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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Strömungsflächen,
die spezielle Flügelkonstruktionen aufweisen, die mit Öffnungen
ausgebildet oder durchlässig sind, und insbesondere gegen
Verstopfen/Verlegen beständige Abflüsse für
Rotorflügel von Windkraftmaschinen.
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2. Verwandte Technik
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Eine
Windkraftanlage ist eine Maschine zum Umwandeln der in Wind enthaltenen
kinetischen Energie in mechanische Energie. Falls die mechanische Energie
durch Maschinen unmittelbar genutzt wird, beispielsweise um Wasser
zu pumpen oder Weizen zu mahlen, kann die Windkraftanlage als Windmühle bezeichnet
werden. In ähnlicher Weise kann die Turbine, falls die
mechanische Energie weiter in elektrische Energie umgewandelt wird,
als Windkraftanlage oder Windenergieanlage bezeichnet werden.
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Sämtliche
Windkraftanlagen benutzen eine oder mehrere in Form eines "Rotorflügels"
gestaltete Strömungsflächen, um eine Auftriebskraft
zu erzeugen und strömender Luft einen Impuls zu entziehen, der
auf einen Rotor übertragen wird. Jeder Rotorflügel
ist gewöhnlich an seinem "Fuß"-Ende gesichert und
"erstreckt sich" dann radial "nach außen" zu einem freien
"Spitzen-"Ende. Die vordere oder "Anströmkante" des Rotorflügels
verbindet die als erste mit der Luft in Berührung kommenden
vordersten Punkte des Rotorflügels. Die hintere oder "Anströmkante"
des Rotorflügels befindet sich dort, wo der durch die Anströmkante
getrennte Luftstrom nach dem er über die Saug- und Druckflächen
des Rotorflügels geströmt ist, sich wieder vereinigt.
Eine "Sehnenlinie" verbindet die Anströmkante und Abströmkante
des Rotorflügels in Richtung des über den Rotorflügel
strömenden typischen Luftstroms. Die Länge einer
Sehnenlinie wird vereinfachend als die "Sehne" bezeichnet. Windkraftanlagen
sind gewöhnlich nach der vertikalen oder horizontalen Achse
eingeteilt, um die die Rotorflügel rotieren. In 1 ist
eine Windkraftanlage mit horizontaler Achse schematisch veranschaulicht.
Diese spezielle Konstruktion für eine Windkraftanlage 1 enthält
ein Turmgerüst 2, das einen Antriebsstrang 4 mit
einem Rotor 6 trägt, der in einem als "Gondel"
bezeichneten Schutzgehäuse eingehüllt ist. Die
Rotorflügel 8 sind außerhalb der Gondel
an einem Ende des Rotors 6 angeordnet, um im Innern der
Gondel ein Getriebe 10 und einen am entgegengesetzten Ende
des Antriebsstrangs 4 angeordneten elektrischen Generator 12 anzutreiben.
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Windkraftanlagenrotorflügel
sind gewöhnlich hohl, um deren Gewicht zu reduzieren. Folglich
kondensiert gelegentlich im Innern des Rotorflügels Wasserdampf,
wo er möglicherweise das Gleichgewicht des Rotors beträchtlich
stört, gefriert und die Rotorflügelkonstruktion
sprengt, im Falle einer plötzlichen Erwärmung
durch Blitzschlag Dampfexplosionen hervorruft, oder einfach an dem
Rotorflügel abwärts und in die Gondel strömt.
Windkraftanlagenrotorflügel sind daher gewöhnlich
an ihrer Spitze mit einer Dränageöffnung versehen.
Da die verhältnismäßig hohen Umfangsgeschwindigkeiten
an den Spitzen moderner Turbinen möglicherweise bewirken, dass
Luft über die Spitzenöffnung strömt,
in Schwingung gerät oder Pfeifgeräusche hervorruft,
ist der Durchmesser dieser Dränageöffnungen an
den Rotorflügelspitzen jedoch gewöhnlich auf etwa
sechs Millimeter beschränkt. Bei einer derart geringen
Abmessung können eventuelle Fremdkörper, die nach der
Herstellung im Innern des Rotorflügels zurückgelassen
wurden oder sich während des normalen Betriebs lösen,
ohne weiteres die Dränageöffnung verstopfen, insbesondere,
wenn sie durch die Zentrifugalkraft über die gesamte Länge
der Spannweite vorangetrieben werden.
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Vielfältige
Ansätze wurden für das Abführen von Flüssigkeit
aus Turbinenrotorflügeln vorgeschlagen. Beispielsweise
beschreibt die in englischer Sprache verfasste Zusammenfassung der
europäischen Patentschrift
Nr. 1 607 623 einen Rotorflügel für eine
Windkraftanlage mit einer oder mehreren mit einem Durchmesser von
fünf Millimeter bemessenen Dränageöffnungen
und einem Netz, einer Gaze oder einem Filz in dem Hohlraum, der
jeder der Öffnungen benachbart ist. Die US-Patentanmeldung
Nr. 2007/0086897 offenbart einen Windkraftanlagenrotorflügel
mit einer acht bis fünfzehn Millimeter breiten Öffnung,
die in dem Fußbereich und innerhalb von fünf Zentimeter
von einem Gehäuseelement entfernt angeordnet ist, das zur
Verstärkung des Fußes und Umhüllen des
Rotorflügels dient. Die
US-Patentschrift
6 979 179 offenbart ein Windkraftanlagenrotorflügel,
in dem eine Dränageleitung aus einer länglichen Öffnung
in einem Blitzableiter ausgebildet ist, wobei die längliche Öffnung über Öffnungen
in dem Blitzableiter in Strömungsverbindung mit dem inneren
Hohlraum des Rotorflügels steht.
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Allerdings
weisen diese und weitere verwandte Windkraftanlagenrotorflügeldränagetechniken
möglicherweise vielfältige Nachteile auf. Beispielsweise
kann sich das Netz oder die Gaze mit aus dem Innern des Rotorflügels
gespültem feinem Sediment, Fett oder Harzpartikeln zusetzen.
Jede verhältnismäßig große Öff nung
in dem Rotorflügel, insbesondere in der Nähe des
Fußes, erfordert eine zusätzliche Verstärkung,
die mit entsprechendem zusätzlichen Material und Gewicht
verbunden ist. In ähnlicher Weise können die für
Blitzableiter erforderlichen metallischen Werkstoffe verhältnismäßig schwer
sein und lassen sich möglicherweise zu der durch die Fläche
des Rotorflügels führenden Dränageöffnung
nur schwer einwandfrei fluchtend anordnen und an diese anpassen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Diese
und sonstige Nachteile derartiger herkömmlicher Ansätze
werden im Vorliegenden angesprochen, indem in vielfältigen
Konstruktionen ein hohler Rotorflügel für eine
Windkraftanlage geschaffen ist, das eine flexible Dränageleitung
aufweist, die im Innern des Rotorflügels angeordnet ist,
um durch eine Fläche des Rotorflügels hindurch
mit einer Dränageöffnung strömungsmäßig
verbunden zu sein. Außerdem ist ein hohler Rotorflügel
für eine Windkraftanlage geschaffen, das eine Dränageöffnung durch
eine Fläche des Rotorflügels hindurch; und ein Leitblech
aufweist, das im Innern des Rotorflügels und im Innern
der Dränageöffnung angeordnet ist, um einen Strom
von Partikeln zu der Dränageöffnung zu begrenzen.
In einer weiteren Konfiguration betrifft der hier offenbarte Gegenstand
eine Windkraftanlage, zu der gehören: ein Turmgerüst,
das einen Antriebsstrang mit einem Rotor trägt; wenigstens
einen hohlen Rotorflügel, der sich radial von dem Rotor weg
erstreckt; eine Dränageöffnung, die in einem Spitzenabschnitt
des Rotorflügels angeordnet ist; und ein Leitblech, das
im Innern des Rotorflügels und im Innern der Dränageöffnung
angeordnet ist, um einen Strom von Partikeln zu der Dränageöffnung
zu begrenzen. Weiter kann zu der Windkraftanlage eine flexible Dränageleitung
gehören, die im Innern des Rotorflügels angeordnet
ist, um mit der Dränageöffnung strömungsmäßig
verbunden zu sein; und eine nicht flexible Dränageleitung,
die im Innern des Rotorflügels angeordnet ist, um mit der
flexiblen Dränageleitung strömungsmäßig
verbunden zu sein, wobei die nicht flexible Rohrleitung eine Anzahl
von Öffnungen zum Aufnehmen eines Fluidstroms aus dem Innern
des Rotorflügels aufweist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Vielfältige
Aspekte dieser Technologie werden nun anhand der folgenden Figuren
("Fig.") beschrieben, die nicht unbedingt maßstäblich
gezeichnet sind, jedoch dieselben Bezugszeichen benutzen, um gleichartige
Teile über die unterschiedlichen Ansichten hinweg zu bezeichnen.
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1 veranschaulicht
schematisch eine herkömmliche Windkraftanlage.
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2 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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3 zeigt
eine schematische Schnittansicht, genommen längs der Schnittlinie
III-IV in 2.
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4 zeigt
eine andere schematische Schnittansicht, genommen längs
der Schnittlinie III-IV in 2.
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5 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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6 zeigt
eine schematische Schnittansicht, genommen längs der Schnittlinie
VI-VI in 5.
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7 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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8 zeigt
eine schematische Schnittansicht, genommen längs der Schnittlinie
VIII-VIII in 7.
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9 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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10 zeigt
eine schematische Schnittansicht, genommen längs der Schnittlinie
X-X in 9.
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11 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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12 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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13 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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14 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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15 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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16 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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17 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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18 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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19 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Spitze eines Windkraftanlagenrotorflügels
für den Einsatz in der in 1 dargestellten
Windkraftanlage.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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2–19 sind
schematische Querschnittsansichten vielfältiger Konstruktionen
für einen Spitzenabschnitt eines Windkraftanlagenrotorflügels 20 für
den Einsatz in der in 1 dargestellten Windkraftanlage 1.
Beispielsweise kann der in 1 dargestellte
Rotorflügel 8 modifiziert werden, um jedes beliebige
der Merkmale der vielfältigen Konstruktionen der Rotorflügel 20 und/oder
Kombinationen jener Merkmale aufzuweisen, die in den 2–19 veranschaulicht
sind.
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In 2 ist
der Windkraftanlagenrotorflügel 20 mit einer Dränageöffnung 22 zum
Abführen von Fluiden versehen, die sich möglicherweise
im Innern des Rotorflügels anhäufen. Eine flexible
Dränageleitung (oder Abführleitung) 24 ist
im Innern des Turbinenrotorflügels 20 angeordnet
und an einem Ende mit der Dränageöffnung 22 strömungsmäßig
verbunden. Die Flexibilität der Dränageleitung 24 ermöglicht es,
diese ohne weiteres im Innern des Rotorflügels 20 zu
positionieren und/oder anzubringen. Beispielsweise kann die flexible
Dränageleitung lose in der Nähe der Spitze des
Rotorflügels 20 aufgewickelt sein und/oder durch
vielfältige Techniken, beispielsweise mittels einer lösbaren
Verbindung, durch Schichtpressen und/oder mittels einer Klebstoffverbindung,
an einer Innenfläche des Rotorflügels 20 gesichert
sein. Die Dränageöffnung 24 kann ferner mit
einer Kupplung, einem Anschlussstutzen, einer Düse oder
einem sonstigen (nicht gezeigten) Merkmal versehen sein, um ein
Ende der flexiblen Dränageleitung 24 aufzunehmen.
In einer Abwandlung kann das (Endstück) Ende der flexiblen
Dränageleitung 24 im Innern des Rotorflügels 20 an
den Umfang der Dränageöffnung 22 geschweißt,
geklebt oder in sonstiger Weise haftend befestigt sein.
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In
der in 2 dargestellten Konstruktion weist die flexible
Dränageleitung 24 eine oder mehrere Öffnungen 26 zum
Aufnehmen eines Fluidstroms aus dem Innern des Rotorflügels 20 auf.
Diese Öffnungen dienen dazu, Partikel daran zu hindern,
sich innerhalb der flexiblen Dränageleitung 24 anzuhäufen
und/oder den durch die Dränageöffnung 22 verlaufenden
Fluidströmungspfad in sonstiger Weise zu verlegen. Folglich
ist das Innenmaß jeder der Öffnungen 26 gewöhnlich
kleiner bemessen als das Innenmaß der Leitung. Allerdings
können die Öffnungen 26 in der Dränageleitung 24 in
einer Reihe unterschiedlicher Größen, Konstruktionen
und Formen ausgebildet sein, z. B. quadratisch, rautenförmig,
vierseitig, schlitzförmig, elliptisch, oktagonal und/oder
in sonstiger Weise gestaltet sein. Falls eine der Öffnungen 26 durch
Partikel zugesetzt wird, erlauben die übrige Öffnungen 26 weiter
einen Fluidstrom durch die Dränageöffnung 24.
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Die
Gestalt der flexiblen Dränageleitung 24 kann ebenfalls
in vielfältigen Konfigurationen eingerichtet sein. Beispielsweise
zeigen 3 und 4 abgewandelte schematische
Schnittansichten, genommen längs der Schnittlinie III-IV
in 2, die rechtwinklige bzw. rohrförmige
Querschnitte der flexiblen Dränageleitung 24 veranschaulichen.
Allerdings kann die flexible Dränageleitung 24 auch
in einer Reihe unterschiedlicher andere Formen vorgesehen sein,
und die Weite der Leitung 24 kann sich entlang ihrer Länge ändern.
Beispielsweise kann die flexible Rohrleitung 24 an ihrem
freien Ende weiter sein. Das freie Ende der flexiblen Dränageleitung 24 kann auch,
wie in 3 veranschaulicht, geschlossen, offen oder, wie
in 4 veranschaulicht, teilweise offen sein. In der
rohrförmigen Konstruktion einer flexiblen Dränageleitung
nach 4 ist das freie Ende der rohrförmigen
(oder eine sonstige Gestalt aufweisenden) flexiblen Dränageleitung 24 mit
einer oder mehreren Öffnungen 26 ausgebildet,
die möglicherweise mit anderen Formen, Größen
oder Konstruktionen ausgebildet sind. Wie in 2 sind die
runden Öffnungen 26 in dem Ende der in 4 dargestellten rohrförmigen
flexiblen Dränageleitung 24 ebenfalls kleiner
als der Außendurchmesser der in 4 dargestellten
rohrförmigen flexiblen Dränageleitung 24.
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Mit
Bezug auf 5 kann der Turbinenrotorflügel 20 ferner
auch mit einer nicht flexiblen Rohrleitung 28 versehen
sein, um mit der flexiblen Dränageleitung 24 strömungsmäßig
verbunden zu sein. Die nicht flexible Rohrleitung 28 kann
beispielsweise aus Glasfaserstoff, Polyvinylchlorid, Holz, Metall
oder einem sonstigen verhältnismäßig
starren Material ausgebildet sein. In 5 weist
die nicht flexible Rohrleitung 28 eine oder mehrere Öffnungen 26 zum
Aufnehmen eines Fluidstroms aus dem Innern des Rotorflügels 20 auf.
Die flexible Dränageleitung 24 kann ebenfalls
mit (in 5 nicht dargestellten) Öffnungen versehen
sein. Diese Öffnungen dienen außerdem dazu, Partikel
daran zu hindern, sich innerhalb der nicht flexiblen Dränageleitung 28 und
der flexiblen Dränageleitung 24 anzuhäufen
und/oder den Fluidströmungspfad durch die Dränageöffnung 22 in
sonstiger Weise zu blockieren. In dieser Konfiguration (und) eignet
sich die flexible Dränageleitung 24 besonders,
dazu das Endes der nicht flexiblen Rohrleitung 28 mit der
Dränageöffnung 22 strömungsmäßig zu
verbinden. Die Flexibilität der Dränageleitung 24 gleicht
auf diese Weise eventuelle Fehler hinsichtlich der Stellung oder
fluchtenden Ausrichtung der nicht flexiblen Dränageleitung 28 aus
und vereinfacht die Herstellung des Rotorflügels 20.
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6–8 veranschaulichen
vielfältige Techniken zum Befestigen der nicht flexiblen
Rohrleitung 28 an einer Innenfläche des Rotorflügels 20.
Allerdings können auch andere ähnliche Techniken zum
Befestigen der flexiblen Dränageleitung 24 im Innern
des Rotorflügels 20 eingesetzt werden.
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6 zeigt
eine schematische Schnittansicht, genommen längs der Schnittlinie
VI-VI in 5, während 8 eine
schematische Schnittansicht, genommen längs der Schnittlinie
VII-VII in 7, zeigt. In 6 ist
die rechtwinklige nicht flexible Rohrleitung 28 mittels
eines Klebstoffs 30 an eine Innenfläche des Rotorflügels 20 geklebt.
Beispielsweise kann der Klebstoff 30 ein Harz enthalten, das
dazu dient, den Glasfaserstoff, die Kohlenstofffaser oder ein sonstiges
Material des Körpers des Rotorflügels 20 zu
imprägnieren. In 8 ist die
nicht flexible Rohrleitung 28 durch Gurte/Bügel 32 an
der Innenfläche des Rotorflügels 20 befestigt.
Die Gurte/Bügel 32 können lösbar
verbunden, geklebt, gesichert oder durch vielfältige Techniken
in sonstiger Weise an der Innenfläche des gesamten Rotorflügels 20 befestigt
sein. Beispielsweise können die möglicherweise
auf Glasfaserstoff, Kohlenstofffaser, oder einem sonstigen Material
basierenden Gurte/Bügel 32 Streifen sein, die
kunstharzimprägniert und an die Innenfläche des
Rotorflügels 20 geklebt sind.
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9 und 10 veranschaulichen
noch ein Ausführungsbeispiel eines hohlen Rotorflügels 20 für
eine Windkraftanlage 1, wobei die nicht flexible Rohrleitung 28 einstückig
in einer Innenfläche des Rotorflügels 20 ausgebildet
ist. 10 zeigt in einer Querschnitts Ansicht, genommen
längs der Schnittlinie X-X in 9 einen
Taschenraum 34, der durch die nicht flexible Rohrleitung 28 über
die Innenfläche des gesamten Rotorflügels 20 hinweg
ausgebildet ist. Beispielsweise kann die nicht flexible Rohrleitung 28,
falls der Rotorflügel 20 mittels eines Spritzpressverfahrens
ausgebildet ist, das einen mit Kunstharz imprägnierten
Glasfaserstoff nutzt, anhand einer zu der Innenfläche des
Rotorflügels beabstandet angeordneten kunstharzimprägnierten
Glasfaserstoffschicht geformt sein. Nachdem die oberste Fläche der
nicht flexiblen Rohrleitung geformt und ausgehärtet ist,
können in die Außenfläche der nicht flexiblen Rohrleitung 28 Öffnungen 26 gebohrt
oder in sonstiger Weise darin maschinell ausgebildet werden. Die flexible
Rohrleitung 24 erleichtert in diesem Fall ein fluchtendes
Ausrichten und Anschließen der nicht flexiblen Rohrleitung 28 an
die Dränageöffnung 22. Die flexible Rohrleitung 24 kann
auch gegen eine Verlängerung der nicht flexiblen Rohrleitung 26 oder
gegen eine zu der Dränageöffnung 22 führende
gesonderte nicht flexible Rohrleitung ausgetauscht und/oder zusätzlich
zu diesen eingesetzt werden.
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Zusätzlich
zu den oben erörterten flexiblen und nicht flexiblen Dränageleitungen 24 und 28 kann der
Rotorflügel 28 außerdem mit einem Leitblech
versehen sein, das im Innern des Rotorflügels und im Innern
der Dränageöffnung 22 angeordnet ist,
um den Strom von Partikeln zu der Dränageöffnung
zu begrenzen. Vielfältige Konstruktionen von Windkraftanlagenrotorflügelleitblechen
sind als Beispiele in den 11–18 veranschaulicht.
Es können jedoch auch andere Leitblechkonstruktionen verwendet
werden.
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Beispielsweise
kann das Leitblech 36, wie in 11 veranschaulicht,
einen oder mehrere erste Strömungsdeflektoren 38,
die sich von einer Anströmkante des Rotorflügels 20 ausgehend
erstrecken, und/oder einen oder mehrere zweite Strömungsdeflektoren 40 enthalten,
die sich von der entgegengesetzten Abströmkante des Rotorflügels 20 ausgehend
erstrecken. In 11 erstrecken sich sämtliche
Strömungsdeflektoren 38 und 40 von einer Kante
ausgehend mit Ausnahme eines Strömungsraums an einem Ende
im Wesentlichen über die gesamte Sehne hinweg. In 12 sind
einige der ersten und zweiten Strömungsdeflektoren kürzer
als die in 11 dargestellten, und es sind
dritte Strömungsdeflektoren 42 vorhanden, die
von der Anströmkante und Abströmkante des Rotorflügels 20 beabstandet
sind. In 13 sind die ersten und zweiten
Strömungsdeflektoren 38 und 40 von deren
entsprechenden Anströmkante und Abströmkante ausgehend
nach innen hin abgewinkelt, während der dritte Strömungsdeflektor 42 sich
im Wesentlichen entlang einer Sehne erstreckt, die gegenüber
der Anströmkante und Abströmkante des Rotorflügels 20 im Wesentlichen
rechtwinklig verläuft. Allerdings können auch
andere der Strömungsdeflektoren 38–42 mit
der Sehne fluchtend ausgerichtet sein oder nach innen hin und/oder
nach außen hin abgewinkelt sein.
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In 14 sind
die Endbereiche des ersten Strömungsdeflektors 38 und
des zweiten Strömungsdeflektors 40 in Richtung
eines dritten Strömungsdeflektors 42 nach innen
gekrümmt, der sich ebenfalls im Wesentlichen entlang einer
senkrecht zu der Anströmkante und Abströmkante
verlaufenden Sehne erstreckt. In 15 und 16 wurden
die Enden dieses dritten Strömungsdeflektors 42 in
Richtung einer Spitze des Rotorflügels gekrümmt,
so dass ein konvexer Abschnitt des dritten Strömungsdeflektors 42 in
Richtung des Innern des Rotorflügels 20 ausgerichtet
ist. In 16 wurden der erste und zweite Strömungsdeflektor 38 und 40 in
Richtung eines Fußes des Rotorflügels 20 gekrümmt,
so dass ein konvexer Abschnitt der Strömungsdeflektoren 38 und 40 in
Richtung eines Spitzenabschnitts des Rotorflügels ausgerichtet
ist. In 17 wurde jeder der ersten, zweiten
und dritten Strömungsdeflektoren 38, 40 und 42 mit
einem größeren Krümmungsradius bemessen,
und der dritte Strömungsdeflektor 42 wurde mit einem
in Richtung des Inneren des Rotorflügels 20 weisenden
konvexen Abschnitt fluchtend ausgerichtet. In 18 ist
jeder der Strömungsdeflektoren 42 mit einer im
Wesentlichen zylindrischen Gestalt ausgebildet. Allerdings können
auch vielfältige andere, z. B. dreieckige, rechtwinklige,
fünfeckige, usw., Formen verwendet werden.
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19 veranschaulicht
noch ein Ausführungsbeispiel eines Windkraftanlagenrotorflügels 20, das
die Konstruktion eines in 11 veranschaulichten
Leitblechs 36 und die in 7 veranschaulichte Konstruktion
einer flexiblen Rohrleitung 24 und einer nicht flexiblen
Dränageleitung 28 enthält. Kombinationen
sonstiger Konfigurationen von Leitblechen und/oder Rohrleitungen,
zu denen auch solche gehören, die nicht ausdrücklich
in den Figuren gezeigt sind, fallen ebenfalls in den Schutzbereich
dieser Offenbarung.
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Zu
beachten ist, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele,
und insbesondere sämtliche "bevorzugten" Ausführungsbeispiele,
lediglich Beispiele unterschiedlicher Durchführungen sind,
die im Vorliegenden erläutert wurden, um ein klares Verständnis
vielfältiger Aspekte dieser Technologie zu ermöglichen.
Diese Ausführungsbeispiele können modifiziert
werden, ohne im Wesentlichen von dem Schutzumfang abzuweichen, wie
er ausschließlich durch die folgenden Ansprüche
definiert ist.
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Zu
einer Windkraftanlage 1 gehören ein Turmgerüst 2,
das einen Antriebsstrang 4 mit einem Rotor 6 trägt;
wenigstens ein hohler Rotorflügel 8, 20, der
sich radial von dem Rotor 6 erstreckt; eine Dränageöffnung 22,
die in einem Spitzenabschnitt des Rotorflügels 20 angeordnet
ist; ein Leitblech 36, das im Innern des Rotorflügels 20 und
im Innern der Dränageöffnung 22 angeordnet
ist, um einen Strom von Partikeln zu der Dränageöffnung 22 zu
begrenzen; eine flexible Dränageleitung 24, die
im Innern des Rotorflügels 20 angeordnet ist,
um mit der Dränageöffnung 22 strömungsmäßig
verbunden zu sein; und eine nicht flexible Dränagelei tung 28,
die im Innern des Rotorflügels 20 angeordnet ist,
um mit der flexiblen Dränageleitung 24 strömungsmäßig
verbunden zu sein, wobei die nicht flexible Leitung 28 mit
einer Anzahl von Öffnungen 26 zum Aufnehmen eines
Fluidstroms aus dem Innern des Rotorflügels 20 ausgebildet
ist.
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- 1.
- Windkraftanlage
- 2.
- Turmgerüst
- 4.
- Antriebsstrang
- 6.
- Rotor
- 8.
- Rotorflügel
- 10.
- Getriebe
- 12.
- Generator
- 20.
- Rotorflügel
(Spitzenabschnitt)
- 22.
- Dränageöffnung
- 24.
- flexible
Dränageleitung
- 26.
- Öffnung
- 28.
- nicht
flexible Dränageleitung
- 30.
- Klebstoff
- 32.
- Gurt/Bügel
- 34.
- Tasche
- 36.
- Leitblech
- 38.
- erster
Strömungsdeflektor
- 40.
- zweiter
Strömungsdeflektor
- 42.
- dritter
Strömungsdeflektor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1607623 [0005]
- - US 6979179 [0005]