DE102009035187A1

DE102009035187A1 - Rotor für eine Windenergieanlage

Info

Publication number: DE102009035187A1
Application number: DE102009035187A
Authority: DE
Inventors: Marten Jensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Rotor für eine Windenergieanlage, mit einer Rotorachse (10), einer von dieser getragenen Rotornabe (12), einer Mehrzahl von von der Rotornabe (12) getragenen Rotorblättern (14) und Mitteln zum Verstellen des Winkels der Rotorblätter (14) bei Überschreiten einer auf die Rotorblätter (14) einwirkenden Nennwindlast, wobei die Mittel als ein in die Nabe (12) zu dieser verdrehbar eingesetztes Getriebe mit einem Kegelrad (16) und mit einer Mehrzahl von jeweils auf die Verstellachse (18) eines der Rotorblätter (14) aufgesetzten, mit dem Kegelrad (16) kämmenden Kegelritzeln (20) und einer mit dem Kege2) besteht, deren eines Ende verdrehsicher mit der Nabe (12) und deren anderes Ende verdrehsicher mit dem Kegelrad (16) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine Windenergieanlage mit einer Rotorachse, einer von dieser getragenen Rotornabe, einer Mehrzahl von von der Rotornabe getragenen Rotorblättern und Mitteln zum Verstellen eines Winkels der Rotorblätter bei Überschreiten einer auf die Rotorblätter einwirkenden Nennwindlast.
Bei Windenergieanlagen ist es von Bedeutung, dass die auf die Rotorblätter einwirkende Gesamtwindlast einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt, da der Rotor und/oder der Turm nur eine begrenzte Windlast aufnehmen können. Es ist daher bekannt, Mittel zum Verstellen des Winkels der Rotorblätter vorzusehen, durch die die Blätter bei Überschreiten der zulässigen Windlast derart verstellt werden, dass die von ihnen aufzunehmende Windlast verringert wird (sog. „Pitchen”).
Das bekannte Verstellen der einzelnen Rotorblätter bei Übersteigen einer auf die einzelnen Rotorblätter auftretenden Windlast hat den Nachteil, dass die Blätter relativ unruhig sind, auch wenn auch nur eines der Blätter eine übermäßige Windlast auftritt, wird dieses Blatt verstellt, obwohl die auf die Blätter auftreffende gesamte Windlast ein „Pitchen” noch nicht erforderlich macht.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Mittel zum Stellen des Winkels der Rotorblätter derart auszubilden, dass diese erst bei Überschreiten einer auf alle Windblätter gemeinsam auftreffenden Windlast gemeinsam verstellt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Mittel als ein in die Nabe zu dieser verdrehbar eingesetztes Getriebe mit einem Kegelrad und einer Mehrzahl von jeweils auf die Verstellachse eines der Rotorblätter aufgesetzten, mit dem Kegelrad kämmenden Kegelritzeln und einer mit dem Kegelrad verdrehsicher verbundenen Spiralfeder besteht, deren eines Ende verdrehsicher mit der Nabe und deren anderes Ende verdrehsicher mit dem Kegelrad verbunden ist.
Vorzugsweise ist ein mit dem Kegelrad verdrehsicher verbundener Federkäfig vorgesehen, an dem das äußere Ende der Spiralfeder befestigt ist, während das innere Ende der Spiralfeder an der Rotorwelle befestigt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind vier Rotorblätter vorgesehen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:
1 eine geschnittene Draufsicht auf den Rotor, und
2 eine geschnittene Seitenansicht des Rotors.
Der Rotor besteht – in üblicher Weise – aus einer Rotorachse 10, einer von dieser getragenen Rotorachse 12 und einer Mehrzahl von von der Rotornabe 12 getragenen Rotorblätter 14 (hier 4 Rotorblätter). In die Nabe 12 ist ein Getriebe eingebaut, das aus einem zu dieser verdrehbaren Kegelrad 16 und einer Mehrzahl von jeweils auf die Verstellachse 18 der Rotorblätter 14 aufgesetzten, mit dem Kegelrad 16 kämmenden Kegelritzel 20 besteht. Weiter ist eine mit dem Kegelrad 16 verbundene Spiralfeder 22 vorgesehen, deren eines Ende verdrehsicher mit der Nabe und deren anderes Ende verdrehsicher mit dem Kegelrad verbunden ist, wobei die Spiralfeder 22 von einem mit dem Kegelrad 16 verdrehsicher verbundenen Federkäfig 24 aufgenommen wird.
Bei Auftreten einer die Nennwindlast überschreitenden Windlast werden die Rotorblätter 14 sich gegen die Kraft der Spiralfeder 22 in Richtung auf eine Fahnenstellung, in der sie dem Wind weniger Widerstand entgegenbringen, drehen. Die Verdrehung der Rotorblätter 14 wird über das zugehörige Kegelritzel 20 auf das Kegelrad 16 übertragen, so dass die Summe aller auf die Rotorblätter einwirkenden Verdrehkräfte auf das Kegelrad 16 und damit auf die Spiralfeder 22 einwirkt.
Das aus dem Kegelrad 16 und dem Kegelritzel 20 bestehende Getriebe stellt dabei sicher, dass die einzelnen Rotorblätter nicht der auf die individuell einwirkenden Windlast entsprechend die Fahnenstellung einnimmt, vielmehr erfolgt eine Verstellung der Rotorblätter nur synchron und zwar abhängig von der Summe der auf die einzelnen Windblätter einwirkenden Windlast.
Durch die hier vorgeschlagene Ausbildung wird sichergestellt, dass die Windblätter nicht unruhig flattern und sich nicht unnötig verstellen sondern eine Verstellung aller Blätter erst dann erfolgt, wenn die Gesamtlast den zulässigen Bereich zu überschreiten droht.

Claims

Rotor für eine Windenergieanlage, mit einer Rotorachse (10), einer von dieser getragenen Rotornabe (12), einer Mehrzahl von von der Rotornabe (12) getragenen Rotorblättern (14) und Mitteln zum Verstellen des Winkels der Rotorblätter (14) bei Überschreiten einer auf die Rotorblätter (14) einwirkenden Nennwindlast, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als ein in die Nabe (12) zu dieser verdrehbar eingesetztes Getriebe mit einem Kegelrad (16) und mit einer Mehrzahl von jeweils auf die Verstellachse (18) eines der Rotorblätter (14) aufgesetzten, mit dem Kegelrad (16) kämmenden Kegelritzeln (20) und einer mit dem Kegelrad (16) verdrehsicher verbundenen Spiralfeder (22) besteht, deren eines Ende verdrehsicher mit der Nabe (12) und deren anderes Ende verdrehsicher mit dem Kegelrad (16) verbunden ist.
Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das ein die Spiralfeder (22) aufnehmender, mit dem Kegelrad (16) verdrehsicher verbundener Federkäfig (24) vorgesehen ist.
Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Rotorblätter (14) vorgesehen sind.