Ein neues Windrad

Es ist auffallend, dass, während viele technische Erfindungen im Laufe der Zeit durch allerlei Verbesserungen ihre äußere Gestalt sowie die Einrichtung und Anordnung der einzelnen Teile verändern, andere durch Jahrhunderte hindurch kaum irgendeine veränderte Konstruktion oder eine Umgestaltung erfahren,

Abb. 1. Windrad von A. Weise mit horizontal gehenden Flügeln.

Wenn wir die Windmühlen auf den Bildern holländischer Meister des 17. Jahrhunderts mit ihren heutigen Nachkommen vergleichen, so finden wir eine Übereinstimmung, welche sich bis auf Nebensächliches erstreckt. Auch die neuen amerikanischen Windräder weichen prinzipiell nicht von diesem Urtypus ab; auch bei ihnen liegt die Drehachse horizontal, das Rad vertikal, wodurch bedingt wird, dass bei jedem Windstand eine bestimmte Stellung der Mühle erforderlich wird, die entweder mechanisch erfolgt oder durch besondere Maschinerien, Drehwerke und Winden durch Menschenkraft hergestellt wird.

Einen Fortschritt bedeutet es demgemäß, die Drehachse des Windrades vertikal anzuordnen, wodurch ohne Änderung der Achsenstellung die Mühle bei jedem Winde läuft.

Ein Windrad mit horizontal gehenden Flügeln wurde kürzlich von A. Weise zum Patent angemeldet und es dürfte eine Beschreibung desselben für viele unserer Leser von Interesse sein.

Zwei gleiche Rahmen von der Form regelmäßiger Sechsecke sind durch sechs Armpaare mit einer vertikalen Welle a verbunden (s. Abb. 1 u. 2). Beide Rahmen liegen im Abstand der Flügelhöhe kongruent übereinander und sind unter sich durch Verbindungsstangen in den Punkten p und r verbunden. Größerer Stabilität halber ist der obere Rahmen mit der über das Radgerüst hinausragenden Welle durch Stäbe verbunden (s. Abb. 15). An jedem Armpaar ist in der Nähe der Welle die Stange q angebracht. Jedes Armpaar trägt einen Flügel von der Form einer Tür, welcher sich um die als Achse dienende vertikale Verbindungsstange in r drehen kann. Der Drehungs­winkel ist etwa 90° groß und wird begrenzt nach außen durch die Verbindungsstange in p und nach innen durch die Verbindungsstange in q.

Selbstverständlich kann die Anzahl der Flügel resp. Flügelarme vermehrt oder vermindert werden; auch können statt des einen Flügels an jedem Armpaar mehrere Flügel von entsprechend geringerer Breite angeordnet werden.

Abb. 2.

Kommt nun z. B. bei beliebiger Stellung der Flügel der Wind plötzlich aus S und weht in der Richtung S N, so lehnen sich die Flügel 1 und 2 an die Verbindungsstangen in q an. Flügel 3 wird sich je nach seiner Stellung entweder an die Verbindungsstange in q oder an diese in p anlehnen. Die Flügel 4 und 5 lehnen sich an die Verbindungsstangen in p an, während Flügel 6 der Windrichtung folgt, derselben also parallel steht, und dem Wind keinen nennenswerten Widerstand leistet. Der Wind wirkt also auf 5 Flügelflächen, und es erfolgt demzufolge eine Umdrehung der Welle in der Richtung S O N W. Jeder Flügel lehnt sich nun an die Verbindungsstange in q an, sobald er auf der vorderen Seite des Windrades die Linie S überschreitet, und beharrt in dieser Stellung, bis ihn auf der hinteren Seite beim Überschreiten der Linie S N der Wind aufdrückt und er an die Verbindungsstange in p anstößt. Jeder Flügel bietet also auf seinem Kreislauf innerhalb ¾ der Länge seines Weges dem Winde abwechselnd seine beiden Breitseiten als Angriffsflächen dar, zur Windrichtung teils in ebener, teils in geneigter Lage, und nur innerhalb ¼ der Länge seines Weges wird dem Wind der Flügelrücken als Angriffsfläche dargeboten, wodurch der Drehung des Windrades kein nennenswerter Widerstand geleistet wird.

Bei einem rohen Modell dieses Windrades, dessen Arme 0,6 m lang sind, wurden, bei einer Windgeschwindigkeit von etwa 4 m pro Sekunde, 68 Umdrehungen der Welle in der Minute gezählt. Je länger nun die Arme sind, desto geringer wird die Umdrehungsgeschwindigkeit, aber auch desto größer die Kraftwirkung der Welle sein. Die Flügel sind jalousieartig gebaut, so dass sich die Widerstandsfläche bei zu starkem Winddrucke selbsttätig vermindert, und somit eine gleichmäßige Umdrehung erzielt wird. Dieses Windrad tritt in Tätigkeit, sobald der leiseste Wind weht, gleichviel woher derselbe kommt. Da bei ihm die Umdrehungs­vorrichtung zur Einstellung gegen den Wind gänzlich wegfällt, die bei einem Windrad mit in der Vertikalebene laufenden Flügeln notwendig ist, so dürften die Herstellungskosten des neuen Rades geringe sein, und es wird sich seine Aufstellung auf freiliegenden und dem Wind ausgesetzten Häusern und Plätzen leicht ermöglichen lassen. In vielen Gewerbebetrieben, bei der Landwirtschaft, bei Wasserhebewerken u. dgl. dürfte dieses Windrad eine billige und geschätzte Kraftquelle bilden.