PL3017B1.pdf

3 marca 1926 r.

tt^piT5^o V |UrzęŁv

RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

OPIS PATENTOWY FoU.iloo

Nr 3017.

KI. 88 c i.

Leon Jules Costes

(Paryż, Francja).

Wiatrak.

Zgłoszono 22 października 1921 r.

Udzielono 25 września 1925 r.

Pierwszeństwo: 26 października 1920 r. (Francja).

Wyiualazek niniejszy dotyczy wiatraka1

o osi pionowej.,, na której osadzone jest ko¬

ło, zalopatrzonew śniilgiprzyjmujące ciśnie¬

nie wiatru i z których każda składa się z

dwóch części: jednej w kształcie płaszczy¬

znyprostokątnej idrugiej wkształcie rynny

lub korytka, zwróconego powierzchnią wy¬

pukłą w kierunku obrotu koła. Rzeczona

rynna mieści się przed płaszczyzną w ten

sposób, że pomiędzy krawędzią tylną tej

ostatniej i powierzchnią wklęsłą korytka

istnieje pewien odstęp, przyczem brzegi

rynny przypadają po obu stronach płai-

szczyzny, lekkoodchylonej względemstycz¬

nej do koła,a tow tym celu, abypłaszczy¬

zna mogła pracowaćbezpośrednio przy wie¬

trze bocznym, który wywierana nią ciśnie¬

nieużyteczne, i aibyrównieżpracowałaryn-

nai i przekształcała na reakcje pożyteczne

uderzenia boczne wiatru o płaszczyznę ze

strony, gdzie może on wywrzeć działainie

hamujące.

Śmigi, tak urządzone,, są wykonane z

blachy lub ininetgo odpowiednilegomaterjału

i umocowane prostopadle naJ dzwonach lub

obwodach metalowych, przytwierdzonych

do osi tworzącej wał napędowy, utrzymy¬

wany odipowiedniiemi limami. Ilość i wyso¬

kość śmig zmienia się stosownie do pożą¬

danej mocy silnika.

W tym samym celu silnik można zbudo¬

wać z kiilku kół podobnych, nawożonych w

ten sposób, że tworzą rodzaj wifeży obroto¬

wej, zalklinionej nawspólnym wale osadzo¬

nymna odpowiednim słupie,

W obu wypadkach wał silnika nnożna

zaopattoizyć, skorochodzionapędpompylub

innego nuechiankimiu podobnego, w regula--

tor, zmieniający opórw funkcji naocy silni¬

ka, zależnej od zmian siły wiatru.

Załączony rysunek podaje jedynak w

charakterze przykładów dwa tylkosposoby

urzeczywistnienia 'wiatraków o osi piono¬

wej, zbudowanych w myśl wynalazku ni-

niejsizegja

Filg. 1 przedstawia widok schematyczny,

wskazujący rozmiesaczenile poszczególnych

śmig, fig. 2 — przekrój pierwsizeij odkniany

Wynalaizfcu, fig- 3 — widok zgary, fig. 4 —

prziekrój*pozfomy wzdłuż A—A na fig. 2,

fig.-5.^— pnzekrój pionowy drugiego sposo¬

buwykonisaraia.

Wiaitrak o osi pionowej,, stanowiący

piraedmiildt wynalalzfcu niniejszego, składa

się z koła, mającego nal swym obwodzie

śmigi, złożone (każda) z głowicy a i pła¬

szczyzny 6, z blachy lub innego materjału

odpowiedniego. Głowica (fig. 1) wykonana

jest w postaci korytalulb rynny zaokrąglo¬

nej a lub prostokątnie dwuściemnej a1 i

zwróconej częścią swą wypukłą lub wierz¬

chołkiem w kierunku obrotu koła, jak to

oznacza strzałka X./

Rynna ta uiiiMieszKszgpja^jegj£na«pewnej

odległości<iń krawędzi{>j^yy/płaszczy-

zmy b w ten sposób, aby miedzy 61 i po¬

wierzchnią wewnętrzną wklęsłą pozostał

pewien odsrtęp. Krawędzie rynny przypai-

dają poobu stronach płaiszczyzny.

Rynna a przyjmuje ciśnienie wiatru po

jego odbiciu się od tej powilerizchni pła¬

szczyzny, na której wiaitr wywołuje dzia¬

łanie hamujące. Znaczy to, że wiatr odbija

się od części przedniej i przez to popycha

część tylną płaszczyzny 6, zataczając

ksiztalłtMitury Uwgłowicy (rynnie) er,która

zmienia kiferunek wiatru ku tyłowi i w ten

sposób wytwarza w rezultacie działanie u-

żyteczne, jak to będzie objaśnione poniżej.

Głowicaaumieszczonaprzedpłaszczyznąb

3ife przesaakadza jednak w sposób zasługu-

jący na uwagę, skoro wiatr uderza o pła¬

szczyznę zboku i odbija się ku tyłowi, to

zniaczy, gdywywiera już działanieużytecz¬

ne na samą płaszczyznę.

Płaszczyzna! 6, wykonana z pojedyncze¬

go arkusza blachy płalskiej lub zlekka za¬

okrąglonej, zwrócona jest ku wnętrzu ryn¬

ny a zatem w kierunku obrotu, tworząc

wszelako mały k,Ąt nazewtnątaz ze styczną

do koła w stosunku do brzegu przedniego

b1, jak to przedstawia rysunek, co ma na

celu osiągnięciekorzystniejsziej wydajności.

Krawiędź przednia b1 tej płaszczyzny,

jiaiktozaznajcizonowyżej, przypadanapew¬

nej odległości od ścianki wewnętrznej ryn¬

ny a, krawędź zaiś tylna b2 na pewnej od¬

ległości od następnej rynny (fig. 1).

Wszystkie rynny a i płaszczyzny b są

umocowane w sposób stosowany do wiąza¬

nia części metalowych tak;, że tworzą koło

ze śmigamiL

W sposobie urzeczywistnienia, przedstai-

wionym na rysunku, głowice a i płaszczy¬

zny b są umocowane do części metalowych

d swemiczęściami górnemi i dolnemi zapo-

mocą nitów c, przyczem części te rozmie¬

szcza się najpraktyczniej W kształcie wie-

loboku regularnego o tylu bokach, ile koło

ma posiadać śmig. Części teumocowane są

zapomocą cięgieł sztywnych lub giętkich

do masztu środkowego,tworzącego wał na-

pędny.

W przykładzie przedstawionym nafig. 2

maszt f posiadai w sw<ej części górnej łoży-

skoi, obejmujące czop pionowy g, umoco¬

wany w krzyżaku h i podtrzymywany pio-

nowemi linami r, bidgnącemi ponad kołem

lulb rozmieśzczonemi wokoło tego ostatnie¬

go (fijg. 2 i 3),, wi zależności od rozmiarów

terenu, na którym wznosi się silnik. Część

dolina maisztu / obralca się swem łożyskiem

na sworzniu /, umocowanym nieruchomo w

gruncie.

W przykładzie, przedstawionym na fig.

5, koło silnika jest zbudowane na wierzchu

— 2 —

wiązania belkowego % w ten sposób, że

przykrywia to ostatnie, to znaczy, że część

dolna rzeczonego' koła, zaopatrzona w ob¬

wód kolfety Z, sięga poniżej wierzchołka

wiązania, opierając się podczas obrotu na

krążkaich, umocowanych na iramionach

wzmiankowanego wiązanial

Część gória koła, która dźwigia przeto

całkowity jego cięźair, jest umocowana na

części górnej wału /. Wał ten przechodzi

iprzez łożysko kulkowe n w części górnej

wiązania (słupa) i opuszcza się do ziemi,

jak to przedstawia fig. 5; wał jest zaopa¬

trzonywkrzyżak oiusztywniające go liny.

Wiatrak, opisany powyżej, mloże mieć

najrozmaitsze zastosowania we wszystkich

wypadkach, gdzie potrzebna jest siła na¬

pędowa, a również do poruszania zabawek

mechanicznych luib anemometirów. Normal¬

nieistiosiuje się go do* obrotu wałów piono¬

wych w ten sposób, że spożytkowuję on

wiatr.o Wszelkim kierunku, lecz można go

osadzić i na osi poziomej, prostopadłej do

kierunku wiatru, w wypadkunp., prądu po¬

wietrza, o kierunku stałym.

Skoro silnik ma obsługiwać pompę ltłib

inny podobny aparaty zaopatruje się go w

specjalny mechanizm, który zunieniai opory

stosownie do mocy silnika, zależnej od

zmian siły wiatru.

Mechanizim ten przedstawiony na fig. 2

i 4 składa się z mamośrodu zmiennego, u-

mieiszczonego na dolnej części masztu /.

Tarcza q mimośrodu posiada wykrój r i

możesię ślizgiaćwprowadnicachpoziomych

(na rysunku nie przedstawionych), przy¬

mocowanych do wału w ten sposób,, że mi-

miośrodowość jej w stosunku do środka

masztu, z którym się obraca, można po¬

większać lub zimniejsizać.

Przesuwanie tarczy q uskutecznia się

ruchem klina s, który wznosi się i opada

Wzdłuż masztu. Oba boki klina s mają w

przekrojukształt ogona jaiskółczegoi mie-

sziczą się w prowadnicach ruchomych od-

pótwiedniego kształtu, zrktórych jedna 4

jest przymocowana do masztu, a 4ruga>4o

tarczy mimośrodu q.

Skoro klin wznosi się, obie pi?qiw!ą4*uce

odsuwają się jedna od diru$ęj i tarcza od¬

chyla się od środka; gdy ziaś klin się opu¬

szcza wskutek swegjo ciężaru, prowadnice

się zbliżaiją ii tarcza wraca do położenia

środkowego.

Mimośród qf obracając się, odlpycharol¬

kę ivktóra zapomocądźwigqiw, wahałjącej

się około punktu stałego x i obciążonego

sprężyną pręta y udziela zmiennego ruchu

zwrotnego tłokowipompy lub innemu apa¬

ratowi roboczemu. Mimośródtenmoiżebyć

otoczony pierścieniem i przekazywać ruch

zwrotny odziałaniu podwiójnera.

Klin s przytwierdzony jest do kołnierza

regulatoraodśrodkowego w ten sposób,, że

zwiększonaszybkośćwskutekwzrostu siły

wiatru podtnosi klin, poczem skok tłoka

pompy wzrasta.

Skorosilnik nie posiada mimośrodu opi¬

sanegopowyżej, może poruszać jakikolwiek

mechanizm.

Silnik pracuje w sposób następujący:

Wiatr działa rozmaicie na rozmaite czę¬

ści koła. W miejscu /, to jest wszędzie,

gdziewiatrusiłujewejść dokoła, napotyka

płaszczyznę b, której pochylenie wywołu¬

je działanie hamujące. Lecz wiatr odbija

się od tej płaszczyzny ku rynnie a, w któ¬

rej wnętrzu zatacza łuk, oraz popycha ją,

uchodząc wkońcu wzdłuż kralwędzi w kie¬

runku 2 prawie przeciwnym kierunkowi u-

derzenia o powierzchnię b. W rezultacie

po tych zmianach kierunku wiatr wywiera

w kierunku użytecznym X, jak tego dowo¬

dzi doświadczenie, popęd wywoływany re¬

akcją swą T>sta4niąt to jest reakcją ucho¬

dzenia.

W punktach 3 wiatr działa ciśnieniem

bezpośreidiniem na rozmaite części rynieni

płaszczyzn, rozmieszczone w ten sposób,

aby najkorzystniej je zużytkować, przeciw-

— 3 —

stawiając kierankowi wiatru części wysta¬

jące. W miejscu 4, to znaczy wszędzie,

gdzie wiatr uchodzi zkoła:* działa onw kie¬

runku użytecznym X, uchodząc przez 5

wskutek działania na płaszczyznę, która,

dzięki swemu nachyleniu i położeniu, dwu

rynien sąjsiiednich, spożytkowiuje sama to

działanie. Można pominąć działania ry¬

nien, któresątuskomplikowane,alewogóle

nieznaczne,

W okolicy6wiatr działawprawdzieha¬

mująco (czego nie możnai uniknąć), lecz

efektten jest nieznaczny zpowodu zaokrą¬

glonych krawędzi częśfci. Rynny i płaszczy-

zny są umieszczone jedna na drugich inie¬

co wzaijemmie się osłaniają; wiskutek tego

wiatr zostaje odchylony ku miejscu 7 i o-

płókuje te części, ślizgające się po nich.

Nowość i zasada główna alparatu opie>-

rają się na środkafch, które służą do urze¬

czywistnienia dodawania siły napędowej

wiatru,którywchodlzii dokoław 1 awycho¬

dziz koław 4, to znaczy, wiatru, który u-

derza śmigę w dwóchkierunkach przeciw¬

nych. Sposób ten polega na tern, że wi jed¬

nym wypadku stpożytkowuje się działanie

wtórnew rynnie po odbiciu,napłasizczyznę,

w wypadku zaś drugim, w 4 wiatr działa

bezpośrednio wskutek zetknięcia z pła¬

szczyzną.

Skutek byłby ten sam, gdyby działać

odwrotnie, to znaczy* spożytkowując reak¬

cję bezpośrednią wiatru, który wchodzi do

koła, oraz reakcję wtórną po odbiciu się

wiatru, który wychodzi z koła. Wtym wy¬

padku należałoby odwrócić nachylenie

skrzydeł w ten sposób, aby krawędź 62

płaszczyzny,, zamiast wystawać nazewnątrz

kołai, wystawała wiewtnątrz.

To dodlawianie siły napędowej wiatrów

o dwóch kierunkach przeciwnych można

również zastosować na żaglowcach tudzież

w innych wypadkach, gdzie posługuje się

prądami gazu.

Silnik o osi pionowej, opisany powyżej,

przedstawia znaczne korzyści, gdyż spożyt-

kowuje wiatr o wszystkich kierunkach bez

potrzeby nastawiania.

Ponadto, jak to wypływa ze sttudjów

nad pracą silnika, osobliwie z doświadczeń,

wiatr działaz1wielkąskutecznościąnalwięk¬

szą część kola, podczas! gdy działanie har

mujące jest minimalne, dzięki czemu w re¬

zultacieotrzymuje się silniko mocybardzo

wydatnej.

Układ budowy opisany powyżej jest

podany tylko jakoprzykład, kształty prze¬

to,, materjał i rozmieszczenie rozmaitych

częścimożna zmieniać, co jednak nie zmie¬

nia istoty wynalazku.

Zastrzeżenia patentowe.

1. Wiatrak o osi pionowej, znamienny

tern, że wokoło walca są umocowane śmigi

robocze, składające siękażda z dwu części,

z których jedna jest o kształcie piaiszczy-

zny prostokątnej, a dlruga o kształcie ryn¬

ny, której stronawypukła zwtróconai jest w

kierunkuobrotukołaiktóra jestumieszczo¬

na przed płaszczyznąwten sposób, żemię¬

dzy krawędzią przednią płaszczyzny i we¬

wnętrzną powierzchnią wklęsłą rynny po¬

zostaje niewielki odstęp i że oba brzegi

rynny obejmują płaszczyznę, która jest

ldkko odchylona w stosunku do stycznej

koła,ato >wtym celu, aby płaszczyzna mo¬

gła bezpośrednio pracować, skoro otrzy¬

muje wiatr boczny po stronie, gdzie tenże

wywiera na nią reakcję pożyteczną, przy-

czem rynna pracuje zkolei i przeobraża w

reakcje użyteczne odbicia wiatru, skoro

tenże uderzył o płaszczyznę ze strony, na

jakiej wywiera na tę ostateczne działanie

hamujące.

2. Sposób wykonania wiatraka według

zastrz. 1, znamienny tern, że kołoze śmiga-

mi jest umieszczone na maszcie sztywnym,

obracającym się wraz z rzeczonem kołem i

tworzącym wał napędowy, podtrzymywany

- 4 —

u szczytu linami, biegnąjceminad kołemlub

z bokówtegoostatniego lub wiązaniem bel-

kowem, umieszczonem pod rzeczonem ko¬

łem,

. 3. Wiatrak według zalstrz, 1, znamien¬

ny tern, że zastosowano mimośród zmien¬

ny, nastawiany klinem, połączonym z regu¬

latorem odśrodkowym, umieszczonym na

tej samej osi obrotu.

Leon Jules Costes.

Zastępca: M, Skrzypkowski,

rzecznik patentowy.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: