamo. Duidelijkheidshalve is ook dit mechanisme niet voorgesteld.
Het in de figuren voorgestelde geheel wordt volledig onder water opgesteld in een stroming. De in het gestel 1 gelegerde as 2 wordt dwars gericht op de stromingsrichting van het water. De opstelling is bij voorkeur zo dat de as 2 horizontaal is. Deze opstelling is in de figuren voorgesteld.
De as kan evenwel ook verticaal opgesteld zijn en kan ook een willekeurige hoek vormen met het horizontaal vlak.
Elk stel schoepen bestaat uit drie schoepen 3 die dezelfde axiale positie ten opzichte van de as 2 bezitten maar radiaal verschillend gericht zijn; hun hoofdschoepvlakken maken een hoek van 120[deg.] met elkaar. De vier stellen zijn in de
axiale richting van de as 2 volledig naast elkaar gelegen.
De vier stellen zijn over 90[deg.] ten opzichte van elkaar verschoven in de rotatiezin van de rotor, welke rotatiezin in de figuren 2 en 4 door de pijl 5 is aangeduid. Daar elk stel drie schoepen 3 bevat, draagt de rotor in het totaal twaalf schoepen 3.
Elke schoep 3 bevat twee spaken 6 die zich in hoofdzaak radiaal ten opzichte van de rotoras 2 uitstrekken en in
de axiale richting op een afstand van elkaar voorkomen. De
twee spaken 6 bepalen aldus een hoofdschoepvlak. De van de rotoras 2 afgekeerde einden van de twee spaken 6 zijn evenwel
in de achterwaartse zin ten opzichte van de rotatiezin van de rotoras 2 over nagenoeg 45[deg.] omgebogen. Deze einden vormen dus een hoek van 135[deg.] met de rest van de spaken 6.
Ze zijn met elkaar verbonden door een verbindingsstang
7. Deze verbindingsstang 7 vormt samen met de twee spaken 6
een drager voor drie bladen 8.
Elk van deze bladen 8 is met zijn van de as 2 afgekeerde kant scharnierend aan de spaken 6 bevestigd door middel van
twee pennen 9 die in de twee spaken 6 zijn gelegerd. De twee pennen 9 vormen een scharnierasje waarom het blad 8 scharniert ten opzichte van de spaken 6. Dit asje is evenwijdig aan de rotoras 2.
Per blad 8 is op de spaken 6 een steun 10 bevestigd. Deze steun 10 is evenwijdig aan de rotoras 2, komt vóór het blad 8 voor met betrekking op de door pijl 5 aangeduide rotatiezin van de rotoras 2 en wel tegenover de rand van het blad 8 die naar de rotoras 2 gericht is als het blad 8 zich
in het hoofdschoepvlak bevindt.
In werkstand bevindt het blad 8 zich in het hoofdschoepvlak tegen de steun 10, die een aanslag vormt voor het blad en nagenoeg in het hoofdschoepvlak ligt.
De bladen 8 kunnen niet voorbij de spaken 6, die hun dragers vormen, scharnieren daar dit belet wordt door de aanslagen 10. In de omgekeerde zin, dus van de aanslagen 10 weg, kunnen ze evenwel vrij wentelen om de pennen 9,aldus achterblijvend op de wenteling van de spaken 6 die vast meegenomen worden met de rotoras 2. In figuur 2 zijn de bladen 8 van de schoepen 3 die boven de rotoras 2 voorkomen voorgesteld in het hoófdschoepvlak en zijn de bladen 8 van
de andere schoepen voorgesteld in een stand waarin ze achterblijven op hun dragers 6.
Op te merken valt dat wanneer een blad 8 achterblijft op de drager 6 die het draagt, dit blad 8 om zijn scharnierasje 9 scharniert in de zin van pijl 5, dus in de zin waarin de rotoras 2 roteert.
Het blad 8 van elke schoep 3 dat het verst van de rotoras verwijderd is, kan slechts over nagenoeg 120[deg.] achterblijven ten opzichte van zijn drager 6 doordat een verdere relatieve beweging van dit blad 8 ten opzichte van de spaken
6 in deze achterblijvende zin belet wordt door de verbindingsstang 7 die voor dit blad een tweede aanslag vormt.
Elk blad 8 bestaat uit drie lamellen 11 die scharnierend aan elkaar zijn bevestigd. De buitenste lamel 11
is door de pennen 9 draaibaar aan de spaken 6 bevestigd. De middelste lamel 11 is aan haar buitenste rand van twee pennen
12 voorzien die in uitsteeksels 13 van de buitenste lamel 11 zijn gelegerd, terwijl de binnenste lamel 11 aan haar buitenste rand eveneens van twee pennen 12 is voorzien die in uitsteeksels 13 van de middelste lamel 11 zijn gelegerd.
De pennen 12 van de lamellen 11 zijn zo gericht dat
de meetkundige assen, bepaald door deze pennen en waarrond
de lamellen 11 ten opzichte van elkaar scharnieren. , evenwijdig zijn aan de rotoras 2.
De relatieve rotatie van de drie lamellen 11 van elk blad 8 is evenwel beperkt, enerzijds door aanslagen 14 en anderzijds door aanslagen 15.
De aanslagen 14 en 15 zijn op de middelste lamel 11 bevestigd, respectievelijk aan de achterzijde en aan de voorzijde van deze lamel in de door de pijl 5 aangeduide rotatiezin van de rotoras 2 gezien.
Zoals vooral blijkt uit de figuren 3 en 4 zijn de aanslagen 14 de einden van twee rechte strippen die dwars
op de rotatieassen van de lamellen zijn gericht en op de achterzijde van de middelste lamel 11 zijn bevestigd zo dat ze aan weerszijden buiten deze lamel uitsteken.
Deze aanslagen 14 beletten het uitknikken van het blad 8,naar achter toe ten opzichte van de door de pijl 5 aangeduide rotatiezin van de rotoras 2, door een relatieve rotatie van
de lamellen 11, ten opzichte van de stand waarbij deze lamellen
11 in elkaars verlengde zijn gelegen.
In de in de figuren 3 en 4 voorgestelde stand liggen de lamellen 11 in elkaars verlengde doordat ze zich in het hoofdschoepvlak bevinden; het blad 8 sluit dan met de dichtst bij de rotoras 2 gelegen rand van de binnenste lamel bij de steun 10 aan.
Het plooien van het blad 8 in omgekeerde zin door een relatieve wenteling van zijn lamellen 11 is in beperkte mate mogelijk. De aanslagen 15 zijn gevormd door de buiten de middelste lamel 11 uitstekende einden van twee strippen die aan de voorzijde op de middelste lamel 11 zijn bevestigd,maar deze einden zijn niet evenwijdig aan het vlak van de middelste lamel 11 maar ze zijn onder een hoek van ongeveer 45[deg.] naar voor gericht.
Hieruit vloeit voort dat de middelste lamel ongeveer over 45[deg.] kan wentelen ten opzichte van de buitenste lamel
11 in tegengestelde zin van de door de pijl 5 aangeduide rotatiezin van de rotoras 2, terwijl de binnenste lamel 11
op haar beurt over nagenoeg 45[deg.] in dezelfde tegengestelde
zin kan wentelen ten opzichte van de middelste lamel 11.
Wanneer de schoep 3 zich boven de rotoras 2 bevindt, dwars op de stromingszin van het water, die in de figuren 2
en 4 door de pijl 16 is aangeduid, bevinden de lamellen 11
van elk blad 8 van deze schoep 3 zich in elkaars verlengde, tegen de aanslagen 14. De bladen 8 bevinden zich in het hoofdschoepvlak tegen de aanslagen 10.
Wanneer de schoep 3 in haar neergaande beweging tot
de stand nadert waarbij ze zich in de stromingszin van het water uitstrekt, blijven de bladen 8 iets achter op de rotatie van de rotoras 2 en bijgevolg op de beweging van de spaken 6. Het blad 8 in zijn geheel komt vrij van de aanslag 10 en
voert een beperkte zwaaibeweging uit om zijn scharnierasje 9 in dezelfde zin als de rotatiezin van de rotoras 2 aangeduid door pijl 5. Terzelfder tijd komen van elk blad 8 de buitenste en de binnenste lamel 11 vrij van de aanslagen 14
op de middelste lamel en de lamellen 11 scharnieren ten opzichte van elkaar tot de buitenste en de binnenste lamel aansluiten tegen de aanslagen 15 op de middelste lamel. Zoals uit het rechter gedeelte van figuur 2 ter hoogte van de rotoras 2 blijkt, blijven de bladen 8 vooralsnog bij benadering in tegengestelde zin van de stromingszin 16 van het water gericht maar blijven ze in hun geheel een weinig achter op het hoofdschoepvlak.
Wanneer de schoep onder het niveau van de rotoras
2 gekomen is, voeren de bladen 8 een verdere zwaaibeweging uit om hun asjes 9 steeds in de rotatiezin aangeduid door pijl 5 tot ze zich helemaal vlak uitstrekken in de stromingszin van het water aangeduid door pijl 16. De binnenste en de buitenste lamellen 11 scharnieren nu in de omgekeerde zin ten opzichte van de middelste lamel zodat ze vrij komen van de aanslagen 15 en terug aansluiten bij de aanslagen 14 en de drie lamellen 11 van een zelfde blad 3 terug in elkaars verlengde liggen.
Op een bepaald ogenblik maken de bladen 8 een hoek van merkelijk meer dan 90[deg.] met het hoofdvlak van de schoep 3. De rotatie naar buiten van het meest naar buiten gelegen blad 8 wordt beperkt tot een hoek van ongeveer 135[deg.] ten opzichte van het hoofdschoepvlak door de verbindingsstang 7 die een aanslag vormt.
Wanneer de schoep 3 zich verder in tegengestelde zin van de door de pijl 16 aangeduide stromingszin van het water en vervolgens terug opwaarts verplaatst, blijven de bladen 8 achter op het hoofdschoepvlak ten opzichte van de rotatiezin van de rotoras 2.
Zodra de schoep 3 terug boven de as 2 is gekomen, wordt door de stuwing van het water de afwijking tussen de bladen 8 en het hoofdschoepvlak ongedaan gemaakt en worden de lamellen 11 tegen de aanslagen 14, in elkaars verlengde, aangedrukt.
Het gestel 1 bevat een vaste as 17 en twee
steunen 18 waarin de einden van de as 17 zijn bevestigd.
De holle rotoras 2 is in het gestel 1 gelegerd doordat ze draaibaar en coaxiaal rond de vaste as 17 is gemonteerd. Tussen de vaste as 17 en de holle rotoras 2 zijn legers 19 aangebracht. De holle as 2 is van staal vervaardigd en bestaat uit twee aan elkaar bevestigde helften.
De twee spaken 6 van elke schoep 3 zijn vastgelast
op een gebogen voetplaat 21. Twee schoorstukken 22 ondersteunen elke spaak 6 ten opzichte van deze voetplaat 21.
De voetplaten van de drie schoepen 6 van een stel omringen samen de holle as 2 en zijn eraan bevestigd,
De afstand tussen de stellen schoepen 3 bedraagt slechts enkele centimeter.
De diameter van het tandwiel 4 dat op een einde van de holle as 2 is bevestigd is enkele centimeters groter dan de diameter van de rotor 2,3.
Tussen twee naburige stellen schoepen 3 en naast
het uiterste stel op het van het tandwiel 4 verwijderde einde van de rotor 2,3 is telkens een afschermplaat 20 opgesteld.
Deze afschermplaten 20 zijn dwars op de rotoras 2 gericht en bevestigd door middel van een brug 23 aan de steunen 18 van het gestel 1.
De afschermplaten 20 strekken zich uit over de volledige helft van de rotor 2,3 waar de schoepen 3 werkzaam zijn,dit is waar hun bladen zich in gesloten stand bevinden en tegen de aanslag 10 aansluiten. De afschermplaten 20 strekken zich ook uitsluitend over deze helft van de rotor 1,2 uit. Bij de in de figuren voorgestelde opstelling is deze helft de bovenste helft van de rotor 1,2 en de afschermplaten 20 strekken zich dan ook enkel in deze bovenste helft uit. Ze zijn bovenaan aan de brug 23 vastgemaakt.
De afschermplaten 20 hebben elk de vorm van de helft van een cirkel waarvan de diameter enkele centimeter groter is dan de diameter van de rotor 2,3 en die in het midden van een uitsparing is voorzien voor de rotoras 2.
De afschermplaten 20 verhinderen dat het aanstromende water langs de schoepen 3 kan stromen daar waar de schoepen 3 kunnen werkzaam zijn. Daar waar de bladen 8 van de schoepen 3 de open stand innemen, bevinden zich geen afschermplaten 20 zodat deze stroming minimaal gehinderd wordt.
Indien het gestel 1 niet vast maar rond een vertikale as draaibaar in de stroming wordt geplaatst,helpen de afschermplaten 20 de transformator van energie in de juiste richting ten opzichte van de stroming te plaatsen en werken
ze als een roer.
De hiervoor beschreven transformator van energie bezit een zeer hoog rendement, bij voorbeeld bij een stroming van twee meter per seconde.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, en binnen het raam van de octrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvorm vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding worden gebruikt.
In het bijzonder moet het aantal schoepen niet noodzakelijk twaalf bedragen. Er moeten ook niet noodzakelijk vier stellen schoepen zijn, en elk stel moet niet noodzakelijk drie schoepen bevatten.
De verbinding tussen de as van de rotor en het energie transformerend mechanisme moet niet noodzakelijk
een tandwiel bevatten op de rotoras. Het op de as bevestigd element hangt af van de verbinding zelf en kan onder meer
ook een kettingwiel of een riemschijf zijn.
Meerdere rotoren kunnen naast elkaar worden geplaatst bij voorbeeld op dezelfde vaste as van het gestel.
"Transformer of energy".
The invention relates to a transformer containing energy
- a frame,
- containing a rotor mounted in this frame
- a rotor shaft and
blades each defining a main blade surface extending through the rotor shaft, each blade
--- contain a carrier fixed on the rotor shaft,
--- at least one blade pivoted relative to the carrier about a pivot axis parallel to the rotor axis, and
--- a stop for the blade that is fixed on the carrier and lies almost in the main blade plane, <EMI ID = 1.1>
viewed from the rotor axis are adjacent to each other, and
- an element that can connect the rotor shaft with an energy transforming mechanism.
The energy transforming mechanism is, for example, an electricity producing mechanism, in particular an alternator or an alternator.
The transformer of energy receives its energy from a flow via the rotor and transfers this energy along the axis of the rotor to the energy transforming mechanism consisting, for example, in an alternator or an alternator.
An object of the invention is to provide a transformer of energy of the intended type which decreases a sufficient power of the flow even if the flow has a limited speed.
Another object of the invention is to provide a transformer of energy of the said type, the ratio of the energy delivered to the transforming mechanism, on the one hand, and the energy available in the current, on the other, being very high.
For this purpose, the transformer of energy, between the axes adjacent to each other in the axial direction of the shaft, comprises shielding plates attached to the frame, oriented transversely of the rotor shaft and extending at least over a large part of half of the rotor where the blades operate, ie where the blade of these blades assumes the position where it abuts against the stop.
The energy transformer according to the invention is placed completely underwater with its rotor. The shielding plates between the axially adjacent blades or blade sets prevent the water from flowing past the active, these are the closed, blade blades.
The transformer of energy expediently also contains such a shielding plate against at least one of the ends of the rotor next to the extreme blade.
Preferably, the shielding plates extend substantially over half of the rotor where the blades operate, that is, where the blade of the blades assumes the position where it abuts against the stop.
In the other half of the rotor, where the blades are ineffective and their blades are thus opened up, the water is not hindered by the shielding plates.
The shielding plates can extend completely over half of the rotor where the blades operate and the shielding plates can expediently take the form of almost half of a circle provided with a central opening for the rotor shaft.
In a curious embodiment of the invention, the frame includes a fixed shaft and two supports in which the shaft is mounted with its ends, the rotor shaft being a hollow shaft surrounding the fixed shaft and bearings mounted between the fixed shaft and the rotor shaft.
Other particularities and advantages of the invention will become apparent from the following description of an energy transformer according to the invention; this description is given by way of example only and does not limit the invention; the reference numbers refer to the accompanying drawings.
Figure 1 is a schematic front view of an energy transformer according to the invention. Figure 2 represents a section according to the line II-II of figure 1. Figure 3 reproduces on a larger scale and in more detail a part of figure 1. Figure 4 represents a section according to the line IV-IV of figure 3.
In the different figures, like reference numerals refer to like elements.
The transformer of energy according to the figures mainly comprises a frame 1, a rotor consisting of a hollow shaft 2 and a four-set of blades 3 mounted therein and a gear wheel 4 mounted on one end of the hollow rotor shaft 2 and forming part of a connection between this axis 2 and an energy transforming mechanism. This connection is known per se and is, for example, a gear transmission. For the sake of clarity, only the gear wheel 4 of the connection is shown.
The energy transforming mechanism is also known per se. This mechanism is preferably a mechanism that converts a rotation into electrical energy and is, for example, an alternator or an alternator. For the sake of clarity, this mechanism has not been proposed either.
The whole shown in the figures is completely underwater in a current. The shaft 2 mounted in the frame 1 is oriented transversely to the direction of flow of the water. The arrangement is preferably such that the shaft 2 is horizontal. This arrangement is shown in the figures.
However, the axis can also be arranged vertically and can also form an arbitrary angle with the horizontal plane.
Each blade set consists of three blades 3 which have the same axial position relative to the shaft 2 but are radially differently oriented; their main blade surfaces are angled at 120 [deg.] with each other. The four couples are in the
axial direction of the shaft 2 completely adjacent.
The four sets are displaced by 90 [deg.] Relative to each other in the sense of rotation of the rotor, which sense of rotation is indicated by arrow 5 in Figures 2 and 4. Since each set contains three blades 3, the rotor carries a total of twelve blades 3.
Each blade 3 includes two spokes 6 which extend and in substantially radially with respect to the rotor shaft 2
prevent the axial direction at a distance from each other. The
two spokes 6 thus define a main blade plane. However, the ends of the two spokes 6 remote from the rotor shaft 2 are
in the rearward direction with respect to the rotational sense of the rotor shaft 2, bent by approximately 45 [deg.]. These ends thus form an angle of 135 [deg.] With the rest of the spokes 6.
They are connected by a connecting rod
7. This connecting rod 7 forms together with the two spokes 6
a three-sheet carrier 8.
Each of these blades 8 is hinged to the spokes 6 with its side remote from the shaft 2
two pins 9 mounted in the two spokes 6. The two pins 9 form a pivot axis about which the blade 8 pivots relative to the spokes 6. This axis is parallel to the rotor axis 2.
A support 10 is attached to the spokes 6 per blade 8. This support 10 is parallel to the rotor shaft 2, occurs in front of the blade 8 with respect to the rotational sense of the rotor shaft 2, indicated by arrow 5, opposite the edge of the blade 8 which faces the rotor shaft 2 when the blade 8 is
in the main blade plane.
In the working position, the blade 8 is located in the main blade plane against the support 10, which forms a stop for the blade and lies substantially in the main blade plane.
The blades 8 cannot pivot beyond the spokes 6, which form their carriers, since this is prevented by the stops 10. In the reverse sense, i.e. away from the stops 10, they can rotate freely around the pins 9, thus remaining on the rotation of the spokes 6, which are fixedly carried along with the rotor shaft 2. In figure 2, the blades 8 of the blades 3 which occur above the rotor shaft 2 are shown in the main blade plane and the blades 8 of
the other vanes presented in a position where they are left on their carriers 6.
It should be noted that when a blade 8 remains on the carrier 6 which carries it, this blade 8 pivots about its pivot axis 9 in the sense of arrow 5, i.e. in the sense in which the rotor axis 2 rotates.
The blade 8 of each blade 3 furthest from the rotor shaft can only be left over about 120 [deg.] With respect to its carrier 6 in that a further relative movement of this blade 8 with respect to the spokes
6 is prevented in this remaining sense by the connecting rod 7 which forms a second stop for this blade.
Each blade 8 consists of three slats 11 hinged together. The outer slat 11
is rotatably attached to the spokes 6 by the pins 9. The middle slat 11 is on its outer edge of two pins
12 provided in projections 13 of the outer slat 11, while the inner slat 11 is also provided at its outer edge with two pins 12 which are supported in protrusions 13 of the middle slat 11.
The pins 12 of the slats 11 are oriented such that
the geometric axes, determined by these pins and around which
the slats 11 hinge relative to each other. , parallel to the rotor shaft 2.
However, the relative rotation of the three slats 11 of each blade 8 is limited, on the one hand by stops 14 and on the other by stops 15.
The stops 14 and 15 are mounted on the central slat 11, respectively at the rear and at the front of this slat, seen in the sense of rotation of the rotor shaft 2 indicated by the arrow 5.
As is especially evident from Figures 3 and 4, the stops 14 are the ends of two straight strips which are transverse
are oriented on the axes of rotation of the slats and are fixed on the rear side of the middle slat 11 so that they protrude from this slat on both sides.
These stops 14 prevent the blade 8 from buckling backwards with respect to the rotational sense of the rotor shaft 2 indicated by the arrow 5, by a relative rotation of
the slats 11, with respect to the position in which these slats
11 are in line with each other.
In the position shown in Figures 3 and 4, the slats 11 are in line with each other because they are located in the main blade plane; the blade 8 then connects to the support 10 with the edge of the inner blade closest to the rotor shaft 2.
The folding of the blade 8 in the reverse sense by a relative rotation of its blades 11 is possible to a limited extent. The stops 15 are formed by the ends of two strips projecting outside the center slat 11, which are attached to the center slat 11 at the front, but these ends are not parallel to the plane of the center slat 11 but are at an angle of about 45 [deg.] facing forward.
It follows from this that the middle slat can rotate about 45 [deg.] Relative to the outer slat
11 in the opposite direction of the rotational sense of the rotor shaft 2 indicated by the arrow 5, while the inner blade 11
in turn about 45 [deg.] in the same opposite
sense can rotate with respect to the middle slat 11.
When the blade 3 is located above the rotor shaft 2, transverse to the flow sense of the water, shown in Figures 2
and 4 is indicated by arrow 16, the slats 11 are located
of each blade 8 of this blade 3 in line with each other, against the stops 14. The blades 8 are located in the main blade plane against the stops 10.
When the blade 3 in its downward movement up to
approaching the position in which it extends in the flow sense of the water, the blades 8 lag slightly behind the rotation of the rotor shaft 2 and consequently on the movement of the spokes 6. The blade 8 as a whole is released from the stop 10 and
performs a limited swing around its pivot shaft 9 in the same sense as the rotational sense of the rotor shaft 2 indicated by arrow 5. At the same time, the outer and inner slat 11 of each blade 8 are released from the stops 14
on the middle slat and the slats 11 are hinged relative to each other until the outer and inner slats connect against the stops 15 on the middle slat. As can be seen from the right-hand part of figure 2 at the level of the rotor shaft 2, the blades 8 remain for the time being approximately in the opposite direction from the flow sense 16 of the water, but in their entirety they remain a little behind the main blade surface.
When the blade is below the level of the rotor shaft
2, the blades 8 perform a further swinging movement about their shafts 9 in the rotational sense indicated by arrow 5 until they extend completely flat in the flow sense of the water indicated by arrow 16. The inner and outer slats 11 now hinge in the opposite direction to the middle slat so that they become free from the stops 15 and reconnect with the stops 14 and the three slats 11 of the same sheet 3 are in line again.
At some point, the blades 8 make an angle of noticeably more than 90 [deg.] With the main plane of the blade 3. The outward rotation of the outermost blade 8 is limited to an angle of about 135 [deg. ] relative to the main blade plane through the connecting rod 7 which forms a stop.
When the blade 3 moves further in the opposite direction of the flow direction of the water indicated by the arrow 16 and then moves upwards again, the blades 8 remain behind on the main blade plane with respect to the rotation sense of the rotor shaft 2.
As soon as the blade 3 has come back above the shaft 2, the displacement of the water eliminates the deviation between the blades 8 and the main blade surface and the slats 11 are pressed against the stops 14, in line with each other.
The frame 1 contains a fixed shaft 17 and two
supports 18 in which the ends of the shaft 17 are fixed.
The hollow rotor shaft 2 is mounted in the frame 1 because it is rotatably and coaxially mounted around the fixed shaft 17. Bearings 19 are arranged between the fixed shaft 17 and the hollow rotor shaft 2. The hollow shaft 2 is made of steel and consists of two halves fastened together.
The two spokes 6 of each blade 3 are welded
on a curved base plate 21. Two braces 22 support each spoke 6 relative to this base plate 21.
The base plates of the three blades 6 of a set together surround the hollow shaft 2 and are attached to it,
The distance between the sets of blades 3 is only a few centimeters.
The diameter of the gear wheel 4 mounted on one end of the hollow shaft 2 is a few centimeters larger than the diameter of the rotor 2,3.
Between two neighboring sets of blades 3 and next
the extreme set on the end of the rotor 2,3 remote from the gear wheel 4 is in each case a shield plate 20.
These shielding plates 20 are oriented transversely to the rotor shaft 2 and secured by means of a bridge 23 to the supports 18 of the frame 1.
The shielding plates 20 extend over the entire half of the rotor 2,3 where the blades 3 operate, this is where their blades are in closed position and abut against the stop 10. The shielding plates 20 also extend only over this half of the rotor 1,2. In the arrangement shown in the figures, this half is the top half of the rotor 1,2 and the shielding plates 20 therefore only extend in this top half. They are attached to bridge 23 at the top.
The shielding plates 20 each have the shape of half a circle, the diameter of which is a few centimeters larger than the diameter of the rotor 2,3 and which is provided with a recess in the middle for the rotor shaft 2.
The shielding plates 20 prevent the inflowing water from flowing along the blades 3 where the blades 3 can operate. Where the blades 8 of the blades 3 take up the open position, there are no shielding plates 20 so that this flow is minimized.
If the frame 1 is mounted rotatably in the flow about a vertical axis, the shielding plates 20 help to place the transformer of energy in the correct direction relative to the flow
them like a rudder.
The energy transformer described above has a very high efficiency, for example at a flow of two meters per second.
The invention is by no means limited to the above-described embodiment, and within the scope of the patent application many changes can be made to the described embodiment, including as regards the shape, the composition, the arrangement and the number of the parts which are to be realized. of the invention.
In particular, the number of blades should not necessarily be twelve. Nor should there necessarily be four blades, and each set should not necessarily have three blades.
The connection between the shaft of the rotor and the energy transforming mechanism is not necessary
include a gear on the rotor shaft. The element mounted on the shaft depends on the connection itself and can, among other things
also be a sprocket or a pulley.
Several rotors can be placed next to each other, for example on the same fixed axis of the frame.