DE102016005586A1 - Prüfvorrichtung für Rotorblätter von Windenergieanlagen - Google Patents

Abstract

Aufgabe Rotorblätter von Windenergieanlagen müssen im Rahmen der Produktentwicklung und Zertifizierung mit definierten Prüfkräften belastet werden, um z. B. die Bruchfestigkeit oder die Blattsteifigkeit zu bestimmen. Dazu dienen heute normalerweise Rotorblattprüfstände, die über ein stabiles Fundament verfügen, an dem sich Krafterzeuger wie z. B. Hydraulikzylinder oder Seilwinden abstützen. Derartige Rotorblattprüfstände sind wegen der erheblichen Abmessungen der Rotorblätter und der erforderlichen großen Prüfkräfte massive Großbauwerke. Lösung Fundamente zur Abstützung von Krafterzeugern können entfallen, wenn die erforderlichen Prüfkräfte durch Schwerkraft erzeugt werden. Mit Flüssigkeit, vorzugweise Wasser, gefüllte Behältnisse werden über Zugmittel an das Rotorblatt gehängt und erzeugen dort durch ihre Gewichte die geforderten Prüfkräfte. Für jede Krafteinleitungsstelle kann die wirksame Prüfkraft durch Regelung des Füllstandes in dem betreffenden Gefäß zeitlich konstant (z. B. für Kriechversuche) oder zeitlich veränderlich (z. B. für Bruchversuche mit stetig ansteigender Prüfkraft oder für Ermüdungstests mit periodisch an- und abschwellender Last) geregelt werden. Anwendungsgebiet Das Prüfverfahren eignet sich sowohl für Entwicklungstests und Abnahmeversuche im Rahmen der Rotorblattentwicklung und Zertifizierung wie auch für Rotorblattinspektionen an bereits in Betrieb befindlichen Windenergieanlagen. Zeichnung Bezugszeichenliste: (1) Rotorblatt (2) Einspannblock (3) Behältnisse mit Flüssigkeit (4) Zugmittel (5) Lastscheren (6) Flüssigkeitsreservoir (7) Einrichtungen zum Befüllen der Behältnisse unabhängig voneinander

Description

• Statische und dynamische Tests von Rotorblätter für Windenergieanlagen sind für den Entwicklungs- und Zertifizierungsprozess Stand der Technik. Wegen der erheblichen Abmessungen der Rotorblätter und der relativ großen Prüfkräfte sind dazu normalerweise große Prüfstände erforderlich. Wenn der Test eines einzelnen Rotorblattes außerhalb einer Windenergieanlage stattfindet, ist zunächst ein stabiler Einspannblock erforderlich, um das Rotorblatt an der Blattwurzel zu halten. Dann werden an einer Stelle oder an mehreren über die Länge des Rotorblatts verteilte Stellen profilierte Klammern, sogenannte Lastscheren, befestigt, über die eine Krafteinleitung auf das Blatt erfolgen kann (s. 1). Als Krafterzeuger werden z. B. Hydraulikzylinder oder Winden verwendet, die sich auf dem Bodenfundament abstützen. Stationäre Rotorblattprüfstände erfordern daher im Allgemeinen ein massives Fundament, um den Kraftfluss vom Einspannblock über das Rotorblatt zurück zum Einspannblock zu gewährleisten. Die Forderung eines massiven Fundaments kann bei den bisherigen Techniken nur entfallen, wenn die Krafterzeuger selbst eine hinreichende Kraftabstützung am Boden ermöglichen (z. B. beim Einsatz von Mobilkränen) oder wenn die Krafterzeugung durch die Bewegung von inertialen Massen bewirkt wird (s. 2). Letzteres ermöglicht aber nur die Erzeugung von dynamischen Kräften und ist mit großem Aufwand verbunden.
• Das im Patentanspruch 1 angegebene Prüfverfahren benötigt für den Belastungstest eines Rotorblattes außerhalb einer Windenergieanlage nur einen belastbaren Einspannblock und kein belastbares Fundament zur Abstützung der Prüfkräfte. Es kann außerdem auch für den Test eines Rotorblattes angewandt werden, welches in eine Windenergieanlage eingebaut ist. Damit ermöglicht das Prüfverfahren auch Prüfungen und Inspektionen an bereits in Gebrauch befindlichen Rotorblättern.
• Die Kraftaufbringung erfolgt über mit Flüssigkeit gefüllte Behältnisse (s. 3). Geeignet sind z. B. stabile Ballone (etwa aus Gummi) oder z. B. Löschwasserbehälter, wie sie z. B. für die Waldbrandbekämpfung eingesetzt und durch Hubschrauber transportiert werden. Geeignete Flüssigkeitsbehältnisse sind so stabil ausgeführt, dass sie an einer oder mehreren Ösen mit einem Zugmittel, z. B. einem Seil, angehoben und aufgehängt werden können. Weniger stabile Flüssigkeitsbehältnisse können auch über ein Tragnetz abgestützt und mit einem Zugmittel angehoben werden. Über die Zugmittel werden die Behältnisse an das Rotorblatt gehängt, unter Verwendung der üblichen „Lastscheren”. Grundsätzlich lassen sich so viele Behältnisse nebeneinander an dem Rotorblatt befestigen, wie Platz vorhanden ist.
• Die Behältnisse sollten mit mindestens einer Anschlussmöglichkeit für einen Schlauch oder eine flexible Rohrleitung ausgerüstet sein, vorzugsweise auf der Unterseite des Behältnisses. Außerdem wird man im Regelfall die Oberseiten der Behältnisse offen lassen oder mit Entlüftungsöffnungen versehen, damit auf die Flüssigkeit in den Behältnissen der atmosphärische Umgebungsdruck wirken kann.
• Über den Schlauch- bzw. Rohranschluss erfolgt das Befüllen oder das Entleeren der Behältnisse mit Flüssigkeit. Dazu wird die Flüssigkeit einem Reservoir entnommen bzw. zu dem Reservoir zurückgeführt. In jedem Fall ist das Reservoir unabhängig von dem Rotorblatt gegründet, so dass das Flüssigkeitsgewicht in dem Reservoir nicht auf das Rotorblatt wirkt und eine mechanische Verbindung zwischen Reservoir und Flüssigkeitsbehältnisse nur über flexible Schlauch- oder Rohrverbindungen besteht (s. 4).
• Der Flüssigkeitstransport zwischen Reservoir und Behältnissen am Rotorblatt erfolgt entweder durch Förderpumpen (s. 6) oder durch Ausnutzung eines Gefälles (Höhenpotenzial) zwischen Reservoir und Behältnissen (s. 7) oder durch Beeinflussung des atmosphärischen Gasdrucks innerhalb des Reservoirs (s. 8), das dann als „Drucktank” ausgeführt ist. Alle genannten Prinzipien des Flüssigkeitstransports können auch miteinander kombiniert werden. Wenn der Flüssigkeitstransport durch Gefälle erfolgen soll, kann die Höhendifferenz zwischen Reservoir und Behältnissen durch Anheben oder Absenken des Reservoirs mittels einer Hubeinrichtung so beeinflusst werden, dass sich der gewünschte Volumenstrom in Richtung und Betrag einstellt. Dabei können zusätzliche Regelventile in der Verbindungsleitung für die Feinregelung des Volumenstroms vorgesehen werden. Bei Verwendung eines Drucktanks als Reservoir wird mit einem Gasverdichter oder mit einer Vakuumpumpe der Druck des Gases, das sich im Drucktank zusätzlich zur Flüssigkeit befindet, erhöht oder erniedrigt, so dass sich zwischen der Flüssigkeit im Reservoir und in den Behältnissen die zur Flüssigkeitsförderung erforderliche Druckdifferenz einstellt. Auch hier können zusätzliche Regelventile in der Verbindungsleitung für die Feinregelung des Volumenstroms vorgesehen werden. Alle beschriebenen Verfahren zur Beeinflussung des Flüssigkeitsfüllstandes in den Behältnissen können durch Vervielfältigung so ausgeführt werden, dass die Füllstände in allen am Rotorblatt angebrachten Behältnissen unabhängig voneinander eingestellt werden können.
• Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist die Möglichkeit zur stetigen und feinfühligen Steuerung der Prüfkräfte. Mit einer einfachen Regelungseinrichtung (s. 10) kann für jede Krafteinleitungsstelle die wirksame Prüfkraft durch Regelung des Füllstandes in dem betreffenden Gefäß zeitlich konstant (z. B. für Kriechversuche) oder zeitlich veränderlich (z. B. für Bruchversuche mit stetig ansteigender Prüfkraft oder für Ermüdungstests mit periodisch an- und abschwellender Last) geregelt werden. Stellgröße ist jeweils das Volumen der Flüssigkeit in dem betreffenden Gefäß, steuerbar über eines der vorab angesprochenen Verfahren zum Flüssigkeitstransport zwischen Behältnis und Reservoir. Die Messgröße des Istwertes kann bestimmt werden entweder direkt über eine Kraftmessdose, die im Kraftstrang zwischen Rotorblatt und Gefäß eingebaut ist, oder indirekt durch messtechnische Bestimmung der wirksamen Flüssigkeitsmenge im Gefäß unter Berücksichtigung des Taragewichts der Prüfeinrichtung und der Dichte der Prüfflüssigkeit. Von der Prüfkraft mittelbar abhängige Rotorblatt-Prüfgrößen, wie z. B. Dehnungen oder Verbiegungen, können bei Einsatz entsprechender Sensorik ebenfalls als Mess- und Regelgrößen für den Rotorblatttest dienen.
• Auch das gemäß Stand der Technik mit anderen Verfahren zur dynamischen Prüfkrafterzeugung verwendete Prinzip der Anregung des Rotorblatts mit der Rotorblatteigenfrequenz zur Durchführung von energieeffizienten Dauerprüfungen kann in Verbindung mit dem im Patentanspruch beschriebenen Verfahren angewandt werden (s. 11). Nach dem Prinzip der Schwingung in kommunizierenden Röhren kann ein besonders verlustarmes Schwingungssystem aufgebaut werden, indem durch geschickte Wahl und Adaption der Höhenlagen die betreffenden Flüssigkeitssäulen ausbalanciert werden. Dabei beeinflussen neben den Höhenpotentialen und den Massen der betreffenden Flüssigkeitssäulen auch die Rückstellkräfte des Rotorblattes das Schwingungsverhalten. Es kann ein Schwingungssystem realisiert werden, bei dem nur ein relativ geringer Bedarf an Leistungszufuhr für die Aufrechterhaltung von Dauerschwingungen besteht. Ausgeglichen werden müssen die Reibungsverluste beim Flüssigkeitstransport und Verluste in Folge der inneren Dämpfung des Rotorblatts. Dazu können alle die im Patentanspruch 4 beschriebenen Verfahren des Flüssigkeitstransports zwischen Behältnissen und Reservoir dienen. Der durch die Fördereinrichtung bewirkte Flüssigkeitstransport zwischen Reservoir und Behältnis muss dabei durch einen Regler so mit der durch die Eigenschwingung hervorgerufenen Flüssigkeitstransportbewegung in Betrag und Phase synchronisiert werden, dass sich eine der Prüfaufgabe entsprechende Schwingung der Flüssigkeitssäulen ergibt, die zu den gewünschten dynamischen Prüfkräften am Rotorblatt führt.
• In allen Prüfvorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1–7 ist entscheidend, dass die Richtung der Prüfkräfte korrekt vorgegeben wird. Da die Wirkrichtung der Schwerkraft nicht beeinflussbar ist, muss die Kraftangriffsrichtung durch Positionierung des Rotorblattes relativ zur Wirkrichtung der Schwerkraft eingestellt werden. Da Rotorblätter längs zu dem Blattprofil (in „Schwenkrichtung”) oder quer zum Blattprofil (in „Schlagrichtung”) oder in beliebigem Winkel zum Blattprofil geprüft werden sollen, ist das Rotorblatt bei Verwendung einer Prüfvorrichtung mit Spannblock für die Prüfung so am Spannblock zu befestigen, dass sich die gewünschte Ausrichtung des Profils in Bezug auf die Wirkrichtung der Schwerkraft ergibt (s. 12). Mit einer gleichmäßigen Anordnung von Befestigungsgewinden am Spannblock und den üblichen Bohrbildern an dem Befestigungsflanschen von Rotorblättern ist eine der Prüfaufgabe angepasste Ausrichtung der Rotorblätter möglich. Wird das Prüfverfahren gemäß den Patentansprüchen 1–7 an einem Rotorblatt angewandt, das bereits in eine Windenergieanlage eingebaut wurde, kann das entsprechend Rotorblatt durch die zur Windenergieanlage gehörige Rotorblattverstelleinrichtung („Pitchantrieb”) so ausgerichtet werden, dass sich die gewünschte Wirkrichtung der Prüfkräfte relativ zum Blattprofil ergibt. Im Patentanspruch 8 wird für Prüfvorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1–7 eine Vorrichtung angemeldet, die einen Rotorblatt-Spannblock vorsieht, der mit einer Versteileinrichtung versehen ist, mit der das Rotorblatt motorisch oder durch Handantrieb um seine Längs-Achse verdreht werden kann. Damit kann das Blattprofil relativ zur Wirkrichtung der Schwerkraft ausgerichtet werden. Die Rotorblatt-Verstelleinrichtung an einem Rotorblatt-Halteblock gemäß Patentanspruch 8 kann konstruktiv ähnlich ausgeführt sein wie die „Pitchantriebe” innerhalb der Rotorblattnaben von Windkraftanlagen gemäß aktuellem Stand der Technik, mit denen die Verstellung des Rotorblatt-Anstellwinkels erfolgt.
• Im Patentanspruch 9 wird für Prüfvorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1–8 eine Vorrichtung angemeldet, die einen Rotorblatt-Spannblock vorsieht, der mit einer Einrichtung zur Verstellung des Rotorblatt-Neigungswinkels ausgerüstet ist (s. 13). Diese besteht aus einer schwenkbaren Befestigungsplatte für den Rotorblatt-Befestigungsflansch an der Blattwurzel. Die Befestigungsplatte kann über einen Antrieb gekippt werden. Damit kann die Wirkrichtung der durch die Schwerkraft erzeugten Prüfkräfte relativ zur Rotorblatt-Längsachse verstellt werden und damit das Verhältnis von Querkräften und Längskräften auf das Rotorblatt. Durch die Einrichtung kann z. B. die Durchbiegung des Rotorblatts so kompensiert werden, dass eine reine Querkraft auf das Rotorblatt wirkt.
• Die Einrichtung kann auch dazu benutzt werden, Flüssigkeitsbehältnisse gemäß Patentanspruch 1, die vor der Prüfung auf dem Boden unter dem Rotorblatt abgestellt sind und damit unwirksam sind, anzuheben und so die Gewichtskräfte zur Wirkung zu bringen.
• Titel und Bezugszeichen zu den Zeichnungen
• 1
  Titel: Rotorblattprüfvorrichtung gemäß Stand der Technik mit Kraftabstützung am Fundament
  Bezugszeichenliste:
• (1) Rotorblatt
• (2) Spannblock
• (3) Belastbares Fundament
• (4) Lastscheren
• (5) Krafterzeuger (Hydraulikzylinder, Seilwinden o. ä.)
• 2
  Titel: Rotorblattprüfvorrichtung gemäß Stand der Technik für dynamische Prüfkräfte
  Bezuszeichenliste:
• (1) Rotorblatt
• (2) Spannblock
• (3) Inertiale Masse
• (4) Hydraulikzylinder
• (5) Lastschere
• 3
  Titel: Rotorblattprüfvorrichtung gemäß Patentanspruch 1
  Bezugszeichenliste:
• (1) Rotorblatt
• (2) Spannblock
• (3) Behältnisse mit Flüssigkeit
• (4) Zugmittel
• (5) Lastscheren
• 4
  Titel: Rotorblattprüfvorrichtung gemäß Patentanspruch 1–2
  Bezugszeichenliste:
• (1) Rotorblatt
• (2) Spannblock
• (3) Behältnisse mit Flüssigkeit
• (4) Zugmittel
• (5) Lastscheren
• (6) Flüssigkeitsreservoir
• (7) Fülleinrichtung mit flexiblem Leitungssystem
• 5
  Titel: Rotorblattprüfvorrichtung gemäß Patentanspruch 1–3
  Bezugszeichenliste:
• (1) Rotorblatt
• (2) Spannblock
• (3) Behältnisse mit Flüssigkeit
• (4) Zugmittel
• (5) Lastscheren
• (6) Flüssigkeitsreservoir
• (7) Einrichtungen zum Befüllen der Behältnisse unabhängig voneinander
• 6
  Titel: Flüssigkeitstransporteinrichtung gemäß Patentanspruch 4a
  Bezugszeichenliste:
• (1) Behältnis mit Flüssigkeit, unter Umgebungsdruck p_u
• (2) Flüssigkeitsreservoir, unter Umgebungsdruck p_u
• (3) Pumpe (resp. Doppelpumpe) für zwei Förderrichtungen
• (4) Hydraulisches Stromventil zur Steuerung des Flüssigkeitsvolumenstroms (optional)
• 7
  Titel: Flüssigkeitstransporteinrichtung gemäß Patentanspruch 4b
  Bezuszeichenliste:
• (1) Behältnis mit Flüssigkeit, unter Umgebungsdruck p_u
• (2) Flüssigkeitsreservoir, unter Umgebungsdruck p_u
• (3) Hubvorrichtung für Flüssigkeitsreservoir
• (4) Hydraulisches Stromventil zur Steuerung des Flüssigkeitsvolumenstroms (optional)
• 8
  Titel: Flüssigkeitstransporteinrichtung gemäß Patentanspruch 4c
  Bezugszeichenliste:
• (1) Behältnis mit Flüssigkeit, unter Umgebungsdruck p_u
• (2) Abgedichteter Drucktank mit Flüssigkeit und Gas unter Druck p_u ± Delta p
• (3) Gasverdichter zur Erzeugung eines Gas-Überdrucks im Tank (+Delta p)
• (4) Vakuumpumpe zur Erzeugung eines Gas-Unterdrucks im Tank (–Delta p)
• (5) Hydraulisches Stromventil zur Steuerung des Flüssigkeitsvolumenstroms (optional)
• 9
  Titel: Flüssigkeitstransporteinrichtung gemäß Patentanspruch 4d
  Bezugszeichenliste:
• (1) Behältnis mit Flüssigkeit, unter Umgebungsdruck p_u
• (2) Schnellablassventil
• (3) Flüssigkeitstransporteinrichtung gemäß Patentanspruch 4a–4c
• 10
  Titel: Regler für statische und dynamische Kraftregelung gemäß Patentanspruch 6
  Bezugszeichenliste:
• (1) Behältnis mit Flüssigkeit, unter Umgebungsdruck p_u
• (2) Reservoir
• (3) Einrichtung für Flüssigkeitstransport
• (4) Steuerventil
• (5) Kraftmessdose zur Bestimmung des Kraft-Istwertes
• (6) Kraftregler, wirkend auf Stellglied (3) und/oder Stellglied (4)
• (7) Programmgeber zur Erzeugung des Kraft-Sollwertprofils
• 11
  Titel: Prüfvorrichtung für Schwingungsbelastung gemäß Patentanspruch 7 mit Ausnutzung der Eigenschwingung der kommunizierenden Flüssigkeitssäulen
  Bezugszeichenliste:
• (1) Behältnis mit Flüssigkeit, unter Umgebungsdruck p_u
• (2) Reservoir unter Umgebungsdruck p_u
• (3) Einrichtung zur Unterstützung des Flüssigkeitstransports
• (4) Kraftmessdose zur Bestimmung des Kraft-Istwertes
• (5) Kraftregler, wirkend auf Stellglied (3)
• (6) Phasendetektor und Schwingungs-Amplitudenregler
• 12
  Titel: Schnitt durch Blattprofil mit Blick auf Blattwurzel mit Kraftangriffswinkel (resp. Pitchwinkel α) relativ zum Blattprofil für Pitchverstellung gemäß Patentanspruch 8.
  Bezugszeichenliste:
• (1) Spannblock
• (2) Rotorblatt-Befestigungsflansch an Blattwurzel
• (3) Rotorblatt an Kraftangriffsstelle (geschnitten)
• (4) Gewichtskraft des Flüssigkeitsbehältnisses, über Lastschere auf Rotorblatt wirkend
• 13
  Titel: Kraftangriffswinkel (Neigungswinkel β) relativ zur Rotorblatt-Längsachse für Neigungswinkelverstellung gemäß Patentanspruch 9
  Bezugszeichenliste:
• (1) Spannblock
• (2) Schwenkbare Befestigungsplatte für Rotorblatt-Befestigungsflansch an Blattwurzel
• (3) Antrieb zur Verstellung des Rotorblatt-Neigungswinkels β

Claims (9)

1. Prüfvorrichtung für Rotorblätter von Windenergieanlagen zur Bestimmung von Rotorblatteigenschaften (z. B. Steifigkeit, Festigkeit, Rissbildung, Kriechen) sowie zur Durchführung von Bruchtests und Lebensdauertests, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Prüfung erforderlichen Kräfte durch das Gewicht von in Behältnisse gefüllten Flüssigkeiten (vorzugsweise Wasser) bewirkt werden und die Behältnisse an einer beliebigen Stelle oder gleichzeitig an mehreren Stellen längs des Rotorblatts über Haltevorrichtungen („Lastscheren”) und Zugmittel (z. B. Seile) mit dem Rotorblatt verbunden sind, wobei die Richtung der Kraftwirkung auf das Rotorblatt durch die Positionierung des Rotorblattes relativ zur Wirkrichtung der Schwerkraft vorgegeben/eingestellt wird, so dass das Rotorblatt wahlweise quer oder längs oder unter einem beliebigen Winkel zum Blattprofil belastet werden kann.
2. Prüfvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfkräfte verändert werden können, indem das wirksame Gewicht der Flüssigkeit durch Änderung des Flüssigkeitsfüllstandes in dem Behältnis/den Behältnissen der Prüfaufgabe angepasst wird.
3. Prüfvorrichtung nach Patentansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz mehrerer Krafteinleitungen die Höhe der Kräfte unabhängig voneinander eingestellt werden können, indem das wirksame Flüssigkeitsgewicht an jedem Krafteinleitungspunkt unabhängig von den Prüfkräften an den anderen Krafteinleitungspunkten am Rotorblatt reguliert werden kann.
4. Prüfvorrichtung nach Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsfüllstände in den Behältnissen durch folgende Einrichtungen variiert werden können, wobei diese Einrichtungen auch miteinander kombiniert werden können: a) doppeltwirkende Förderpumpen, die aus einem an beliebigem Ort positionierten Flüssigkeitsreservoir die Flüssigkeit in die einzelnen Behältnisse am Rotorblatt pumpt, um die Prüfkräfte zu erhöhen, oder umgekehrt Flüssigkeit aus den Behältnissen am Rotorblatt zurück in das Reservoir pumpt, um die Prüfkräfte zu verringern. b) Flüssigkeitsreservoir mit Hubvorrichtung, wobei durch die Hubvorrichtung ein zeitlich konstantes oder zeitlich veränderliches Gefälle zwischen dem Reservoir und den Behältnissen am Rotorblatt hergestellt wird, wodurch ein Flüssigkeitstransport vom Reservoir zu den Behältnissen bzw. von den Behältnissen zurück zum Reservoir bewirkt wird. Dieser durch Potentialunterschied bewirkte Flüssigkeitstransport kann gegebenenfalls durch hydraulische Stromventile in den Verbindungsleitungen zwischen Reservoir und Behältnissen zusätzlich reguliert werden. c) Flüssigkeitsreservoir, das gegenüber der Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist und in dem der Behälterinnendruck durch Verdichtung des neben der Prüfflüssigkeit im Reservoir vorhandenen Gases z. B. mit einem Kompressor bzw. einer Vakuumpumpe beeinflusst werden kann. Durch eine derartig bewirkte Differenz der in dem Reservoir und in den Behältnissen am Rotorblatt wirksamen atmosphärischen Umgebungsdrücke kann ein Flüssigkeitstransport zwischen dem Reservoir und den Behältnissen am Rotorblatt erfolgen. d) Schnellablassvorrichtung, mit der Flüssigkeit aus den Behältnissen direkt an die Umgebung abgelassen wird, um z. B. eine schlagartige Kraftentlastung des Rotorblattes zu bewirken (z. B. für die Anregung des Rotorblattes zur Bestimmung der Eigenfrequenz). Als Schnellablasseinrichtung kann z. B. ein schnellschaltendes Flüssigkeitsventil mit großer Nennweite dienen.
5. Prüfvorrichtung nach Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Prüfkräfte an den einzelnen Krafteinleitungspunkten durch eine der folgenden Einrichtungen messtechnisch bestimmt wird: a) Kraftmessdose, angebracht jeweils zwischen dem Krafteinleitungspunkt am Rotorblatt und dem jeweiligen Flüssigkeitsbehältnis, zur direkten Bestimmung der wirksamen Kraft. b) Messeinrichtung zur mittelbaren Bestimmung der Kraft über Messung der für die Krafterzeugung wirksamen Flüssigkeitsmenge, so dass die wirksame Kraft unter Berücksichtigung der Vorlast (Tara), der gemessenen Flüssigkeitsmenge in den Behältnissen und der Dichte der Prüfflüssigkeit bestimmt wird.
6. Prüfvorrichtung nach Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfkräfte an den einzelnen Krafteinleitungspunkten durch eine Regeleinrichtung beeinflusst wird, mit der die zur Krafterzeugung wirksamen Flüssigkeitsmengen an den einzelnen Krafteinleitungspunkten so verändert und angepasst werden, dass sich das für die Prüfaufgabe gewünschte zeitliche Prüfkraftprofil bzw. das örtliche Prüfkraftprofil längs des Rotorblattes ergibt. Dabei kann neben der wirksamen Prüfkraft auch eine damit mittelbar verbundene andere Größe, wie z. B. die Blattdehnung oder die Blattverbiegung, als maßgebliche Regelgröße geregelt werden.
7. Prüfvorrichtung nach Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung die Prüfkräfte an den Krafteinleitungspunkten mit der Eigenfrequenz des Rotorblattes verändert und in Phase mit der sich dadurch ergebenden Rotorblatt-Schwingbewegung bringt, so dass sich Resonanz einstellt und mit relativ geringem Kraftänderungsaufwand resp. relativ geringem Flüssigkeitstransportaufwand eine große Schwingbewegung des Blattes bewirkt wird. Dies ermöglicht energieeffiziente Dauerprüfungen im Resonanzbetrieb.
8. Prüfvorrichtung nach Patentansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung den Blattanstellwinkel („Pitchwinkel”) relativ zur Richtung der Schwerkraft anpasst, so dass dadurch die Richtung des Prüfkraftvektors relativ zum Blattprofil eingestellt wird. Damit ist es möglich, dass die durch die Flüssigkeitsbehälter erzeugten Prüfkräfte wahlweise quer zum Profil (in „Schlagrichtung”), längs zum Profil (in „Schwenkrichtung”) oder in beliebiger Richtung zum Profil wirken.
9. Prüfvorrichtung nach Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung den Blattneigungswinkel relativ zur Richtung der Schwerkraft anpasst, so dass dadurch die Richtung des Prüfkraftvektors relativ zur Blatt-Längsachse eingestellt wird. Damit ist es möglich, das Verhältnis Längskraft zu Querkraft im Rotorblatt zu beeinflussen. Die Einrichtung zur Verstellung der Blattneigungswinkels gemäß Patentanspruch 9 kann auch dazu verwendet werden, die Behältnisse zur Belastung des Rotorblatts, wie in Patentanspruch 1 beschrieben, erst für die Prüfung zur Wirkung zu bringen. Dazu werden die Behältnisse, die vor der Prüfung auf dem Boden unter dem Rotorblatt abgestellt sind, erst durch Verstellung des Rotorblatt-Neigungswinkels vom Boden angehoben und damit zur Wirkung gebracht.

Images