DE10201726A1

DE10201726A1 - Wind turbine

Info

Publication number: DE10201726A1
Application number: DE10201726A
Authority: DE
Inventors: Aloys Wobben
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2022-01-19
Also published as: AU2003206727A1; AR038159A1; WO2003060319A1; DE10201726B4

Abstract

Windenergieanlage, mit einem Turm mit einer Gondel an der Spitze des Turmes und einem an der Gondel angeordneten Rotor mit einer Rotornabe und wenigstens einem Rotorblatt und mit einem Zwischenstück zwischen der Rotornabe und dem Rotorblatt, wobei das Zwischenstück mit einem ersten Flansch an der Rotornabe befestigt ist und einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rotorblattes daran aufweist. DOLLAR A Um eine Kollision eines Rotorblattes mit dem Turm der Windenergieanlage infolge der Windlast zu verhindern, schließen die Ebenen der Flansche einen vorgegebenen, spitzen Winkel ein und das Zwischenstück ist derart an der Rotornabe angebracht, dass sich der spitze Winkel zum Turm hin öffnet.A wind turbine, comprising a tower with a nacelle at the top of the tower and a rotor arranged on the nacelle with a rotor hub and at least one rotor blade and with an intermediate piece between the rotor hub and the rotor blade, wherein the intermediate piece is fastened with a first flange to the rotor hub and a second flange for securing a rotor blade thereto. DOLLAR A In order to prevent a collision of a rotor blade with the tower of the wind turbine due to the wind load, the planes of the flanges include a predetermined, acute angle and the intermediate piece is attached to the rotor hub, that opens the acute angle to the tower.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage mit einem Turm mit einer Gondel an der Spitze des Turmes und einem an der Gondel angeordneten Rotor mit einer Rotornabe und wenigstens einem Rotorblatt und mit einem Zwischenstück zwischen der Rotornabe und dem Rotorblatt, wobei das Zwischenstück mit einem ersten Flansch an der Rotornabe befestigt ist und einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rotorblattes daran aufweist. The invention relates to a wind turbine with a tower with a nacelle at the top of the tower and a rotor arranged on the nacelle a rotor hub and at least one rotor blade and with an intermediate piece between the rotor hub and the rotor blade, wherein the intermediate piece with a first flange is attached to the rotor hub and a second flange for fastening a rotor blade thereto.

Eine solche Windenergieanlage ist aus der WO 01/42647 bekannt und ist - wie die Masse der bekannten Windenergieanlagen - als sogenannter Luv-Läufer ausgebildet, d. h., der Rotor befindet sich an der dem Wind zugewandten Seite des Turmes der Windenergieanlage. Durch den auftreffenden Wind werden die Rotorblätter zum Turm hin gebogen und insbesondere bei heftigen Windböen besteht die Gefahr der Kollision eines Rotorblattes mit dem Turm. Dabei ist wenigstens eine Beschädigung oder sogar eine Zerstörung des Rotorblattes und/oder des Turmes möglich. Such a wind turbine is known from WO 01/42647 and is - like the mass of known wind turbines - as so-called windward runners trained, d. h., The rotor is located on the windward side the tower of the wind turbine. Due to the impact of the wind, the Rotor blades bent towards the tower and especially in heavy gusts of wind there is a risk of collision of a rotor blade with the tower. It is at least damage or even destruction of the rotor blade and / or the tower possible.

Aus mechanischen Gründen ist es nicht möglich, den Abstand der Rotornabe vom Turm beliebig zu vergrößern, um eine Kollision des Rotorblattes mit dem Turm sicher zu vermeiden. For mechanical reasons, it is not possible, the distance of the rotor hub from the tower to increase arbitrarily to a collision of the rotor blade with the Sure to avoid the tower.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Windenergieanlage anzugeben, bei welcher eine Kollision eines Rotorblattes mit dem Turm durch die Verformung des Rotorblattes durch den auftreffenden Wind vermieden wird. Object of the present invention is therefore a wind turbine indicate, in which a collision of a rotor blade with the tower through the Deformation of the rotor blade is avoided by the impinging wind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Ebenen der Flansche des Zwischenstückes einen vorgegebenen spitzen Winkel einschließen, und das Zwischenstück derart an der Rotornabe angebracht ist, dass sich der spitze Winkel zum Turm hin öffnet. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass infolge des mechanischen Aufbaus eines Rotorblattes der Bereich der Blattspitze besonders stark verformbar und somit kollisionsgefährdet ist. Deshalb ist es erforderlich, den Abstand der Rotorblattspitze vom Turm zu vergrößern, während das Rotorblatt mit seiner Wurzel ohnehin an der Rotornabe befestigt ist und damit in seiner Lage und seinen Abstand vom Turm gehalten wird. Durch das erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenstück verläuft das Rotorblatt im eingebauten Zustand von der Rotorblattwurzel ausgehend mit einem zunehmendem Abstand vom Turm bis zur Rotorblattspitze. This object is achieved according to claim 1, characterized in that the Planes of the flanges of the intermediate piece a predetermined acute angle include, and the intermediate piece is attached to the rotor hub, that the acute angle opens towards the tower. In this case, the invention is the Understanding that due to the mechanical structure of a rotor blade the area of the blade tip is particularly deformable and thus collision risk. Therefore it is necessary to change the distance of the Rotor blade tip of the tower to enlarge, while the rotor blade with his Root is attached to the rotor hub anyway and thus in its location and its distance from the tower is maintained. By the invention trained intermediate piece runs the rotor blade in the installed state of the rotor blade root starting with an increasing distance from the tower to to the rotor blade tip.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Zwischenstück wenigstens ein Durchgangsloch auf. Dieses Durchgangsloch erlaubt, wenn es als Mannloch ausgebildet ist, den Zugang zum Inneren des Zwischenstücks, um dort z. B. Befestigungsarbeiten oder Wartungsarbeiten ausführen zu können. In a preferred embodiment of the invention, the intermediate piece at least one through hole on. This through hole allows, if it designed as a manhole, access to the interior of the intermediate piece to there for. B. to carry out attachment work or maintenance.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen: Hereinafter, an embodiment of the invention with reference to the figures described. Showing:

Fig. 1 ein bekanntes Zwischenstück; Fig. 1 is a known intermediate piece;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Zwischenstück; Fig. 2 shows an inventive adapter;

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Rotornabe; und Fig. 3 is a simplified representation of a rotor hub; and

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Windenergieanlage. Fig. 4 shows a wind turbine according to the invention.

Das in Fig. 1 dargestellte Zwischenstück umfasst einen ersten Flansch 10, einen zweiten Flansch 12 sowie einen dazwischen verlaufenden zylindrischen Abschnitt 14. Wird dieses Zwischenstück mit dem ersten Flansch 10 an der Rotornabe befestigt, steht der zweite Flansch 12 zum Anbringen des Rotorblattes zur Verfügung. Da die beiden Flansche 10, 12 parallel ausgebildet sind, wird das Rotorblatt in der durch die Oberfläche der Nabe vorgegebenen Richtung verlaufen. The intermediate piece shown in Fig. 1 comprises a first flange 10 , a second flange 12 and a cylindrical portion extending therebetween 14th If this intermediate piece is fastened to the rotor hub with the first flange 10 , the second flange 12 is available for attaching the rotor blade. Since the two flanges 10 , 12 are formed in parallel, the rotor blade will extend in the direction predetermined by the surface of the hub.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Zwischenstück. Dieses weist ebenfalls einen ersten Flansch 10, einen zweiten Flansch 12 sowie einen dazwischen liegenden, zylindrischen Abschnitt 14 auf. Die Flansche 10, 12 verlaufen jedoch nicht parallel zueinander, sondern in einem vorgegebenen spitzen Winkel α (α liegt etwa zwischen 0,5°-15°). Wird dieses in Fig. 2 dargestellte Zwischenstück mit dem ersten Flansch 10 an der Rotornabe befestigt, so ist der zweite Flansch 12 entsprechend dem Winkel zwischen diesen beiden Flanschen 10, 12 ausgelenkt. Fig. 2 shows an intermediate piece according to the invention. This likewise has a first flange 10 , a second flange 12 and a cylindrical section 14 located therebetween. However, the flanges 10 , 12 are not parallel to each other, but at a predetermined acute angle α (α is approximately between 0.5 ° -15 °). If this intermediate piece shown in FIG. 2 is fastened to the rotor hub with the first flange 10 , the second flange 12 is deflected in accordance with the angle between these two flanges 10 , 12 .

Dieses ist in Fig. 3 in einer vereinfachten Darstellung gezeigt. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Turm einer Windenergieanlage, das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Maschinenträger, an welchem eine Rotornabe 16 befestigt ist. An der Rotornabe 16 sind zwei erfindungsgemäße Zwischenstücke 10, 12, 14 angebracht. Dabei ist jedes der Zwischenstücke 10, 12, 14 mit einem Flansch 10 an der Rotornabe 16 befestigt. Die Zwischenstücke 10, 12, 14 sind so ausgerichtet, dass der Winkel α zwischen dem ersten Flansch 10 und dem zweiten Flansch 12 sich zum Turm der Windenergieanlage hin öffnet. Die an den zweiten Flanschen 12 angebrachten Rotorblätter 22 sind somit vom Turm 20 der Windenergieanlage um einen Winkel β weggeneigt und mit zunehmender Entfernung von der Rotornabe 16 wird der Abstand des Rotorblattes 22 zum Turm der Windenergieanlage 20 größer. This is shown in Fig. 3 in a simplified representation. In Fig. 3, reference numeral 20 denotes a tower of a wind turbine, and reference numeral 18 denotes a machine frame to which a rotor hub 16 is fixed. At the rotor hub 16 two inventive spacers 10 , 12 , 14 are mounted. In this case, each of the intermediate pieces 10 , 12 , 14 is fastened with a flange 10 on the rotor hub 16 . The intermediate pieces 10 , 12 , 14 are aligned so that the angle α between the first flange 10 and the second flange 12 opens towards the tower of the wind turbine. The attached to the second flanges 12 rotor blades 22 are thus inclined away from the tower 20 of the wind turbine by an angle β and with increasing distance from the rotor hub 16 , the distance of the rotor blade 22 to the tower of the wind turbine 20 is greater.

Dies wird in Fig. 4 nochmals veranschaulicht. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 20 wiederum den Turm einer Windenergieanlage, das Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Gondel, in welcher der Generator, der Antriebsstrang sowie die Rotornabe (in dieser Figur nicht dargestellt) untergebracht sind. Die an der Rotornabe angebrachten Rotorblätter 22 verlaufen von der Gondel 24 ausgehend mit zunehmendem Abstand zum Turm 20 der Windenergieanlage. Dabei bestimmt der von den Flanschen (Bezugszeichen 10, 12) in den Fig. 1-3 eingeschlossene Winkel β das Maß (Winkel β) der Zunahme des Abstands der Rotorblätter vom Turm 20 der Anlage. This is illustrated again in FIG. 4. In this figure, the reference numeral 20 again denotes the tower of a wind turbine, the reference numeral 24 designates a nacelle, in which the generator, the drive train and the rotor hub (not shown in this figure) are housed. The rotor blades 22 attached to the rotor hub extend from the nacelle 24 with increasing distance to the tower 20 of the wind energy plant. In this case, the angle β enclosed by the flanges (reference numerals 10 , 12 ) in FIGS. 1-3 determines the extent (angle β) of the increase in the spacing of the rotor blades from the tower 20 of the installation.

Claims

A wind turbine, comprising a tower with a nacelle at the top of the tower and a rotor arranged on the nacelle with a rotor hub and at least one rotor blade and with an intermediate piece between the rotor hub and the rotor blade, wherein the intermediate piece with a first flange on the rotor hub is fixed and has a second flange for attachment of a rotor blade thereto, characterized in that the planes of the flanges ( 10 , 12 ) include a predetermined, acute angle (α) and the intermediate piece ( 10 , 12 , 14 ) on the rotor hub ( 16 ) is mounted, that opens the acute angle to the tower ( 20 ) out.

2. Wind energy plant according to claim 1, characterized in that the intermediate piece at least one Through hole has.

3. Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate piece is designed as a casting.