DK176019B1 - Vinge til vindenergianlæg udstyret med opsamlingsmidler - Google Patents

Description

DK 176019 B1 i

Vinge til vindenergianlæg udstyret med opsamlingsmidler

Den foreliggende opfindelse angår en vinge til et vindenergianlæg sammensat af mindst to vingedele, således at vingen omfatter et hulrum.

5

Baggrund

En vinge fremstilles ofte af to eller flere vingedele, skaller eller vingehalvpar-ter af fiberforstærkede laminater, som limes mod hinanden og til en eller flere indre afstivende bjælker. Der dannes således et eller flere hulrum i vingen.

10 Når vingedelene limes sammen påføres rigeligt med lim eller filler for at sikre en fuld udfyldning af limfugen. Den overflødige lim, der sidder som tykke kager omkring limfugeme eller falder af inde i formen, skrabes af og fjernes i så stort et omfang, som det er muligt, men en rimelig stor mængde sidder uundgåeligt tilbage i vingen især langs limfugeme i den yderste og smalleste del 15 af vingen. Når vingen tages i brug, giver vingen sig og deformeres dynamisk, og limkagerne langs limfugeme brækker sig løs og kastes rundt som klumper inde i vingen. Det er også en teoretisk mulighed, at værktøj, arbejdshandsker, rester fra forskallingen, etc. bliver glemt inde i vingen, efter at den er limet eller under efterfølgende serviceeftersyn. Klumper af limrester, værktøj 20 og lignende, som nævnt ovenfor, vil i det følgende blive benævnt under ét som løse genstande.

Sådanne løse genstande er ufordelagtige inde i en vinge af flere grunde.

Først og fremmest vil de, når de slynges rundt inde i vingen, mens vingen 2 5 drejer rundt, yde slagpåvirkninger på det indre af vingestrukturen og kan virke ødelæggende. Dertil kommer den støj, som genstandene forårsager, og som er ganske betragtelig. Støjen, der er særlig voldsom ved start og standsning af møllen, kan endvidere medvirke til at gøre mennesker og dyr, som befinder sig i nærheden af vindmøllen, utrygge ved vindmøllen og derved 30 medvirke til at gøre folk negative over for opstilling af yderligere vind-energianlæg. De løse genstande udgør ydermere en ekstra og unødvendig vægt og bidrager derigennem negativt til belastninger på vindenergianlæggets ydelse. Endelig er der også en betragtelig risiko for, at genstandene på DK 176019 B1 2 et eller andet tidspunkt kan sætte sig fast eller i klemme på uhensigtsmæssige steder i vingen, f.eks. i vingeroden, og derved forhindre, at vingestruktu-ren kan deformere sig og arbejde som tiltænkt. Dette kan virke reducerende på vingens styrke- og stivhedsegenskaber.

5

Klumper af limrester kan med tiden endvidere blive pulveriseret af at blive slynget rundt inde i vingen og blive til støv og større partikler. Selv en vinge, som spules omhyggeligt inden den samles, vil derfor alligevel uundgåeligt have en betragtelig mængde støv i sig efter et stykke tid. Støv og partikler er io ligeledes uønskede i en vinge, idet de ved optagelse af fugt klumper sig sammen til store klumper af en meget hård konsistens med deraf følgende problemer som nævnt ovenfor. Med fugt skal her og i det følgende forstås alle former for stoffer i flydende-fase eller gas-fase eller begge dele, såsom eksempelvis vand eller damp.

15

Et andet aspekt ved en vinges hulrum er, at der uafværgeligt vil komme fugt i vingen. Dels fra regnvand, der trænger ind via samlinger og huller i vingen og dels fra kondensvand. For at sikre at fugten kan komme ud af vingen, også mens den er i brug, udstyres en vinge sædvanligvis med drænhuller forskel-20 lige steder på vingen. Et drænhul kan udformes på forskellig vis, hvor det enkleste er en simpel udboring af et hul i vingen på typisk mellem 3 og 6 mm i diameter. Et sådant drænhul er dimensioneret efter at skulle være stort nok til at lade fugten komme ud, men ikke så stort at for meget regnvand kan komme ind i vingen. Store drænhuller af en vis diameter kan endvidere be-25 gynde at støje, når vingen drejer rundt, hvilket selvsagt er uønskværdigt. Hertil kommer, at hvis drænhulleme er store, kan de løse genstande slynges ud gennem hullerne. Dette løser ganske vist problemet med de løse genstande inde i vingen, men på en uhensigtsmæssig vis, idet genstandene kan blive slynget af sted med stor kraft og over store afstande og udgøre en fare for 30 personer eller dyr i nærheden. Mindre drænhuller derimod har en uheldig tendens til at blive stoppet til af de løse genstande fra det indre af vingen og af partikler og støv, som klumper sig sammen.

3 DK 176019 B1

Formål og beskrivelse af opfindelsen

Det er formålet med nærværende opfindelse at løse ovennævnte problemer med løse genstande, partikler og støv inde i hulrummet eller hulrummene i en vinge til et vindenergianlæg.

5

Opfindelsen angår en vinge til et vindenergianlæg sammensat af mindst to vingedele, således at vingen omfatter et hulrum, hvor der i hulrummet er placeret midler til opsamling af eksempelvis støv, partikler eller løse genstande fra hulrummet. Herved opnås, at problemerne med slagpåvirkninger og støj lo fra de løse genstande kan fjernes. Endvidere hindres drænhulleme i at blive stoppet til, hvorfor disse ikke skal vedligeholdes, ligesom problemet med genstande, som slynges ud af en vinges drænhuller til fare for omgivelserne, løses. Ydermere kan den ekstra vægt, som de løse genstande, partikler og støv udgør, samles på det mest favorable sted i forhold til vingens konstrukti-15 on, og midlerne til opsamling kan eventuelt konstrueres, således at det op-samlede helt kan fjernes fra vingen, hvorved en vægtbesparelse opnås. Endvidere er opfindelsen fordelagtig ved, at den kan overflødiggøre den tidskrævende og arbejdstunge opsamling og fjernelse af limrester og støv under og efter sammenlimningen af delene til vingen.

20

Opfindelsen angår endvidere en vinge ifølge ovenstående, hvor opsamlingsmidlerne omfatter mindst en beholder med mindst en åbning for modtagelse af løse genstande. Udover de ovennævnte fordele er en sådan beholder fordelagtig ved at kunne udformes, så den kan tømmes for de indfaldne 25 genstande eller kan udskiftes eller eventuelt helt fjernes, hvorved en vægtbesparelse opnås. Endvidere kan en beholder udformes af et fleksibelt materiale eller i en form, så den er tilpasset vingens geometri.

Desuden angår opfindelsen en vinge med mindst en beholder ifølge det 30 ovennævnte, hvor beholderen yderligere omfatter fastholdelsesmidler såsom eksempelvis en klæber, eller hvor beholderens åbning omfatter mindst en klap. De beskrevne udførselsformer er fordelagtige ved at være enkle og bil- 4 DK 176019 B1 lige at fremstille samt ved på effektiv vis at bevirke, at det materiale, der opsamles i beholderen, også bliver i beholderen.

Endvidere angår opfindelsen en vinge med mindst en beholder ifølge det 5 ovennævnte, hvor beholderen omfatter en åbning, der er i det mindste delvist tragtformet, eller flere i det mindste delvist tragtformede åbninger placeret efter hinanden. Sådanne tragtformede åbninger kan på enkel vis sørge for, at de genstande, der er faldet ned i beholderen, ikke nemt falder ud igen. Dette kan sikres yderligere ved at placere flere tragtformede åbninger efter hinan-io den som i en ruse.

I en ydérligere udførselsform af opfindelsen er en vinge udstyret med mindst en beholder ifølge ovennævnte, hvor beholderen placeres i nærhed af vingeroden. Herved opfanges vægten fra beholderen og det opsamlede 15 længst inde ved vingeroden, hvorved vingens inertimoment mindskes.

I en udførselsform er en vinge udstyret med mindst en beholder ifølge ovennævnte, hvor beholderen placeres i et kammer, hvilket kammer er i det mindste delvist afgrænset fra resten af vingen.

20

Opfindelsen angår desuden en vinge som beskrevet tidligere, hvor opsamlingsmidlerne omfatter mindst et filtreringsmiddel. Herved bliver støv og partikler opsamlet i filtreringsmidlet, hvorfor det ikke stopper drænhulleme til. At opsamle støvet og partiklerne på denne måde er også en lettere og mere 25 tidsbesparende måde til sammenligning med at fjerne støvet og partiklerne ved eksempelvis spuling eller støvsugning af vingedelene inden disse samles.

Opfindelsen angår desuden en vinge ifølge det tidligere beskrevne, hvor op-3 o samlingsmidleme er placeret mellem mindst to i det mindste delvist adskilte kamre i vingen. Sådanne opsamlingsmidler kan eksempelvis omfatte fintmaskede net, filtre eller sier af en art. Herved begrænses de løse genstandes bevægelse til det kammer, som de befinder sig i, og slagpåvirkningerne og 5 DK 176019 B1 støjen herfra reduceres dermed betragteligt samtidig med, at fugten i vingen stadig kan løbe gennem hele vingen og komme ud af drænhulleme.

Kort beskrivelse af tegninger 5 I de følgende beskrives opfindelsen med henvisning til figurerne, hvor figur 1 viser en vinge til et vindenergianlæg udstyret med filtre i vingetippen og foran drænhulleme, ίο figur 2 viser en opsamlingsbeholder til løse genstande placeret ved vingeroden i en vindmøllevinge, figur 3 viser en opsamlingsbeholder med tragtformet åbning set i perspektiv og i snit, 15 figur 4 viser en kassette-formet opsamlingsbeholder med tragtformet åbning set i perspektiv og i snit og udformet af et net-agtigt materiale, figur 5 viser en opsamlingsbeholder med en klap, 20 figur 6 viser en opsamlingsbeholder med en fleksibel tungeformet klap, figur 7 viser en udførselsform af en opsamlingsbeholder til løse genstande bygget på det indre af en vindmøllevinge ved vingeroden og 25 figur 8 viser en vinge til en vindmølle med flere kamre adskilt af sier og med opsamlingsbeholdere forskellige steder, figur 9 viser en vinge til en vindmølle med filtre udformet som rørformede 3 o elementer.

6 DK 176019 B1

Beskrivelse af udførelsesformer På figur 1 ses et tværsnit af en vinge 101 til et vindenergianlæg. En vinge er typisk samlet af to vingeskaller og et antal indre afstivende bjælker 105, således at der i vingen er et eller flere hulrum. For at tillade fugt at komme ud af s vingen, mens den er i brug, kan vingen udstyres med et antal drænhuller 102.1 den viste udførselsform er drænhullerne 102 placeret i vingetippen 103 og lige bag det bredeste snit på vingen ved vingens bagkant 104. I en udførselsform af opfindelsen er der placeret et antal filtre 106 i det indre af vingen 101. Disse kan med fordel placeres foran hvert drænhul 102, således at stør-lo re genstande eller partikler i forhold til filterets finhed hindres adgang til drænhullet 102, hvilket derfor ikke kan stoppe det til. Mindre partikler passerer enten filteret eller opfanges i det. I endnu en udførselsform af opfindelsen er filteret placeret, således at det kan renses eller udskiftes, hvis det med tiden bliver slidt op eller stopper til. Rensning eller udskiftning kan gøres ved 15 eksempelvis at kunne skrue filteret 106 ud gennem drænhullet 102 eller ved at placere filteret 106 i umiddelbar nærhed af et dæksel, gennem hvilket filteret kan serviceres. Filteret kan endvidere integreres med vingens lynreceptor, hvilken eksempelvis kan være udformet som beskrevet i det danske patent DK174232. Et filter 106 kan også placeres på tværs af vingen som illustreret i 20 figuren. Dette gøres med størst fordel langt ude mod vingetippen 103, således at mest muligt af vingens støv eller partikler vil blive opfanget her og hindret adgang til drænhullet 102.

På figur 2 ses et udsnit af en vinge 101 nede ved vingeroden 201, hvor vin-25 gen monteres på navet. For at opfange og opsamle løse genstande, som slynges rundt i det indre af vingen, placeres ifølge opfindelsen en beholder 202, som de løse genstande 203 kan falde ned i. Beholderen 202 er i den viste udførselsform indrettet med en åbning 204 udformet således, at genstandene 203 ikke nemt ryger ud igen. En sådan beholder til opsamling 30 202 kan med fordel placeres i nærheden af vingeroden 201, idet genstandene med stor sandsynlighed vil blive slynget der forbi i løbet af vingens bevægelse rundt. Dertil kommer, at det er fordelagtigt at samle den overflødige vægt så tæt på vindmøllens omdrejningsakse som muligt, hvorved vingens inertimoment mindskes. En yderligere fordel med en sådan 7 DK 176019 B1 moment mindskes. En yderligere fordel med en sådan placering af opsamlingsbeholderen 202 er, at en mand her let kan komme ind til beholderen.

Hvis vingen 101 er udført med en arbejdsplatform 205 et stykke inde i vingen som vist i figuren, er denne som oftest udstyret med et mandehul 206 til pas-5 sage videre ind i vingen 101. Opsamlingsbeholderen 202 kan således blive tømt for opfangne genstande, blive udskiftet eller eventuelt blive fjernet helt alt efter behov. En opsamlingsbeholder 202 kan ifølge opfindelsen udformes som en selvstændig enhed eller være bygget på dele af eller integreret med selve vingen 101 eller de afstivende bjælker 105. Forskellige udførselsformer 10 er illustreret i de følgende figurer.

I en udførselsform af opfindelsen er et opsamlingsmiddel udformet som skitseret i figur 3 som en beholder 202 med en eller flere åbninger 301 til modtagelse af løse genstande. Beholderen 202 er i figuren vist dels i perspektiv 15 dels i tværsnit. I den viste udførselsform er beholderen 202 cylinderformet, men formen er ikke væsentlig for opfindelsen og kan eksempelvis være firkantet eller af en irregulær form. I en yderligere udførselsform er åbningen eller åbningerne 301 tragtformede med skrå og indsnævrende sider 302, således at indfaldne genstande ikke let ryger ud igen. Som vist i perspektivteg-20 ningen kan beholderen 202 på dele af de indre sider 303 og i bunden 304 være påført eksempelvis klæber eller et andet vedhæftningsmiddel 305 til yderligere fastholdelse af det indfangede materiale 306. I yderligere en udførselsform kan beholderen være udført som en ruse med flere indsnævrende tragtformede åbninger 301 efter hinanden.

25 I figur 4 er vist en opsamlingsbeholder 202 af form som en kasse eller kassette. Beholderen er vist i to forskellige udførselsformer i perspektiv og desuden som set i tværsnit. Kassen har en eller flere åbninger 301, igennem hvilken de løse genstande kan passere. I den viste udformning er beholderen 30 202 udstyret med indsnævrende sider 302 fra åbningen 301 og ind, således at genstandene bliver opfanget i beholderen 202 og kun vanskeligt kan falde ud igen. De indsnævrende sider 302 kan være fast monteret på eller nær ved beholderens åbning eller sider eller kan være fleksible og bøjelige. De ind- 8 DK 176019 B1 snævrende sider kan endvidere være af forskellig størrelse og vinklet 401 forskelligt, som det er illustreret i tværsnitstegningen. En opsamlingsbeholder kan tænkes fremstillet i mange forskellige men fortrinsvist lette materialer såsom plast, gummi eller stof. Beholderen kan endvidere være af massivt 5 materiale eller i en anden udførselsform være fremstillet i et net-agtigt og åbent materiale 402 som skitseret nederst i figur 4. Den i figur 4 viste opsamlingsbeholder 202 er fordelagtig ved at være enkel at fremstille og kan eksempelvis foldes eller bukkes af et enkelt stykke materiale. Siderne på opsamlingsbeholderen 202 behøver ikke som vist i figuren at være rette, men ίο kan lige så vel være buede eller af irregulær form.

I figur 5 ses endnu en udførselsform af et opsamlingsmiddel ifølge opfindelsen, hvor beholderen 202 er udstyret med en klap 501, som dækker helt eller delvist for beholderens åbning 301. Klappen 501 er af en sådan art, at den 15 bevæger sig et stykke ind i beholderen ved påvirkning udefra fra eksempelvis de løse genstande, og således at klappen 501 bevæger sig tilbage til sin udgangsposition som blokerende for åbningen 301 efter endt påvirkning. Klappen 501 kan eksempelvis være monteret med et fjederpåvirket hængsel 502 eller kan omfatte et fleksibelt og fjedrende led. Endelig kan klappen udføres, 20 således at den aktiveres af tyngdekraften og åbner en gang for hver vinge-omdrejning. Ved opsamlingsmidlets placering og konstruktion kan hermed opnås at klappen åbner og tilsvarende lukker, når der er behov for det.

Yderligere en udførselsform af et opsamlingsmiddel ifølge opfindelsen er vist 25 i figur 6, hvor dels en kasseformet beholder 601 og dels en ruseformet beholder 602 er skitseret. Begge beholdere er udstyret med en klap 501 i eller nær åbningen 301, hvilken klap indsnævres mod det indre af beholderen.

Klappen 501 er dannet af et stykke materiale, i hvilket der er skåret eller klippet eller på anden vis lavet indhak, således at klappen får form som en kam 30 med en række tunger 603 efter hinanden. Klappen 501 kan med fordel udføres i et fleksibelt materiale såsom en blød plast, hvilket er fordelagtigt dels ved at kunne modstå slagene fra de indfaldende genstande, og dels ved at 9 DK 176019 B1 en klap 501 således kan tilpasses en beholders sider, hvad enten disse er rette eller krumme.

Beholderen til opsamling af de løse genstande kan være udformet som en 5 integreret del af vindmøllevingen. Dvs. beholderen kan udgøres af dele påsat det indre af en vingeskal, en af de indre afstivende bjælker eller en anden vingedel. I figur 7 er vist en udførselsform, hvor en opsamlingsbeholder 202 sidder hele vejen rundt på indersiden af vingeskallen 701 nede i eller nær vingeroden 201. I figuren ses den nederste del af vingen i perspektiv set fra ίο et stykke ude på vingen, og ved siden af er vist det samme i tværsnit. I den viste udførselsform dannes opsamlingsbeholderen 202 af en cylinderformet krave 702, som i den ene ende 703 sidder monteret på vingeskallens inderside 701. På eller nær den anden ende 704 af kraven 702 sidder monteret endnu en krave eller manchet 705, således at løse genstande 306 vil blive 15 fanget i hulrummet mellem den cylinderformede krave 702 og vingeskallen 701. Beholderen behøver naturligvis ikke sidde hele vejen rundt inde i vingen og kan ligeledes på anden vis være bygget sammen med en vinge- eller bjælkedel.

20 Opfindelsen angår desuden en vinge 101, som opdeles i kamre 801, hvilke er helt eller delvist afgrænset fra hinanden. Dette er illustreret i figur 8. Her er en vinge opdelt ved et antal skot 802 gående på tværs af vingens længderetning. Hvorledes vingen nærmere er opdelt er ikke af betydning for opfindelsen og kan eksempelvis også udføres med skot 802 på skrå i forhold til vin-25 gens længderetning. Skotterne 802 udgøres i det mindste delvist af sier 803, såsom et finmasket net, således at fugten og finere partikler kan passere og komme ud af vingen gennem de dertil indrettede drænhuller. Med en sådan opdeling i kamre 801 som beskrevet ovenfor opnås, at de løse genstandes bevægelse afgrænses til det kammer, som de befinder sig i. Deres bevægel-30 sesenergi som følge af vingens rotation bliver derved begrænset, og de slagpåvirkninger, genstandene påfører vingen, mindskes derfor tilsvarende. I en yderligere udførselsform af opfindelsen placeres i hvert kammer 801 en eller flere opsamlingsbeholdere 202 som de tidligere beskrevne, der så opsamler 10 DK 176019 B1 de løse genstande fra hvert kammer. Denne opsamling kan endvidere ske ved at påføre en klæber eller anden vedhæftningsmiddel 305 på et område af vingens indre i et eller flere af kamrene 801, hvilken klæber således opfanger de løse genstande. Dette er en meget enkel udførselsform, som kan 5 være fordelagtig, hvis man primært ønsker at opsamle de løse genstande, men ikke nødvendigvis at fjerne dem.

I endnu en udførselsform, som vist i figur 9, kan et filter 106 placeres for enden af et eller flere af drænhulleme 102, hvor filteret eller sien er udformet 10 som et rørformet element 901 med huller 902 flere steder langs rørets længde ligesom et drænrør. Det drænrør-lignende filter 901 lægges da fra drænhullet og et stykke ind i vingen 101, og fugten er således stadig sikret en vej ud af vingen, selv hvis det nederste stykke omkring drænhullet er dækket af støv eller er stoppet til. Filteret kan eventuelt være lukket i den ene ende med 15 en prop 903 eller lignende.

Det må forstås, at opfindelsen, således som denne omtalt i nærværende beskrivelse og figurer, kan modificeres eller ændres og fortsat være omfattet af beskyttelsesomfanget åf de nedenstående patentkrav.

20

Claims (10)

11 DK 176019 B1

1. En vinge til et vindenergianlæg sammensat af mindst to vingedele, således at vingen omfatter et hulrum kendetegnet ved, at der i hulrummet er placeret midler til opsamling af eksempelvis støv, partikler eller løse genstande fra • 5 hulrummet.

2. En vinge ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opsamlingsmidlerne omfatter mindst en beholder med mindst en åbning for modtagelse af løse genstande. ίο 3. En vinge med mindst en beholder ifølge krav 2, kendetegnet ved, at beholderen yderligere omfatter fastholdelsesmidler såsom eksempelvis en klæber.

4. En vinge med mindst en beholder ifølge et eller flere af kravene 2-3, ken-15 detegnet ved, at beholderens åbning omfatter mindst en klap.

5. En vinge med mindst en beholder ifølge et eller flere af kravene 2-4, kendetegnet ved, at beholderens åbning er i det mindste delvist tragtformet.

6. En vinge med mindst en beholder ifølge et eller flere af kravene 2-5, ken detegnet ved, at beholderen omfatter mindst to i det mindste delvist tragtformede åbninger placeret efter hinanden.

7. En vinge med mindst en beholder ifølge et eller flere af kravene 2-6, ken-25 detegnet ved, at beholderen placeres i nærhed af vingeroden.

8. En vinge med mindst en beholder ifølge et eller flere af kravene 2-7, kendetegnet ved, at beholderen placeres i et kammer, hvilket kammer er i det mindste delvist afgrænset fra resten af vingen. 30

9. En vinge ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opsamlingsmidlerne omfatter mindst et filtreringsmiddel. 12 DK 176019 B1

10. En vinge ifølge et eller flere af kravene 1 og 9, kendetegnet ved, at opsamlingsmidlerne er placeret mellem mindst to i det mindste delvist adskilte kamre i vingen. 5