DE202012101705U1

DE202012101705U1 - Rotorblatt mit einer Anwärmvorrichtung

Info

Publication number: DE202012101705U1
Application number: DE202012101705U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2012-07-16
Anticipated expiration: 2022-05-10

Abstract

Rotorblatt mit einer Anwärmvorrichtung zum Erwärmen seiner Außenhülle (10) insbesondere gegen Eisbildung, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (10) zumindest bereichsweise mit einer elektrisch beheizbaren Heizschichtanordnung (2) mit mindestens einer mittels Zuführung elektrischen Stroms erwärmbaren Thermoschicht (20) versehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rotorblatt mit einer Anwärmvorrichtung zum Erwärmen seiner Außenhülle insbesondere gegen Eisbildung sowie auf einen Rotor mit einem derartigen Rotorblatt.
Zum Verhindern einer Eisbildung auf Rotorflächen ist die Zuführung eines warmen Mediums in den Rotorkörper bzw. Hohlräume desselben bekannt. Dies erfordert energetisch und konstruktiv einen relativ hohen Aufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rotorblatt mit einer möglichst effizient arbeitenden Anwärmvorrichtung bereitzustellen, die konstruktiv möglichst einfach und vielfältig einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Außenhülle zumindest bereichsweise mit einer elektrisch beheizbaren Heizschichtanordnung mit mindestens einer mittels Zuführung elektrischen Stroms erwärmbaren Thermoschicht versehen ist.
Die Heizschichtanordnung kann von vornherein oder auch nachträglich noch vorteilhaft an dem Rotorblatt ausgebildet werden. Sie lässt sich darüber hinaus energieeffizient betreiben.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Rotorblatts besteht darin, dass die Außenhülle entlang ihrer Staukante streifenförmig mit der Heizschichtanordnung versehen ist. Mit dieser Maßnahme kann einer Eisbildung an kritischen Stellen vorgebeugt werden, so dass auch eine Eisbildung in anderen Oberflächenbereichen des Rotorblattes vermieden wird.
Eine für den Betrieb der Anwärmvorrichtung und die Funktion vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Heizschichtanordnung über die Länge des Rotorblatts segmentiert ist und die einzelnen Segments getrennt mit elektrischem Strom beaufschlagbar sind.
Eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung des Rotorblatts besteht darin, dass die Heizschichtanordnung auf einer insbesondere aus GFK gefertigten Trägerschicht aufgetragen ist.
Zu einem robusten, gut funktionierenden Aufbau tragen die Maßnahmen bei, dass die Heizschichtanordnung außer der Thermoschicht mindestens eine Gelschicht aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten bestehen dabei darin, dass die Thermoschicht nach außen unmittelbar oder über mindestens eine weitere Schicht mittels einer äußeren Gelschicht abgedeckt ist.
Eine für einen stabilen Aufbau und die Funktion weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass zwischen der Thermoschicht und der Trägerschicht eine innere Gelschicht angeordnet ist.
Ein robuster Aufbau und eine sichere Funktion werden ferner vorteilhaft dadurch erreicht, dass die Thermoschicht über eine Kontaktierschicht auf der Trägerschicht unmittelbar oder mittelbar aufgebracht ist.
Für den Betrieb der Anwärmvorrichtung ist vorteilhaft vorgesehen, dass zum Steuern oder Regeln der von der Anwärmvorrichtung erzeugten Wärmeenergie eine Steuereinrichtung und eine Sensorik vorhanden sind. Die Thermoschicht, die die elektrische Leitfähigkeit für eine Erwärmung besitzt, wird vorzugsweise mittels Niederspannung bzw. niedrigem Strom betrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Rotorblatt mit einer Anwärmvorrichtung in schematischer Darstellung und
2 einen Ausschnitt einer Schichtanordnung der Anwärmvorrichtung.
Wie 1 zeigt, ist eine Heizschichtanordnung 2 über die Länge l des Rotorblatts 1 streifenförmig entlang deren Staukante 11 (in Drehrichtung vorderer Bereich) an der Außenhülle 10 angebracht. Die Heizschichtanordnung 2 ist an eine Steuerung 40 zur Beaufschlagung mit elektrischem Strom angeschlossen, der über längs verlaufende Elektroden 30 entlang beider Längsränder der Heizschichtanordnung 2 zugeführt wird. Die Steuerung 40 ist vorteilhaft auch mit einer Sensorik 41 versehen, über die die Temperatur der Außenhülle 10 des Rotorblatts mittels entsprechend verteilt angebrachter Sensorelemente erfassbar ist.
Die Heizschichtanordnung 2 ist vorzugsweise über ihre Länge l segmentiert, wobei die Segmentlänge z. B. ca. 1 m beträgt, bedarfsweise jedoch je nach Gegebenheiten und Energiebedarf in weiten Grenzen variiert werden kann. Auch die Breite des Streifens kann entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden und liegt z. B. im Bereich eines oder mehrerer Dezimeter. Die Segmente lassen sich getrennt mit Strom beaufschlagen, wodurch sich ein vorteilhafter, sicherer Betrieb ergibt.
Vorzugsweise wird die Heizschichtanordnung 2 auf der Außenhülle 10 aufgetragen, die z. B. mittels einer Trägerschicht 12 aus GFK hergestellt ist. Die Anbringung der Heizschichtanordnung 2 kann bereits bei der Herstellung oder aber bedarfsweise später erfolgen. Die Thermoschicht 12 an sich kann aus mehreren Teilschichten aufgetragen werden. Ein vorteilhafter Aufbau der Heizschichtanordnung 2 besteht z. B. darin, dass auf der Trägerschicht 12 eine innere Gelschicht 23 (Gelcoat, wie z. B. aus dem Bootsbau bekannt), darauf eine Kontaktierschicht 22, eine Thermoschicht 20, die die eigentliche elektrisch beheizbare Schicht bildet, sowie eine äußere Gelschicht 21 (Gelcoat) aufgetragen werden. Da es sich bei den einzelnen Schichten, insbesondere auch bei der Thermoschicht 20 (thermo coating) um vor ihrem Auftrag flüssige Materialien handelt, können diese leicht auf der Außenhülle 10 des Rotorblatts 1 aufgetragen werden und ergeben eine gute Haftung und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische, physikalische und chemische Einwirkungen, wie z. B. abrasive oder zersetzende Stoffe oder schädliche Strahlung.
Vorteile einer solchen oder ähnlichen Schichtanordnung, bei der die Thermoschicht 20 zwischen dem Grundwerkstoff GFK der Außenhaut und einer Gelschicht 21 platziert ist, sind zum einen die schlechte Wärmeleitfähigkeit bzw. gute thermische und auch elektrische Isolierwirkung des GFK-Materials und die Nähe der Thermoschicht 20 zur Außenhaut, womit ein energieeffizienter Betrieb unterstützt wird.

Claims

Rotorblatt mit einer Anwärmvorrichtung zum Erwärmen seiner Außenhülle (10) insbesondere gegen Eisbildung, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (10) zumindest bereichsweise mit einer elektrisch beheizbaren Heizschichtanordnung (2) mit mindestens einer mittels Zuführung elektrischen Stroms erwärmbaren Thermoschicht (20) versehen ist.
Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (10) entlang ihrer Staukante (11) streifenförmig mit der Heizschichtanordnung (2) versehen ist.
Rotorblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschichtanordnung (2) über die Länge (l) des Rotorblatts (1) segmentiert ist und die einzelnen Segmente getrennt mit elektrischem Strom beaufschlagbar sind.
Rotorblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschichtanordnung (2) auf einer insbesondere aus GFK gefertigten Trägerschicht (12) aufgetragen ist.
Rotorblatt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschichtanordnung (2) außer der Thermoschicht (20) mindestens eine Gelschicht (21, 23) aufweist.
Rotorblatt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschicht (20) nach außen unmittelbar oder über mindestens eine weitere Schicht mittels einer äußeren Gelschicht (21) abgedeckt ist.
Rotorblatt nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Thermoschicht (20) und der Trägerschicht (12) eine innere Gelschicht (23) angeordnet ist.
Rotorblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoschicht (20) über eine Kontaktierschicht (22) auf der Trägerschicht (12) unmittelbar oder mittelbar aufgebracht ist.
Rotorblatt nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Steuern oder Regeln der von der Anwärmvorrichtung erzeugten Wärmeenergie eine Steuereinrichtung (40) und eine Sensorik (41) vorhanden sind.
Rotor mit mindestens einem Rotorblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche.