DE4428730A1 - Metallic rotor blade for wind powered systems - Google Patents

Metallic rotor blade for wind powered systems

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DE4428730A1
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rotor blade
rotor
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hollow profile
metallic rotor
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DE19944428730
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German (de)
Inventor
Jochen Dr Auerbach
Thorsten Dipl Ing Barth
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INFAN GMBH INGENIEURGESELLSCHAFT FUER ANLAGENTECHN
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Biotech Zwickau Planungs- und Entwicklungsgesellschaft Zz GmbH
Biotech Zwickau Planungs GmbH
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    • Y02E10/721Blades or rotors

Abstract

The windmill rotor blade is intended esp. for use at inland sites, where hoarfrost and ice accumulation causes problems. It has a hollow supporting profile (5) with two metal, flat web sheets (6) and two metal, cambered flange sheets (8). The flange sheets correspond to the surface contour of the blade. Ribs (9,10) are arranged to support leading (9) and trailing (10) edge coverings, and are frictionally connected to the web sheets. The covering sheets (12) are also frictionally connected to the flange sheets and to the ribs. The ribs and web sheets have gaps (7,15) over at least fifteen percent of their area.

Description

Die Erfindung betrifft ein metallisches Rotorblatt für Windkraftanlagen, insbesondere für Windkraftanlagen an Binnenlandstandorten, das aus einem tragenden Hohlprofil, daran befestigten Spanten und Verkleidungsblechen für Flügelnase und Flügelschwanz besteht, wie es für die rationelle Nutzung der regenerativen Energiequelle Windkraft benötigt wird. The invention relates to a metallic rotor blade for wind turbines, particularly for wind turbines at inland locations, consisting of a supporting hollow profile attached thereto frames and trim panels for wing leading edge and wing tail as wind force is required for the rational use of the renewable energy source.

Windkraftanlagen nach dem Stande der Technik zeichnen sich durch Rotoren aus, die dem verfügbaren Wind am jeweiligen Standort mittels hochleistungsfähiger Rotorblätter mechanische Energie entziehen und über die Rotornabe auf die Hauptwelle oder direkt einem Generator übertragen. Wind turbines according to the prior art are characterized by rotors beyond the available wind at each location by means of high performance blades and mechanical energy transmitted via the rotor hub to the main shaft or directly to a generator.

In der Leistungsklasse 50 bis 1.000 kW dominieren heute Rotorblatt-Bauweisen, deren Charakteristika In the performance category 50 to 1,000 kW today dominate rotor blade designs whose characteristics

  • - hochwertige Verbundwerkstoffe für die tragenden Bauteile, - quality composite materials for load-bearing components,
  • - die Nutzung organischer Matrixmaterialien für das Sichern der Korrosionsbeständigkeit, geringer Baumassen und hoher Oberflächengüte und - the use of organic matrix materials for securing corrosion resistance, low building mass and high surface quality and
  • - das Verlagern der tragenden Querschnitte in die äußere Kontur der Rotorblattprofile - displacing the load-bearing cross-sections in the outer contour of the airfoils

sind. are.

Bereits bei geringen Windgeschwindigkeiten von weniger als 3 m/s anlaufende Rotoren sollen überwiegend mit Rotorblättern mit möglichst geringer Masse bestückt sein. Even at low wind speeds of less than 3 m / s incipient rotors should be predominantly equipped with rotor blades with the lowest possible mass. Derartige Rotorblätter werden überwiegend in Handarbeit im sogenannten Auflegeverfahren gefertigt, was teilweise aufwendige Prozeduren für das Gewinnen von Rotorblatt-Sätzen erfordert, wenn die einzelnen Rotorblätter nicht nur über annähernd gleiche Einzelmassen, sondern außerdem im Interesse geringer Unwuchten und vermeidbarer Zusatzbelastungen der verwendeten Maschinenelemente, Turmkonstruktionen und Fundamente über möglichst gleiche Masseverteilungen verfügen sollen. Such rotor blades are manufactured mainly by hand in so-called lay-up, which requires some complicated procedures for the recovery of the rotor blade sets, when the individual rotor blades do not only have approximately the same individual masses, but also lower in the interest unbalances and avoidable additional pollution of the machine elements, tower structures used and foundations should have the same mass as possible distributions.

Während bisherige Hauptanwendungegebiete für die Nutzung von Windkraftanlagen in windreichen Küstenregionen mit überwiegend vergleichmäßigten klimatischen Bedingungen bestanden, gewinnen nun auch an Binnenlandstandorten Windkraftanlagen an Bedeutung. While previous Hauptanwendungegebiete for the use of wind turbines existed in windy coastal regions with predominantly equalized climatic conditions, now win at inland locations wind turbines important.

Häufig genannte Gründe für diese Entwicklung sind: Frequently mentioned reasons for this development are:

  • - das gewachsene Umweltbewußtsein von Energieanlagenbetreibern und Energieverbrauchern; - the grown environmental awareness of energy plant operators and energy users;
  • - die wachsenden Kosten für die Energiebereitstellung auf der Basis fossiler Energieträger; - the growing cost of energy production based on fossil fuels;
  • - die Verbrauchernähe von Windkraftanlagen an Binnenlandstandorten, verbunden mit geringeren Energieübertragungsverlusten; - the consumer near wind turbines at inland locations, associated with lower energy transmission losses;
  • - die im allgemeinen günstigeren energetischen und verkehrstechnischen Erschließungsgrade von Binnenlandstandorten; - the cheaper generally energetic and traffic development levels of inland locations;
  • - die überwiegend unproblematischeren Baugrundbedingungen an orografisch vorteilhaften Standorten im Binnenland und - predominantly less problematic ground conditions at orographically convenient locations inland and
  • - das zunehmend verbesserte Preis-Leistungs-Verhältnis moderner Anlagenkonstruktionen. - the increasingly improved price-performance ratio of modern plant constructions.

Binnenlandstandorte für Windkraftanlagen sind jedoch oft mit Anforderungen verbunden, die mit bisher verfügbaren Konstruktionen nicht zufriedenstellend zu erfüllen sind. Inland sites for wind turbines, however, are often associated with requirements that can not be met satisfactorily with currently available designs. Derartige Anforderungen bestehen bekanntlich insbesondere in Such requirements are known, in particular in

  • - stark wechselnden klimatischen Bedingungen an einem Binnenlandstandort von tiefen Temperaturen um -30°C über rauhreifbegünstigende Temperaturen zwischen -5°C und -1°C bis zu 50°C hohen Umgebungstemperaturen; - strongly varying climatic conditions in a single country location of low temperatures to -30 ° C over rauhreifbegünstigende temperatures between -5 ° C and -1 ° C up to 50 ° C high ambient temperatures;
  • - anerkannt höherer Blitzeinschlaggefahr; - recognized higher lightning danger;
  • - größerer Flauten- und Böenhäufigkeit; - greater Flauten- and gusts frequency;
  • - häufigerer Windrichtungswechsel; - frequent wind direction;
  • - möglicher Nähe zu lärmimmissiongefährdeten Bereichen. - possible proximity to lärmimmissiongefährdeten areas.

Für Binnenlandstandorte besonders geeignete Windkraftanlagen werden deshalb so ausgelegt, For inland locations particularly suitable wind turbines are therefore designed to

  • - daß sie im sogenannten Schwachwindbereich zwischen 2 m/s bis 8m/s variablen Rotordrehzahlen und mit optimalen Leistungsausbeuten arbeiten können; - that they can work s to 8m / s variable rotor speeds, and with optimum performance yields in the so-called low-wind range between 2 m /;
  • - daß die witterungsbedingten Anlagenstillstände auf Werte von weniger als 15% der Kalenderzeit reduziert werden; - that the weather-related downtimes are reduced to values ​​of less than 15% of the calendar time;
  • - daß die maschinentechnischen Ausrüstungen bedarfsweise mit energieaufwendigen Beheizungs- und/oder Kühlsystemen ausgestattet - that the machine-technical equipment required, equipped with energy-intensive heating and / or cooling systems
  • - daß Maßnahmen zur Verminderung der von den Rotorblättern ausgehenden Lärmemissionen, beispielsweise durch Begrenzung der Rotordrehzahl auf möglichst kleine Werte, durch Sichern einer höchstmöglichen Qualität der Windabrißkanten an den Rotorblättern und durch Gewährleisten von erforderlichen Mindestabständen zwischen Rotorblatt und Standmast, getroffen werden. - that measures to reduce the outgoing of the rotor blades noise emissions, for example by limiting the rotor speed to the lowest possible values, by securing a maximum quality of the wind deflection edges of the rotor blades and by ensuring of minimum required spacing between the rotor blade and stationary mast, are taken.

Es hat deshalb bisher nicht an Versuchen gefehlt, geeignetere Rotorblätter für Windkraftanlagen zu entwickeln, die den vorgenannten Anforderungen besser entsprechen sollen. There has therefore been no lack of attempts to develop more suitable rotor blades for wind turbines that will better meet the above requirements.

So beschreibt die DE 36 03 890 A1 einen Hohlflügel, der in Verbindung mit Luftleitblechen an den peripheren Enden der Flügel insbesondere bei höheren Windgeschwindigkeiten und größeren Rotordrehzahlen mittels selbsttätiger Luftförderung durch den Hohlflügel an die Peripherie des Rotors die Luftdrucksituation im Zentrum des Rotors vorteilhaft beeinflussen soll. Thus, DE 36 03 890 A1 describes a hollow wing, which is intended to advantageously influence in conjunction with vanes on the peripheral ends of the wings, especially at higher wind speeds and greater rotor speeds by automatic conveying air through the hollow vanes to the periphery of the rotor, the air pressure situation in the center of the rotor. Gemäß dieses Vorschlages wird lediglich angestrebt, eine Wirkungsgradverbesserung von Rotoren mit Verdrängungsflügeln bei höheren Windgeschwindigkeiten zu erreichen. According to this proposal is only aimed to achieve an efficiency improvement of rotors with displacement wings at higher wind speeds. Für die Gestaltung eines metallischen Rotorblattes mit Auftriebswirkung liefert die zitierte Lösung keine brauchbaren Hinweise. For the design of a metallic rotor blade with buoyant effect of the quoted solution not a good indication.

Mit der DE 30 21 929 A1 wird bereits ein teilweise zur Stabilitätsverbesserung ausgeschäumtes metallisches Rotorblatt beschrieben, das ebenfalls ein sich zur Flügelspitze hin verjüngendes tragendes Hohlprofil aufweist, jedoch von den Verkleidungselementen vollständig eingeschlossen ist. With the DE 30 21 929 A1 a partially foamed to improve stability of metallic rotor blade is already described, which likewise has a tapered down towards the wing tip bearing hollow profile, however, is completely enclosed by the cladding elements.

Mit einer derartigen Konstruktion können offensichtlich moderne Anforderungen an ein geeignetes Rotorblatt nicht erfüllt werden. obviously having such a construction modern requirements for a suitable rotor blade can not be met. Einerseits sind mit Hilfe dieser technischen Lösung die möglichen Stabilitätsreserven nur unvollständig zu erschließen. On the one hand are not completely open up with this technical solution, the possible stability reserves. Andererseits ist die angestrebte Durchströmung des gesamten Rotorblattes mit erwähnter Abluft der maschinentechnischen Komponenten in der Maschinengondel und im Standmast der Windkraftanlage zur Vermeidung der Vereisung der Oberfläche des Rotorblattes erheblich behindert. On the other hand, the desired flow through the entire rotor blade is significantly impeded mentioned exhaust air of the mechanical components in the nacelle and the stationary mast of the wind turbine in order to avoid the icing of the surface of the rotor blade.

Ein Rotorblatt für Windkraftanlagen, sowohl konstruktionsgetreu gefertigt als auch gleichermaßen unempfindlich gegen Wirkungen von Blitzeinschlägen, gegen Vereisungen der Rotorblattoberfläche mit damit einhergehender Beeinflussung des optimalen Flügelprofils und gegen die Wirkungen von häufigen Wechseln der Windrichtung und Windgeschwindigkeit ist, steht bisher nicht zur Verfügung. A rotor blade for wind turbines, both construction faithfully reproduced and is equally sensitive to effects of lightning strikes, against icing of the rotor blade surface with concomitant effect on the optimal airfoil and to the effects of frequent changes of wind direction and wind speed is not yet available.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Beseitigung der genannten Mängel des Standes der Technik und in der Schaffung einer Lösung für ein metallisches Rotorblatt, das mit geringem technischen Aufwand herstellbar ist, das Anordnungen zum Zwecke des Austreibens von Feuchtigkeit und zur Vermeidung von Reif- oder Eisansatz an der Rotorblatt-Außenfläche aufweist und das ohne besondere Schwierigkeiten mit der Rotornabe verbunden werden kann und außerdem Voraussetzungen für eine mit einfachen Mitteln zu bewerkstelligenden Blattspitzenverdrehung aufweist. The object of the invention is to eliminate the above shortcomings of the prior art and to provide a solution to a metallic rotor blade, which can be manufactured with little technical effort, the arrangements for the purpose of expelling of moisture and to prevent frost or has ice accretion on the rotor blade outer surface and can be connected without any particular difficulty to the rotor hub and also has requirements for a simple means to bewerkstelligenden blade tip rotation.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs 1 und deren vorteilhaften Ausgestaltungen gelöst. The object is solved by the characterizing features of the main claim 1 and the advantageous embodiments.

Das vorgeschlagene metallische Rotorblatt, das besonders vorteilhaft für Windkraftanlagen an Binnenlandstandorten geeignet sein soll, besteht aus einem über die gesamte Länge des Rotorblattes reichende und sich zur Blattspitze hin verjüngenden tragenden Hohlprofil, das aus zwei ebenen Stegblechen und zwei gewölbten Flanschblechen zusammengesetzt ist, wobei die Flanschbleche zugleich die gewünschte Oberflächenkontur des Rotorblattes im Bereich des Hohlprofils bilden. The proposed metallic rotor blade, which is to be particularly advantageously suited for wind turbines at inland locations, consists of a over the entire length of the rotor blade reaching and tapering bearing of the blade tip hollow profile, the flat consists of two web plates and two curved flange plates is assembled, the flange plates at the same time form the desired surface contour of the rotor blade in the region of the hollow profile.

Die Ausbildung des Hohlprofils in dieser Weise sichert einerseits die Anordnung der Materialquerschnitte in statisch günstigster Lage und andererseits die angestrebte Durchströmbarkeit von der Nabe bis zur Flügelspitze. The formation of the hollow profile in this manner secures the one hand, the arrangement of the material cross sections in static Favorable position and on the other hand, the desired through-flow from the hub to the blade tip. Gleichzeitig reduziert diese Ausbildung des Hohlprofils das Bereitstellen von Umformwerkzeugen auf die Vorrichtungen für die Formgebung der Flanschbleche. At the same time this arrangement of the hollow profile reduces the providing of forming tools to the devices for the shaping of the flange plates.

Das Nutzen der Flanschbleche als Teile der Flügeloberfläche mindert die Anforderungen an den Umfang der anzuordnenden Verkleidungselemente für die das Gewährleisten der definierten Oberflächenkontur am gesamten Rotorblatt. The benefit of the flange plates as parts of the wing surface reduces the demands on the scope of the panel to be arranged elements for assuring the defined surface contour of the entire rotor blade. Die verwendeten Spanten sind als Spanten für die Flügelnasenverkleidung und für die Flügelschwanzverkleidung an den Stegblechen des tragenden Hohlprofils angeordnet, wobei die Spanten ausschließlich am jeweiligen Stegblech mit dem tragenden Hohlprofil kraftschlüssig verbunden sind. The frames used are arranged as ribs for the wing leading edge panel and the wing tail fairing to the web plates of the supporting hollow profile, wherein the ribs are positively connected only to the respective web plate with the supporting hollow profile.

Die Spanten dienen auf diese Weise nicht nur als konstruktives Bauteil sondern gleichzeitig als formgebende Lehre für das Sichern des erforderlichen Profils des Rotorblattes. The ribs serve in this manner not only as a structural component but at the same time as the shaping teaching for securing the required profile of the rotor blade. Bei Wahl von Schweißverbindungen als kraftschlüssige Verbindung von Spanten und Verkleidungsblechen dient die Ausbildung der Spanten im äußeren Kantenbereich gleichzeitig als Auflage und Befestigungsblech. In choice of welds as a force-locking connection of frames and covering sheets, the formation of the ribs in the outer edge portion at the same time serves as a support and fastening plate. Die Bestimmung der Abstände zwischen den einzelnen Spanten erfolgt zweckdienlicherweise im Zuge der Dimensionierungsrechnung, um entweder masse- oder festigkeitsoptimale Konstruktionen realisieren zu können. The determination of the distances between the individual frames is carried out expediently in the course of dimensioning calculation, either by mass or strength to realize optimal structures.

Das Unterscheiden zwischen Spanten für die Flügelnasenverkleidung und in Spanten für die Flügelschwanzverkleidung führt im wesentlichen dazu, das tragende Hohlprofil unabhängig vom gewählten Profil des Rotorblattes möglichst im Bereich der Kraftwirkungslinie des Rotorblattes anzuordnen. Distinguishing between ribs for the wing nose cone and ribs for the wing tail fairing performs substantially used to arrange the supporting hollow profile independent of the selected profile of the rotor blade as possible in the region of the force action line of the rotor blade. Gleichzeitig erlaubt die vorgeschlagene Ausbildung des metallischen Rotorblattes das Verwenden unterschiedlicher Materialqualitäten und Blechdicken für die konstruktiven Elemente im Nasen- und im Schwanzbereich sowie in verschiedenen Längenbereichen des Rotorblattes. Simultaneously, the proposed design of the metallic rotor blade allows the use of different material qualities and thicknesses for the structural elements in the nose and in the tail area and in different wavelength regions of the rotor blade.

Die Verkleidungsbleche an Flügelnase und Flügelschwanz sind dagegen sowohl mit den jeweiligen Spanten als auch mit den Flanschblechen des tragenden Hohlprofils kraftschlüssig verbunden. The trim panels on wing leading edge and wing tail, however, are connected both to the respective frames and with the flange plates of the supporting hollow profile-positively. Damit sind die Spanten über die Profilgebungsfunktion hinaus ebenfalls für die Übertragung anteiliger Kräfte nutzbar. So that the ribs on the Profilgebungsfunktion also can be used also for transmission rata forces. Außerdem besitzen die Spanten und die Stegbleche zwischen den einzelnen Spanten Aussparungen für den Durchtritt gasförmiger Medien, die eine Größe von wenigstens 15% der Flächen der jeweiligen Spanten und Stegblechbereiche aufweisen. In addition, the frames and the web plates have cutouts for the passage of gaseous media, having a size of at least 15% of the surfaces of the respective frames and web plate regions between the individual ribs.

Dies ermöglicht es, praktisch alle Oberflächenbereiche des Rotorblattes mittels durchströmender Medien vom Innenraum des Rotorblattes aus zu temperieren und bedarfsweise von Kondensatfeuchte zu befreien. This makes it practical to temper all surface areas of the rotor blade by means of flowing media from the interior of the rotor blade and freeing required, condensate humidity. Das ist eine entscheidende Voraussetzung für das Vermeiden von Vereisungen und Rauhreifansatzbildungen, wie sie insbesondere an typischen Binnenlandstandorten auftreten können. This is a crucial prerequisite for avoiding icing and hoarfrost approach training as they can in particular occur at typical inland locations.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das tragende Hohlprofil mit einem den Nabenanschluß sichernden Ringflansch kraftschlüssig verbunden ist, dessen Durchmesser etwa der diagonalen lichten Weite des Hohlprofils in der Ebene der dem Ringflansch oder der Rotornabe nächstgelegenen Spanten entspricht. A further advantageous embodiment of the invention is that the supporting hollow profile is non-positively connected with one of the hub terminal locking annular flange, the diameter of which corresponds approximately to the diagonal inside width of the hollow profile in the plane of the annular flange or the rotor hub nearest frames. Damit wird nicht nur eine kostensparende und gedrungene Nabenbauweise ermöglicht sondern außerdem der homogene Kraftfluß vom verkleideten Bereich des Rotorblattes bis zum Nabenanschluß gesichert. Thus is secured to the hub port is not only a cost-saving and squat hub design allows but also the homogeneous flow of force from the clad section of the rotor blade. Ein nicht unwesentlicher Vorteil besteht darüber hinaus in der Verkleinerung der für den Staudruck beim Wirken der Überlebens windgeschwindigkeit wesentlichen projizierten Anströmfläche des Rotors. A substantial advantage consists moreover in the reduction of the dynamic pressure while casting the survival wind speed substantially projected inflow area of ​​the rotor.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung sieht die unverschlossene Ausbildung des der Nabe entgegengesetzten Endes des Rotorblattes vor. A further advantageous embodiment of the inventive solution provides for the unlocked configuration of the opposite end of the hub of the rotor blade. In diesem Fall gelangt die ausströmende Luft nicht über einzelne Ausströmdüsen sondern über den gesamten Querschnitt des unverschlossenen Endes des Rotorblattes ins Freie. In this case, the escaping air does not pass through individual outlet nozzles but over the entire cross-section of the unsealed end of the rotor blade into the open.

Dies wirkt sich insbesondere bei hohen Rotordrehzahlen infolge der bewirkten Luftreibung am Ende des Rotorblattes geräuschmindernd aus. This has a noise-reducing, especially at high rotor speeds due to the induced air friction at the end of the rotor blade.

Als vorteilhafte Ausführungsform ist es auch möglich, das erfindungsgemäße tragende Hohlprofil bei der Gestaltung des Rotorblattes mit einer beweglichen Blattspitze nur bis zur Trennstelle zwischen dem starren Rumpf und der beweglichen Blattspitze zu führen. As an advantageous embodiment, it is also possible to lead-bearing hollow profile according to the invention in the design of the rotor blade with a movable blade tip only up to the point of separation between the rigid body and the movable blade tip. Die Länge der beweglichen Blattspitze kann zwischen 10 und 50% der gesamten Länge des Rotorblattes betragen, weil die vorteilhafte Konstruktion des erfindungsgemäßen Rotorblattes die Verlagerung der Trennstelle aus der üblichen Lage von 5 bis 15%, gerechnet vom Ende des Rotorblattes, nunmehr bis hin zur halben Rotorblattlänge ermöglicht. The length of the movable blade tip can be between 10 and 50% of the total length of the rotor blade because the advantageous construction of the rotor blade according to the invention the displacement of the point of separation from the usual location of 5 to 15%, from the end of the rotor blade, now up to half rotor blade length allows.

Die bewegliche Blattspitze kann in einem solchen Fall in einer an sich bekannten Konstruktion ausgebildet sein. The movable blade tip may be formed in such a case, in a per se known construction.

Die Trennstelle enthält außerdem an sich bekannte Elemente zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem starren Rumpf des Rotorblattes und der beweglichen Blattspitze. The joint also includes elements known per se for the frictional connection between the rigid body of the rotor blade and the movable blade tip.

Vorteilhafterweise ist die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem starren Rumpf des Rotorblattes und der beweglichen Blattspitze an der Trennstelle mit einem Drehmechanismus ausgestattet, der die bedarfsweise Ausrichtung der Blattspitze in die Bremsstellung durch Verdrehen des Flügelschwanzes in den Wind, die bedarfsweise Ausrichtung der Blattspitze in die Anfahrstellung durch Verdrehen der Flügelnase in den Wind und die bedarfsweise Pitchregelung der Blattspitze ermöglicht. Advantageously, the frictional connection between the rigid body of the rotor blade and the moving blade tip at the separation point is equipped with a rotation mechanism which, when required, orientation of the blade tip into the braking position by rotation of the wing tail in the wind, which, if required, orientation of the blade tip into the starting position by rotating allows the wing nose to the wind and, when required, pitch control of the blade tip. Das Anordnen beispielsweise einer Kugeldrehverbindung als kraftschlüssige Verbindung zwischen dem starren Rumpf des Rotorblattes und der beweglichen Blattspitze ist deshalb möglich, weil dazu die Verfügbarkeit des wenigstens bis zur Trennstelle geführten tragenden Hohlprofils die erforderliche einfache bautechnische Basis bietet. Arranging, for example, a ball rotary connection as a frictional connection between the rigid body of the rotor blade and the movable blade tip is possible because this offers the availability of at least up to the point of separation guided bearing hollow profile, the required simple constructional base.

In einer besonderen Ausführungsform ist am Rotorblattende ein Klappenmechanismus angeordnet, mit dessen Hilfe der wahlweise Verschluß einer Rotorblattöffnung gegen das Eindringen von Regenwasser oder Schnee bei Stillstand der Anlage und/oder zum Zwecke der Wahrnahme einer zusätzlichen und feinfühligen Bremsfunktion für den Rotor die teilweise oder vollständige Nutzung der Verschlußklappe als parallel zur Rotorachse aufgerichtetes Paddel erreicht wird. In a particular embodiment, the rotor blade end of a flapper mechanism is disposed, with the aid of selectively closing a rotor blade opening against the ingress of rain water or snow at standstill the system and / or for the purpose of true assumption of an additional and sensitive braking function for the rotor, the partial or complete use of the closure flap is achieved as erected parallel to the rotor axis paddle.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die erforderlichen kraftschlüssigen Verbindungen zwischen Steg- und Flanschblechen des tragenden Hohlprofils, zwischen dem tragenden Hohlprofil und Ringflansch sowie zwischen den Spanten den Verkleidungsblechen und dem tragenden Hohlprofil ausschließlich als Schweißverbindungen ausgeführt sind, wobei das Material der zu verbindenden Bauteile des metallischen Rotorblattes als auch das Schweißgut aus korrosionsbeständigem Stahl besteht. An advantageous embodiment of the invention is that the necessary force-fitting connections between web and flange plates of the supporting hollow profile, between the supporting hollow profile and annular flange and between the frames the panel assemblies and the supporting hollow profile are designed exclusively as welded joints, wherein the material to be joined to the components of the metallic rotor blade and the weld of corrosion-resistant steel.

Damit werden nicht nur besondere Aufwendungen für zusätzliche Beschichtungen der Bauteile und der Schweißverbindungen sondern auch funktionsbeeinträchtigende Korrosionen an unzugänglichen Teilen des metallischen Rotorblattes während der Nutzungszeit verhindert. This not only special expenses for additional coatings of the components and welded joints but also functionally impairing corrosion in inaccessible parts of the metallic rotor blade during the period of use can be prevented.

Auf Grund der konstruktiven Beschaffenheit des erfindungsgemäßen metallischen Rotorblattes ist es möglich, die Verkleidungsbleche in den Nasen- und Schwanzbereichen des Rotorblattes mit geringeren Dicken als den Dicken der Steg- und Flanschbleche des tragenden Hohlprofils auszubilden. Due to the structural nature of the metallic rotor blade according to the invention it is possible to form the cover panels in the nose and tail portions of the rotor blade with lower thicknesses as the thicknesses of the web and flange plates of the supporting hollow profile.

Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen metallischen Rotorblattes weist innerhalb des von den Verkleidungsblechen und/oder vom tragenden Hohlprofil eingeschlossenen Volumens des Rotorblattes einen oder mehrere geschlossene Behälter auf, die vorteilhafterweise in der Nähe der Trennstelle oder im letzten Drittel des Rotorblattes, von der Nabe aus betrachtet, anzuordnen sind und zur Aufnahme einer frostsicheren Ballastflüssigkeit dienen. A particular embodiment of the metallic rotor blade according to the invention comprises within the space enclosed by the cladding panels and / or from the supporting hollow profile volume of the rotor blade on one or more closed containers considered advantageously in the vicinity of the separation point or in the last third of the rotor blade from the hub, are to be arranged and used for receiving a frost-proof ballast liquid.

Diese Behälter werden zum Zwecke der Vergößerung der Rotorträgheit nach Erreichen einer Mindestdrehzahl des Rotors mit Ballastflüssigkeit gefüllt und dämpfen in diesem Zustand die Reaktionen des Rotors auf Windflauten, Windböen und Windrichtungswechsel. These containers are filled for the purpose of magnification of rotor inertia, after reaching a minimum speed of the rotor with ballast liquid and steam in this state, the reactions of the rotor to wind lulls, gusts of wind and wind direction.

Die mit Ballastflüssigkeit vergrößerte Massenträgkeit des Rotors sorgt außerdem dafür, daß länger andauernde Windflauten mit drehendem Rotor überbrückt werden, ohne daß es zum Anlagenstillstand kommt. The increased with ballast liquid mass inertia of the rotor also ensures that prolonged wind lulls be bridged with the rotor rotates, without causing a plant standstill.

Das Rückführen der Ballastflüssigkeit in den oder in die Vorratsbehälter, die beispielsweise innerhalb der Nabe oder in Nabennähe angeordnet sein können, ist erst bei Stillstand des Rotors erforderlich, um das Anlaufverhalten infolge der nach dieser Prozedur verminderten Massenträgheit des Rotors zu erleichtern. The recycling of the ballast fluid to the or into the storage container, which can for example be arranged within the hub or in the hub area, is required only when the rotor is stationary, to facilitate the start-up behavior due to the reduced after this procedure of inertia of the rotor.

Die Vorteile der Erfindung bestehen zusammenfassend insbesondere in der vergleichsweise unkomplizierten mechanischen Fertigungsfähigkeit des vorgeschlagenen metallischen Rotorblattes. The advantages of the invention are summarized in particular in the relatively uncomplicated mechanical production capability of the proposed metallic rotor blade.

Es ist praktisch in allen Teilbereichen mittels gasförmiger Medien durchströmbar, insbesondere im Nasen- und Schwanzbereich des Rotorblattes, so daß es bei laufendem Anlagenbetrieb sowohl zum Austreiben gegebenenfalls in das Rotorblatt eingedrungener Feuchtigkeit und zugleich zum unmittelbaren Kontakt zwischen der warmen durch das Rotorblatt geförderten Abluft der Maschinenanlage und der Blechbeplankung des Rotorblattes kommt. It is practically in all areas by means of gaseous media flow through, in particular in the nose and the tail region of the rotor blade, so that it for expelling optionally conveyed into the rotor blade immersion in water and also for direct contact between the warm through the rotor blade when the plant is running, both the exhaust air of the machinery and the planking of the rotor blade coming.

Einer schädigenden Wirkung bei evtl. Blitzeinschlag wird so weitgehend vorgebeugt. A damaging effect on possibly lightning is so largely prevented. Zudem ist eine Ableitung auftreffender Blitzenergie auf der Oberfläche des Rotorblattes gewährleistet. In addition, a derivative of incident flash energy on the surface of the rotor blade is ensured.

Die Kühlwirkung der zusätzlich während des Anlagenbetriebes aus der Maschinengondel über die Rotornabe mittels der durchströmten Rotorblätter abgesaugten Luftmengen reduziert nicht nur die thermische Belastung der Maschinenanlage sondern führt auch zur Einsparung von Kühlaufwand für den Betrieb herkömmlicher Kühlaggregate. The cooling effect of the addition during the plant operation from the nacelle on the rotor hub by means of the flow-through air quantity sucked blades not only reduces the thermal load of the machinery but also leads to saving of cooling required for the operation of conventional cooling units.

Die am Ende des Rotorblattes ausströmenden Luftmengen vermindern im Bereich der Blattspitzen mit den verhältnismäßig großen Umfangsgeschwindigkeiten die Lärmemission. The effluent at the end of the rotor blade air quantity decrease in the area of ​​the blade tips with the relatively large circumferential speeds noise emission.

Das metallische Rotorblatt bietet auch günstige Voraussetzungen für das Einordnen von Mechanismen für die wahlweise Blattspitzenverdrehung zum Zwecke der Drehzahlbegrenzung in Bremsstellung, zum Zwecke der Beschleunigung der Anlage aus dem Ruhezustand in der Anfahrstellung und zum Zwecke der Optimierung der Blattspitzenfunktion in der Pitchstellung. The metallic rotor blade also offers favorable conditions for filing of mechanisms for the optional blade tip rotation for the purpose of speed limitation in the braking position, for the purpose of accelerating the system from hibernation in the starting position and for the purpose of optimizing the blade tip function in the pitch position. Mit der Nutzbarkeit der Blattspitze als Anfahrhilfe verkörpert eine größere Rotorblattmasse für die Bedingungen typischer Binnenlandstandorte nun keinen Mangel mehr. With the utilization of the blade tip as start a larger blade mass for the conditions typical inland locations embodies now no longer lack. Sie dient vielmehr zum erwünschten Dämpfen der Wirkungen von kurzfristigen Windrichtungswechseln oder böenartiger Windgeschwindigkeitsänderungen auf die komplette Maschinenanlage. It is intended primarily to the desired dampening the effects of short-term wind direction changes or gusts like wind speed changes on the complete machinery. Dieser positive Effekt kann nun auch dadurch verstärkt werden, daß die Masseverteilung im erfindungsgemäßen Rotorblatt bei Erfordernis durch das Fördern von Ballastflüssigkeit von der Nabennähe in nahe an der Trennstelle zur Blattspitze gelegene Behälter für die Aufnahme von Ballastflüssigkeit zeitweilig veränderlich ist. This positive effect can also be enhanced by now that the mass distribution in the inventive rotor blade in need by promoting ballast liquid is temporarily variable for the reception of ballast liquid from the hub near to nearby at the separation point of the blade tip container.

Die Erfindung soll nachstehend mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below with one embodiment.

In der beiliegenden Zeichnung zeigen In the accompanying drawings

Fig. 1 den schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen metallischen Rotorblattes Fig. 1 shows the schematic longitudinal section of a metallic rotor blade according to the invention

Fig. 2 den schematischen Querschnitt eines erfindungsgemäßen metallischen Rotorblattes Fig. 2 shows the schematic cross section of a metallic rotor blade according to the invention

Fig. 3 die schematische Darstellung des Klappenmechanismus am Rotorblattende. Fig. 3 is a schematic representation of the valve mechanism to the rotor blade tip.

Der Rotor einer Windkraftanlage mit einer Nennleistung von 500 kW hat einen Durchmesser von 42 m. The rotor of a wind turbine with a nominal power of 500 kW has a diameter of 42 m. Die Nabe des Rotors ist mit drei metallischen Rotorblättern 1 bestückt. The hub of the rotor is equipped with three metal blades. 1

Das metallische Rotorblatt 1 mit einer Gesamtlänge von 20 m besteht aus einem tragenden Hohlprofil 5 , das sich von der Blattwurzel 2 bis zum der Nabe entgegengesetzten Ende des Rotorblattes hin stetig verjüngt. The metallic rotor blade 1 with a total length of 20 m is comprised of a supporting hollow profile 5, which steadily tapers down from the blade root to the hub 2 to the opposite end of the rotor blade.

Das Hohlprofil wird aus zwei ebenen Stegblechen 6 und zwei gewölbten Flanschblechen 8 gebildet. The hollow profile is formed from two flat web plates 6 and two curved flange plates. 8

In der Querschnittsebene des Rotorblattes mit den größten Profilabmessungen von 650 mm Dicke und 2.400 mm Abstand zwischen Vorderkante der Flügelnase 3 und Abrißkante am Flügelschwanz 4 beträgt die Höhe der Stegbleche 6 des tragenden Hohlprofils 5 je 590 mm. In the cross-sectional plane of the rotor blade with the largest profile dimensions of 650 mm thickness and 2,400 mm distance between the front edge of the wing leading edge 3 and tear-off edge on the wing tail 4, the height of the web plates 6 of the supporting hollow profile is 5 per 590 mm. Der Abstand der Stegbleche 6 beträgt in dieser Ebene 640 mm. The spacing of the web plates 6 is 640 mm in this plane.

Die Stegbleche 6 sind zwischen vorgeformten Flanschblechen 8 angeordnet, die etwa 20 mm über die Stegbleche 6 hinausragen. The web plates 6 are arranged between the preformed flange plates 8 that extend about 20 mm beyond the web plates. 6

Die Verkleidung des tragenden Hohlprofils 5 beginnt in einem Abstand von 3.000 mm ab Blattwurzel 2 . The fairing of the load-bearing hollow section 5 starts at a distance of 3000 mm from the blade root. 2 In diesem verkleidungsfreien Abschnitt des metallischen Rotorblattes 1 geht das tragende Hohlprofil 5 von dem Querschnitt in der Ebene mit den größten Profilabmessungen in ein kreisförmiges Profil mit einem Außendurchmesser von 800 mm über. In this cladding-free portion of the metallic rotor blade 1, the bearing hollow profile 5 goes from the cross section in the plane with the largest dimensions in profile, a circular profile with an outer diameter of about 800 mm. Im Bereich der Blattwurzel ist dieses Profil mit einem Ringflansch für den Nabenanschluß 16 verbunden. In the area of the blade root, this profile is connected with an annular flange for the hub terminal 16th In einem Abstand von 13.500 mm von der Blattwurzel 2 besitzt das Rotorblatt 1 eine Trennstelle 17 , die mit einer Kugeldrehverbindung zwischen dem starren Rumpf des Rotorblattes 1 und der drehbaren Blattspitze 19 ausgestattet ist. At a distance of 13.500 mm from the blade root 2, the rotor blade 1 has a separation point 17, which is equipped with a ball rotary connection between the rigid body of the rotor blade 1 and the rotary blade tip 19th

Der Drehmechanismus für die Blattspitze 20 ist jeweils mit den tragenden Hohlprofilen 5 des starren Rumpfes des Rotorblattes 1 und der Blattspitze 19 verschraubt und besitzt einen speziellen elektromotorischen Antrieb für die Auslenkung der Blattspitze 19 um jeweils bis zu 45 Grad aus der Normalstellung. The rotation mechanism for the blade tip 20 is screwed respectively to the supporting hollow profiles 5 of the rigid hull of the rotor blade 1 and the blade tip 19 and has a particular electric motor drive for the deflection of the blade tip 19 to up to 45 degrees from the normal position.

Das ist die Voraussetzung dafür, um im Havariefall schlagartig die Bremsstellung zur Vermeidung von Überdrehzahlen des Rotors durch Verstellung der Blattspitze 19 mit dem Flügelschwanz 4 in den Wind zu erreichen. This is the prerequisite to achieve in the event of an accident suddenly the braking position to prevent overspeed of the rotor by adjusting the blade tip 19 with the wing tail 4 in the wind. Gleichzeitig ermöglicht der steuerbare Drehmechanismus für die Blattspitze 20 die Pitchregelung der Blattspitze bis zur Endstellung mit Ausrichtung der Flügelnase in den Wind. At the same time the controllable turning mechanism for the blade tip 20 allows the pitch control of the blade tip to the end position with alignment of the nose wings in the wind. Bei laufendem Betrieb des Rotors wird mit dem Anfahren dieser Stellung ebenfalls eine Bremswirkung erreicht, während diese Stellung der Blattspitze 19 bei Anlagenstillstand als Anfahrhilfe wirksam ist. During operation of the rotor a braking effect is achieved with the start of this position also, during that position of the blade tip 19 is effective in plant shutdown as a starting aid. An der Trennstelle des Rotorblattes 17 sind die dort angeordneten Spanten 9 , 10 sowohl für den starren Rumpf des Rotorblattes als auch für die bewegliche Blattspitze 9 , 10 ohne Aussparungen 15 ausgeführt. Are arranged there joists 9, 10 performed for both the rigid body of the rotor blade as well as for the movable blade tip 9, 10 without recesses 15 at the separation point of the rotor blade 17th Die Durchströmbarkeit des Rotorblattes 1 für gasförmige Medien wird an dieser Stelle über den offenen Querschnitt der tragenden Hohlprofile 5 und der Kugeldrehverbindung an der Trennstelle gewährleistet. The through-flow of the rotor blade 1 for gaseous media is guaranteed at this point via the open cross-section of the supporting hollow profiles 5 and the ball pivot connection at the separating point.

Etwa im Abstand von 800 bis 1.000 mm sind an den Stegblechen 6 des tragenden Hohlprofils 5 Spantenbleche für die Verkleidung der Flügelnase 9 und Spantenbleche für die Verkleidung des Flügelschwanzes 10 befestigt. Approximately separated by 800 up to 1,000 mm 5 Spantenbleche for the covering of the wing leading edge 9 and Spantenbleche are attached to the trim of the wing tail 10 to the web plates 6 of the supporting hollow profile.

Die Spantenbleche 9 , 10 sind mit Blechdicken zwischen 3 und 4 mm ausgeführt und an den äußeren Kanten über eine Länge von 10 bis 15 mm abgewinkelt. The Spantenbleche 9, 10 are designed with sheet thicknesses of between 3 and 4 mm and is angled at the outer edges over a length of 10 to 15 mm. Diese Winkel bilden die Auflage und die verfügbare Verbindungsstelle 13 für die Verkleidungsbleche 12 mit den Spantenblechen 9 , 10 . These angles make the support and available connection point 13 for the cover panels 12 with the Spantenblechen 9, 10th

Die Verkleidungsbleche 12 mit Blechdicken im Nasenbereich zwischen 2 und 3 mm und im Schwanzbereich zwischen 2,5 und 4 mm sind außerdem mit den Flanschblechen 8 verbunden. The cover plates 12 with thicknesses in the nasal area between 2 and 3 mm and in the tail region between 2.5 and 4 mm are also connected to the flange plates. 8

Alle kraftschlüssigen Verbindungen zwischen den Einzelteilen 6 , 8 des tragenden Hohlprofils 5 , zwischen Spanten 9 , 10 und tragendem Hohlprofil 5 , zwischen den Verkleidungsblechen 12 und Spantenblechen 9 , 10 sowie Flanschblech 8 des tragenden Hohlprofils 5 und zwischen tragendem Hohlprofil 5 und dem Ringflansch für den Nabenanschluß 16 sind als Schweißverbindungen ausgeführt, die an der Außenfläche des Rotorblattes verschliffen sind. All positive connections between the individual parts 6, 8 of the supporting hollow profile 5, between ribs 9, 10 and carrying the hollow section 5, between the panel assemblies 12 and Spantenblechen 9, 10 as well as flange plate 8 of the load-bearing hollow section 5, and between load-bearing hollow section 5 and the annular flange for the hub terminal 16 are constructed as welded joints, which are smoothed on the outer surface of the rotor blade.

Alle Konstruktionsteile des metallischen Rotorblattes 1 bestehen aus korrosionsbeständigem Crom-Nickelstahl, desgleichen das verwendete Schweißgut. All structural components of the metallic rotor blade 1 made of stainless Crom nickel steel, the weld material used likewise.

Im Bereich der Verkleidung des Rotorblattes 1 besitzen die Stegbleche 6 des tragenden Hohlprofils 5 rechteckige Aussparungen 7 , die etwa 25% der gesamten Stegfläche zwischen den jeweiligen Spanten 9 , 10 umfassen und etwa mittig zwischen den Flanschblechen 8 angeordnet sind. In the area of the lining of the rotor blade 1, the web plates 6 of the supporting hollow profile 5 have rectangular recesses 7, comprising about 25% of the total web surface between the respective frames 9, 10 and arranged approximately centrally between the flange plates. 8

Die Spantenbleche 9 , 10 besitzen ebenfalls Aussparungen 15 , wobei diese Aussparungen 15 bis zu 30% der jeweiligen Fläche der Spanten 9 , 10 erreichen, kreisförmig ausgebildet und mittig zwischen den Verkleidungsblechen 12 angeordnet sind. The Spantenbleche 9, 10 also have recesses 15, said recesses 15 reach up to 30% of the respective area of the frames 9, 10, of circular shape and are arranged centrally between the cladding panels 12th

Das unverkleidete Ende des Rotorblattes 21 ist zugleich das dem Drehmechanismus für die Blattspitze 20 entgegengesetzte Ende der Blattspitze. The undisguised end of the rotor blade 21 is at the same time the pivot mechanism for the blade tip 20 opposite end of the blade tip. Es ist ohne Verwendung von Spantenblechen 9 , 10 gefertigt und wird vom tragenden Hohlprofil 5 und den daran befestigten Verkleidungsblechen 12 gebildet. It is manufactured without the use of Spantenblechen 9, 10 and is transmitted from the hollow section 5 and the attached cladding panels 12 are formed.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf das Installieren des Klappenmechanismus 22 für den wahlweisen Verschluß des unverkleideten Endes des Rotorblattes 21 und für das bedarfsweise Benutzen dieses Klappenmechanismus 22 für Bremszwecke angesichts der Ausstattung dem ausgeführten Rotorblattes 1 mit einem Drehmechanismus für die Blattspitze 20 verzichtet worden. In the present embodiment has been omitted installing the shutter mechanism 22 for selective closure of the unclad end of the rotor blade 21 and for the required, use of this shutter mechanism 22 for braking purposes in view of the equipment the rotor blade 1 executed with a rotation mechanism for the blade tip 20th

In einem Abstand zwischen 11.000 und 13.000 mm von der Blattwurzel 2 ist das tragende Hohlprofil 5 als geschlossener Behälter für die Aufnahme von Ballastflüssigkeit 23 ausgebildet. At a distance from 11,000 to 13,000 mm from the blade root 2, the bearing hollow profile 5 is formed as a closed container for the reception of ballast liquid 23rd

Dieser Behälter hat ein Fassungsvermögen von 400 l und kann bedarfsweise aus einem in der Rotornabe angeordneten Vorratsbehälter mit Ballastflüssigkeit befüllt werden, um bei Erfordernis die Massenträgkeit des Rotors beeinflussen zu können. This vessel has a capacity of 400 liters and can be filled from a rotor hub disposed in the reservoir with liquid ballast, if necessary, in order to influence the requirement for mass inertia of the rotor.

Das metallische Rotorblatt 1 gemäß dieses Ausführungsbeispiels hat ohne Ballastflüssigkeit eine Gesamtmasse von 2.300 kg. The metallic rotor blade 1 according to this embodiment has a total mass of 2,300 kg without ballast liquid. Es ist wegen der leitenden Verbindung der Hauptwelle mit der metallischen Turmkonstruktion der Windkraftanlage wenig anfällig für Blitzschäden. It is less susceptible to lightning damage because of the conductive connection of the main shaft to the metallic tower construction of the wind turbine. Die äußere Kontur der Rotornabe ist flexibel gegen die Umhausung der Maschinengondel abgedichtet, während die Rotornabe in Wellennähe ausreichend große Öffnungen zum Eintreten von erwärmter Luft aus der Turmkonstruktion und aus der Maschinengondel in die Nabe und die daran befestigten Rotorblätter 1 aufweist. The outer contour of the rotor hub is sealed against the flexible enclosure of the nacelle, while the rotor hub includes openings sufficiently large for entry of heated air from the tower construction and from the nacelle into the hub and attached blades 1 in close shaft. Im Betriebszustand ist damit das ausgeführte Rotorblatt 1 auch bei extremen Witterungsbedingungen weitgehend gegen Vereisung und infolgedessen vor Masse- und Profilveränderungen geschützt. In the operating state so is the running rotor blade 1 largely protected against icing and consequently before mass and profile changes in extreme weather conditions.

Das ausgeführte Rotorblatt 1 verfügt infolge der erfindungsgemäßen Ausstattung über ein vorteilhaftes Anlaufverhalten, über eine im Bereich der Blattspitze 19 steuerbare Flügelstellung zum Zwecke optimierter Ausnutzung der Windenergie und zum Zwecke der Verhinderung von unzulässigen Rotordrehzahlen bei größeren Windgeschwindigkeiten. The rotor blade 1 running features as a result of the invention features a favorable starting behavior a in the blade tip 19 controllable wing position for the purpose of optimized utilization of wind energy and for the purpose of preventing illegal rotor speeds at higher wind speeds.

Claims (10)

  1. 1. Metallisches Rotorblatt für Windkraftanlagen, insbesondere für Windkraftanlagen an Binnenlandstandorten, bestehend aus einem Längs- Tragelement als sich zum Rotorblattende hin verjüngendes Hohlprofil mit daran befestigten Spanten, Flügelnasen- und Flügelschwanzverkleidungen, dadurch gekennzeichnet, 1. Metallic rotor blade for wind turbines, particularly for wind turbines at inland locations, consisting of a longitudinal supporting element when the rotor blade end tapering hollow profile having attached ribs, Flügelnasen- and wing tail fairings, characterized in that
    daß das tragende Hohlprofil ( 5 ) aus zwei ebenen Stegblechen ( 6 ) und zwei gewölbten Flanschblechen ( 8 ) besteht, wobei die Flanschbleche ( 8 ) entsprechend der erforderlichen Oberflächenkontur des Rotorblattes ( 1 ) im Bereich des Hohlprofils ( 5 ) geformt sind, that the supporting hollow profile (5) consists of two planar web plates (6) and two curved flange plates (8), wherein the flange plates (8) corresponding to the required surface contour of the rotor blade (1) in the region of the hollow profile (5) are formed,
    daß die eingesetzten Spanten ( 9 , 10 ) als Spanten für die Flügelnasenverkleidung ( 9 ) und als Spanten für die Flügelschwanzverkleidung ( 10 ) an den Stegblechen des tragenden Holprofils ( 5 ) angeordnet sind, wobei die Spanten ausschließlich am jeweiligen Stegblech ( 6 ) mit dem tragenden Hohlprofil ( 5 ) kraftschlüssig verbunden sind, daß die Verkleidungsbleche ( 12 ) jeweils mit den Flanschblechen ( 8 ) des tragenden Hohlprofils ( 5 ) und den Spanten ( 9 , 10 ) kraftschlüssig verbunden sind und that the frames used (9, 10) as the ribs for the wing nose cone (9) and than ribs for the wing tail fairing (10) to the web plates of the supporting Holprofils (5) are arranged, wherein the frames only at the respective web plate (6) with the bearing hollow profile (5) are positively connected, that the cover plates (12) respectively connected to the flange plates (9, 10) (8) of the supporting hollow profile (5) and the ribs are positively connected and
    daß die Stegbleche ( 6 ) des tragenden Hohlprofils ( 5 ) zwischen den Spanten ( 9 , 10 ) und die Spanten ( 9 , 10 ) Aussparungen ( 7 , 15 ) mit einer Fläche von wenigstens 15% der jeweiligen Stegblech- und Spantenfläche besitzen. that the web plates (6) of the bearing hollow profile (5) between the ribs (9, 10) and the ribs (9, 10) recesses (7, 15) with a surface area of at least 15% of the respective Stegblech- and Spantenfläche own.
  2. 2. Metallisches Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das tragende Hohlprofil ( 5 ) mit einem den Nabenanschluß sichernden Ringflansch ( 16 ) kraftschlüssig verbunden ist, dessen Durchmesser etwa der diagonalen lichten Weite des Hohlprofils ( 5 ) in der Ebene der der Rotornabe nächstgelegenen Spanten ( 18 ) entspricht. 2. Metallic rotor blade according to claim 1, characterized in that the supporting hollow profile (5) with a the hub terminal locking ring flange (16) is positively connected, whose diameter is approximately the diagonal inside width of the hollow profile (5) in the plane of the rotor hub nearest ribs (18).
  3. 3. Metallisches Rotorblatt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das tragende Hohlprofil ( 5 ) bis zum der Rotornabe entgegengesetzten Ende des Rotorblattes ( 21 ) reicht und dieses Ende bedarfsweise keine Verkleidung besitzt. 3. Metallic rotor blade according to claim 1 and 2, characterized in that the supporting hollow profile (5) extends up to the rotor hub opposite end of the rotor blade (21) and that end, if required, has no cladding.
  4. 4. Metallisches Rotorblatt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das tragende Hohlprofil ( 5 ) nur bis zu einer Trennstelle des Rotorblattes ( 17 ) zwischen 50 und 90% der Rotorblattlänge, gerechnet vom Nabenanschluß, reicht und dort bedarfsweise mit einer Blattspitze ( 19 ) mit an sich bekannten Konstruktionen kraftschlüssig verbunden ist. 4. Metallic rotor blade according to claim 1 and 2, characterized in that the supporting hollow profile (5) only up to a separation point of the rotor blade (17) is between 50 and 90% of the rotor blade length, calculated from the hub terminal is sufficient, and there, if necessary, with a blade tip (19) is connected frictionally with known constructions.
  5. 5. Metallisches Rotorblatt nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Trennstelle ( 17 ) ein 5. Metallic rotor blade according to claims 1 to 4, characterized in that at the separation point (17)
    • - die bedarfsweise Ausrichtung der Blattspitze ( 19 ) in die Bremsstellung durch Verdrehung des Flügelschwanzes ( 4 ) in den Wind, - if required, the orientation of the blade tip (19) into the braking position by rotation of the wing tail (4) in the wind,
    • - die bedarfsweise Ausrichtung der Blattspitze ( 19 ) in die Anfahrstellung durch Verdrehung der Flügelnase ( 3 ) in den Wind und - if required, the orientation of the blade tip (19) into the starting position by rotation of the wing leading edge (3) into the wind and
    • - die bedarfsweise Pitchregelung der Blattspitze ( 19 ) bewirkender Drehmechanismus ( 20 ) angeordnet ist. - if necessary, the pitch control of the blade tip (19) causing Direction rotating mechanism (20) is arranged.
  6. 6. Metallisches Rotorblatt nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß am Rotorblattende ( 21 ) ein den wahlweisen Verschluß einer vorhandenen Rotorblattöffnung und/oder die zusätzliche Bremsfunktion sichernder Klappenmechanismus ( 22 ) angeordnet ist. 6. Metallic rotor blade according to claims 1 to 5, characterized in that there is arranged on the rotor blade end (21) the optional closure of an existing rotor blade opening and / or the additional brake function locking flap mechanism (22).
  7. 7. Metallisches Rotorblatt nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verbindungen zwischen Steg- und Flanschblechen ( 6 , 7 ) des tragenden Hohlprofils ( 5 ), zwischen tragendem Hohlprofil ( 5 ) und Ringflansch ( 16 ) sowie zwischen den Spanten ( 9 , 10 ), Verkleidungsblechen ( 12 ) und tragendem Hohlprofil ( 5 ) an sich bekannte Schweißverbindungen sind. 7. Metallic rotor blade according to claims 1 to 6, characterized in that the links between web and flange plates (6, 7) of the bearing hollow profile (5), between carrying hollow profile (5) and annular flange (16) and between the frames (9, 10), lining plates (12) and carrying the hollow profile (5) per se known welding compounds.
  8. 8. Metallisches Rotorblatt nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das für das tragende Hohlprofil ( 5 ), für die Spanten ( 9 , 10 ), für die Verkleidungsbleche ( 12 ) und das Schweißgut verwendete Material an sich bekannter korrosionsbeständiger Stahl ist. 8. Metallic rotor blade according to claims 1 to 7, characterized in that the for the supporting hollow profile (5) for the frames (9, 10) for lining plates (12) and the weld material used in a known corrosion-resistant steel is.
  9. 9. Metallisches Rotorblatt nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verkleidungsbleche ( 12 ) geringere Dicken als die Steg- und Flanschbleche ( 6 , 8 ) des tragenden Hohlprofils ( 5 ) aufweisen. 9. Metallic rotor blade according to claims 1 to 8, characterized in that the covering plates (12) smaller thicknesses than the web and flange plates (6, 8) of the bearing hollow profile (5).
  10. 10. Metallisches Rotorblatt nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß Teilabschnitte des von den Verkleidungsblechen ( 12 ) und/oder vom tragenden Hohlprofil ( 5 ) eingeschlossenen Rotorblattvolumens in der Nähe der Trennstelle ( 17 ) als bedarfsweise Ballastflüssigkeit aufnehmende geschlossene Behälter ( 23 ) mit einem Gesamtvolumen von bis zu 2.000 l je Rotorblatt ( 1 ) ausgebildet sind. 10. Metallic rotor blade according to claims 1 to 9, characterized in that sections of the cladding panels (12) and / or from the supporting hollow profile (5) enclosed rotor blade volume in the vicinity of the separation point (17) (as required, ballast liquid receiving closed containers 23) are formed with a total of up to 2,000 l per rotor blade (1).
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