WO2013113603A1 - Wind power plant - Google Patents

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WO2013113603A1
WO2013113603A1 PCT/EP2013/051287 EP2013051287W WO2013113603A1 WO 2013113603 A1 WO2013113603 A1 WO 2013113603A1 EP 2013051287 W EP2013051287 W EP 2013051287W WO 2013113603 A1 WO2013113603 A1 WO 2013113603A1
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wind turbine
wing
rotor
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Johannes Goetz
Jens Beck
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Aktiebolaget Skf
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0296—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor to prevent, counteract or reduce noise emissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • F05B2260/966—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise by correcting static or dynamic imbalance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a wind turbine comprising a rotatably mounted rotor on which a number of vanes are arranged, each wing extending in a direction radial to the rotor.
  • Such wind turbines are well known in the art.
  • the rotor is mounted relative to a receiving housing mostly by means of a roller bearing, which ensures a low-friction and stable mounting of the rotor and the wings.
  • roller bearings have proven useful for supporting a rotor of a wind turbine, rolling bearings are relatively sensitive when the wind turbine is at rest. In the case of stationary wind turbines, vibrations that occur due to wind forces can cause standstill damage to the raceways of the roller bearings.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that at least one weight is arranged in the interior of at least a number of vanes, wherein means are provided with which the weight, in particular for generating a torque driving the rotor, in the direction of the longitudinal extent of the wing can be moved.
  • Said means for moving the weight may comprise two deflection elements, over which a transmission element, in particular a belt or a chain, runs, to which the weight is fastened, wherein at least one of the deflection elements is driveable.
  • the means for moving the weight comprise a linear guide with a linear motor, the weight being arranged on a linearly movable part of the linear motor on a linear guide.
  • the said means for moving the weight can be driven electrically, hydraulically or pneumatically.
  • weight is moved by means of a hydraulic or pneumatic piston-cylinder system, wherein the piston moves in the wing in the radial direction and carries the weight or is the weight.
  • the means for moving the weight may according to a further alternative embodiment extend in the direction of the longitudinal extension of the wing- have the receiving space in which the weight is arranged, wherein the receiving space is at least partially filled with a bulk material.
  • the bulk material is preferably sand or gravel.
  • the receiving space is preferably formed by a tube located in the interior of the wing.
  • the weight is preferably spherical in this case.
  • the wind turbine preferably has two, three or four wings, wherein in each wing in each case a weight is arranged and wherein all weights preferably have the same mass.
  • the invention thus aims to integrate into the wings of the rotor masses or weights, which within the wing in the radial direction of the rotor, d. H. towards the axis of rotation and away from this again, are arranged movable.
  • Fig. 1 shows schematically a wind turbine in front view, wherein the
  • FIG. 2 in the illustration of FIG. 1, the wind turbine, wherein a first
  • FIG. 5 shows schematically a wing of the wind turbine, in which a weight is slidably mounted by means of a belt drive in the radial direction, and
  • Fig. 6 shows a detail of Fig. 2, namely a wing in which a filled with bulk material tube is arranged, in which there is a weight.
  • a wind turbine 1 is sketched, which is constructed in a conventional manner.
  • a rotor 2 is rotatably mounted with a rolling bearing, not shown.
  • three wings 3, 4 and 5 are arranged, which extend away from the rotor 2 in the radial direction R.
  • each weight 6, 7 and 8 is arranged in each of the wings 3, 4, 5 .
  • the weights 6, 7, 8 can, with means not shown here in the direction of the longitudinal extent of the wing 3, 4, 5, ie, in the radial direction R, to be moved.
  • Each weight 6, 7, 8 has a mass and consequently a weight F GI> F G2 and F G3 , respectively, which act in the direction of gravitational attraction.
  • Fig. 1 the three weights 6, 7, 8 moved into their position in which they are the axis of rotation of the rotor 2 closest. It can be provided that the weights 6, 7, 8 are locked in this position. In this position of the weights is the regular operation of Appendix 1.
  • Fig. 5 is a possible constructive implementation of the means 9 for moving the weights schematically outlined:
  • a transmission element 12 runs in the form of a belt (eg., Timing belt).
  • the weight 6, 7, 8 is attached.
  • the weight 6, 7, 8 thus in the direction R, ie in the longitudinal direction of the Wing 3, 4, 5 are moved back and forth to accomplish the movement of the rotor 2 - as explained above.
  • the drive, d. H. the movement of the weight 6, 7, 8, can be made electrically, hydraulically or pneumatically.
  • FIG. 1 An alternative solution is sketched schematically in FIG. This is where the buoyancy principle comes into play, using the buoyancy of a body that it experiences when placed in a bulk material that is subject to vibration:
  • the weight 6, 7, 8 is formed here spherical. It is located in a tube 14 which extends in the longitudinal direction R of the wing 3, 4, 5 and forms a cylindrical receiving space 13 for the ball 6, 7, 8.
  • the receiving space 14 is almost completely filled with a bulk material, eg. B. filled with sand.
  • vibrations which act at a standstill on the wind turbine 1, also experiences the bulk material said vibration. Due to these vibrations, the small particles of sand infiltrate the spherical buoyant body and convey it upwards in the direction of the force of gravity. As a result, the above-described weight shift, s. Fig. 2 to 4, generated so that a slow rotational movement of the rotor 2 is the result. The energy required for the rotation of the rotor 2 thus comes from the vibration energy of the vibrations registered in the sand.

Abstract

The invention relates to a wind power plant (1) comprising a rotatably arranged rotor (2) on which a number of blades (3, 4, 5) are arranged, wherein each blade (3, 4, 5) extends in a radial direction (R) with respect to the rotor (2). In order to protect the mounting of the rotor against damage with the plant at a standstill, the invention provides that at least one weight (6, 7, 8) is arranged in the interior of at least a number of the blades (3, 4, 5), wherein means (9) are provided, by way of which the weight (6, 7, 8) for generating a torque driving the rotor (2) can be moved in the direction (R) of the longitudinal extent of the blade (3, 4, 5).

Description

B e s c h r e i b u n g  Description
Windkraftanlage Wind turbine
Die Erfindung betrifft eine Windkraftanlage, umfassend einen drehbar angeordneten Rotor, an dem eine Anzahl Flügel angeordnet sind, wobei sich jeder Flügel in eine zum Rotor radiale Richtung erstreckt. The invention relates to a wind turbine comprising a rotatably mounted rotor on which a number of vanes are arranged, each wing extending in a direction radial to the rotor.
Derartige Windkraftanlagen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Der Rotor ist relativ zu einem Aufnahmegehäuse zumeist mittels einer Wälzlagerung gelagert, was eine reibungsarme und stabile Lagerung des Rotors samt Flügel sicherstellt. Wenngleich sich derartige Lager für die Lagerung eines Rotors einer Windkraftanlage bewährt haben, sind Wälzlager relativ empfindlich, wenn die Windkraftanlage im Ruhezustand ist. Bei stillstehenden Windkraftanlagen kann es nämlich durch auftretende Vibrationen - bedingt durch Windkräfte - zu Stillstandsschäden an den Laufbahnen der Wälzlager kommen. Such wind turbines are well known in the art. The rotor is mounted relative to a receiving housing mostly by means of a roller bearing, which ensures a low-friction and stable mounting of the rotor and the wings. Although such bearings have proven useful for supporting a rotor of a wind turbine, rolling bearings are relatively sensitive when the wind turbine is at rest. In the case of stationary wind turbines, vibrations that occur due to wind forces can cause standstill damage to the raceways of the roller bearings.
Bekannt ist es, Stillstandsschäden dadurch entgegen zu wirken, dass dem Schmierfett bzw. -öl Additive zugegeben werden, die diesbezüglich eine gewisse Abhilfe schaffen. Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz vorgespannter Lagerungen. In beiden Fällen sind aber auch jeweilige Nachteile gegeben, z. B. mit Blick auf den Umweltschutz bei der Verwendung spezieller Additive bzw. konstruktiver Art, wenn speziell vorgespannte Lager eingesetzt werden. Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein gattungsgemäße Windkraftanlage so auszustatten, dass auch ohne Zugabe von speziellen Additiven zum Lagerfett bzw. -öl und ohne spezielle Lagervorspannung Stillstandsschäden der Wälzlagerung des Rotors verhindert werden. Die Lagerung des Rotors soll also auch ohne Einsatz der genannten Mittel im Stillstand der Anlage vor Beschädigungen geschützt werden. It is known to counteract standstill damage by adding additives to the lubricating grease or oil, which create a certain remedy in this respect. Another possibility is the use of preloaded bearings. In both cases, however, there are also respective disadvantages, for. B. with regard to the protection of the environment when using special additives or constructive way when specially preloaded bearings are used. The invention is based on the object to equip a generic wind turbine so that even without the addition of special additives to the bearing grease or oil and without special bearing preload stall damage of the rolling bearing of the rotor can be prevented. The storage of the rotor should thus be protected against damage even without the use of said means at standstill of the system.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren zumindest einer Anzahl der Flügel mindestens ein Gewicht angeordnet ist, wobei Mittel vorhanden sind, mit denen das Gewicht, insbesondere zur Erzeugung eines den Rotor antreibenden Drehmoments, in Richtung der Längserstreckung des Flügels bewegt werden kann. The solution to this problem by the invention is characterized in that at least one weight is arranged in the interior of at least a number of vanes, wherein means are provided with which the weight, in particular for generating a torque driving the rotor, in the direction of the longitudinal extent of the wing can be moved.
Die besagten Mittel zur Bewegung des Gewichts können zwei Umlenkelemente umfassen, über die ein Übertragungselement, insbesondere ein Riemen oder eine Kette, läuft, an dem das Gewicht befestigt ist, wobei mindestens eines der Umlenkelemente antreibbar ausgebildet ist. Said means for moving the weight may comprise two deflection elements, over which a transmission element, in particular a belt or a chain, runs, to which the weight is fastened, wherein at least one of the deflection elements is driveable.
Eine Alternative stellt darauf ab, dass die Mittel zur Bewegung des Gewichts eine Linearführung mit einem Linearmotor umfassen, wobei auf einem linear auf einer Linearführung beweglichen Teil des Linearmotors das Gewicht angeordnet ist. An alternative is that the means for moving the weight comprise a linear guide with a linear motor, the weight being arranged on a linearly movable part of the linear motor on a linear guide.
Die besagten Mittel zur Bewegung des Gewichts können dabei elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein. The said means for moving the weight can be driven electrically, hydraulically or pneumatically.
Eine weitere Alternative sieht vor, dass das Gewicht mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder- Systems bewegt wird, wobei sich der Kolben im Flügel in radiale Richtung bewegt und das Gewicht trägt oder das Gewicht ist. Another alternative provides that the weight is moved by means of a hydraulic or pneumatic piston-cylinder system, wherein the piston moves in the wing in the radial direction and carries the weight or is the weight.
Die Mittel zur Bewegung des Gewichts können gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung einen sich in Richtung der Längserstreckung des Flügels erstrecken- den Aufnahmeraum aufweisen, in dem das Gewicht angeordnet ist, wobei der Aufnahmeraum zumindest teilweise mit einem Schüttgut gefüllt ist. Das Schüttgut ist bevorzugt Sand oder Kies. Der Aufnahmeraum wird dabei bevorzugt durch ein sich im Inneren des Flügels befindliches Rohr gebildet. Das Gewicht ist in diesem Falle bevorzugt kugelförmig ausgebildet. The means for moving the weight may according to a further alternative embodiment extend in the direction of the longitudinal extension of the wing- have the receiving space in which the weight is arranged, wherein the receiving space is at least partially filled with a bulk material. The bulk material is preferably sand or gravel. The receiving space is preferably formed by a tube located in the interior of the wing. The weight is preferably spherical in this case.
Die Windkraftanlage weist bevorzugt zwei, drei oder vier Flügel auf, wobei in jedem Flügel jeweils ein Gewicht angeordnet ist und wobei alle Gewichte bevorzugt die gleiche Masse haben. The wind turbine preferably has two, three or four wings, wherein in each wing in each case a weight is arranged and wherein all weights preferably have the same mass.
Die Erfindung stellt also darauf ab, in die Flügel des Rotors Massen bzw. Gewichte zu integrieren, die innerhalb des Flügels in radiale Richtung des Rotors, d. h. zur Rotationsachse hin und von dieser wieder weg, bewegbar angeordnet sind. The invention thus aims to integrate into the wings of the rotor masses or weights, which within the wing in the radial direction of the rotor, d. H. towards the axis of rotation and away from this again, are arranged movable.
Durch einen relativ einfachen Aufbau wird somit erreicht, dass es zu einer langsamen Bewegung des Rotors kommt und somit Stillstandsschäden am Wälzlager des Rotors verhindert werden. By a relatively simple structure is thus achieved that it comes to a slow movement of the rotor and thus standstill damage to the rolling bearing of the rotor can be prevented.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:
Fig. 1 schematisch eine Windkraftanlage in der Vorderansicht, wobei sich die Fig. 1 shows schematically a wind turbine in front view, wherein the
Anlage in einem normalen Betriebszustand befindet,  Plant is in a normal operating condition,
Fig. 2 in der Darstellung gemäß Fig. 1 die Windkraftanlage, wobei ein erster Fig. 2 in the illustration of FIG. 1, the wind turbine, wherein a first
Zeitpunkt während des Stillstands der Anlage skizziert ist,  Time during standstill of the plant is outlined,
Fig. 3 in der Darstellung gemäß Fig. 1 die Windkraftanlage, wobei ein zweiter, späterer Zeitpunkt während des Stillstands der Anlage skizziert ist, 3 in the illustration according to FIG. 1, the wind power plant, wherein a second, later time is sketched during the standstill of the system,
Fig. 4 in der Darstellung gemäß Fig. 1 die Windkraftanlage, wobei ein dritter, noch späterer Zeitpunkt während des Stillstands der Anlage skizziert ist, Fig. 5 schematisch einen Flügel der Windkraftanlage, in der ein Gewicht mittels eines Riemenantriebs in radialer Richtung verschieblich angeordnet ist, und 4 in the illustration of Figure 1, the wind turbine, with a third, even later time is sketched during standstill of the system, Fig. 5 shows schematically a wing of the wind turbine, in which a weight is slidably mounted by means of a belt drive in the radial direction, and
Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 2, nämlich einen Flügel, in dem ein mit Schüttgut gefülltes Rohr angeordnet ist, in dem sich ein Gewicht befindet. Fig. 6 shows a detail of Fig. 2, namely a wing in which a filled with bulk material tube is arranged, in which there is a weight.
In Fig. 1 ist eine Windkraftanlage 1 skizziert, die in an sich bekannter Weise aufgebaut ist. Im oberen Bereich eines Turms 15 ist ein Rotor 2 drehbar mit einer nicht näher dargestellten Wälzlagerung gelagert. Am Rotor 2 sind drei Flügel 3, 4 und 5 angeordnet, die sich in radiale Richtung R vom Rotor 2 weg erstrecken. In Fig. 1, a wind turbine 1 is sketched, which is constructed in a conventional manner. In the upper part of a tower 15, a rotor 2 is rotatably mounted with a rolling bearing, not shown. On the rotor 2, three wings 3, 4 and 5 are arranged, which extend away from the rotor 2 in the radial direction R.
Wesentlich ist, dass in jedem der Flügel 3, 4, 5 jeweils ein Gewicht 6, 7 bzw. 8 angeordnet ist. Die Gewichte 6, 7, 8 können mit hier nicht dargestellten Mitteln in Richtung der Längserstreckung des Flügels 3, 4, 5, d. h. in radiale Richtung R, bewegt werden. Jedes Gewicht 6, 7, 8 hat eine Masse und folglich eine Gewichtskraft FGI > FG2 bzw. FG3, die in Richtung der Erdanziehung wirken. It is essential that in each of the wings 3, 4, 5 each have a weight 6, 7 and 8 is arranged. The weights 6, 7, 8 can, with means not shown here in the direction of the longitudinal extent of the wing 3, 4, 5, ie, in the radial direction R, to be moved. Each weight 6, 7, 8 has a mass and consequently a weight F GI> F G2 and F G3 , respectively, which act in the direction of gravitational attraction.
In Fig. 1 sind die drei Gewichte 6, 7, 8 in ihre Position gefahren, in der sie der Drehachse des Rotors 2 am nächsten sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Gewichte 6, 7, 8 in dieser Position verriegelt sind. In dieser Position der Gewichte erfolgt der reguläre Betrieb der Anlage 1. In Fig. 1, the three weights 6, 7, 8 moved into their position in which they are the axis of rotation of the rotor 2 closest. It can be provided that the weights 6, 7, 8 are locked in this position. In this position of the weights is the regular operation of Appendix 1.
Wird die Anlage 1 indes abgeschaltet, sind die Wälzlager des Rotors 2 in Gefahr, durch Vibrationen, hervorgerufen durch den Wind, beschädigt zu werden. Hierfür ist dann eine Betriebsweise vorgeschlagen, wie sie sich aus den Figuren 2 bis 4 ergibt. However, if the system 1 is switched off, the rolling bearings of the rotor 2 are in danger of being damaged by vibrations caused by the wind. For this purpose, an operation is proposed, as it results from Figures 2 to 4.
Nach Fig. 2 ist das Gewicht 6 im Flügel 3, der sich in einer oberen Position befindet, in Verschieberichtung 16 radial nach außen gefahren worden. Der Hebelarm der Gewichtskraft FG1 zur Drehachse des Rotors 2 ist somit vergrößert worden, so dass es zu einer langsamen Drehung des Rotors 2 in Drehrichtung 17 kommt, nachdem die Gewichte 7 und 8 in der radial innenliegenden Position verblieben sind. According to Fig. 2, the weight 6 in the wing 3, which is located in an upper position, has been moved in the direction of displacement 16 radially outward. The lever arm The weight F G1 to the axis of rotation of the rotor 2 has thus been increased, so that there is a slow rotation of the rotor 2 in the direction of rotation 17, after the weights 7 and 8 are left in the radially inward position.
Nach einem entsprechenden Drehwinkel - dies ist der Zustand nach Fig. 3 - wird das Gewicht 8 im Flügel 5 in Verschieberichtung 18 radial nach außen gefahren; gleichzeitig wird das Gewicht 6 im Flügel 3 in Verschieberichtung 19 radial nach innen verfahren. Demgemäß ergibt sich durch die Verhältnisse der Hebelarme der Gewichtskräfte FG eine Fortsetzung der langsamen Drehung in Drehrichtung 17 des Rotors 2. After a corresponding angle of rotation - this is the state of Figure 3 - the weight 8 is moved in the wing 5 in the direction of displacement 18 radially outward. at the same time the weight 6 in the wing 3 is moved radially inward in the displacement direction 19. Accordingly, the ratios of the lever arms of the weight forces F G results in a continuation of the slow rotation in the direction of rotation 17 of the rotor 2.
Ein noch späterer Zeitpunkt ist in Fig. 4 dargestellt. Nunmehr wurde das Gewicht 7 im Flügel 4 in Verschieberichtung 20 radial nach außen gefahren, während das Gewicht 8 im Flügel 5 in Verschieberichtung 21 radial nach innen gefahren wird. Demgemäß ergibt sich die Fortsetzung der Drehung des Rotors 2 in Drehrichtung 17. An even later time is shown in Fig. 4. Now the weight was moved 7 in the wing 4 in the direction 20 radially outward, while the weight 8 is moved in the wing 5 in the direction of displacement 21 radially inward. Accordingly, the continuation of the rotation of the rotor 2 in the direction of rotation 17 results.
Durch die periodische Wiederholung der genannten Verschiebungen der Gewichte 6, 7, 8 wird die langsame Drehung des Rotors 2 aufrecht erhalten. Eine Lagerschädigung wird bei nur geringem Energieeinsatz für das Bewegen der Gewichte vermieden. By the periodic repetition of said shifts of the weights 6, 7, 8, the slow rotation of the rotor 2 is maintained. Bearing damage is avoided with little energy use for moving the weights.
In Fig. 5 ist eine mögliche konstruktive Umsetzung der Mittel 9 zur Bewegung der Gewichte schematisch skizziert: In Fig. 5 is a possible constructive implementation of the means 9 for moving the weights schematically outlined:
In Inneren des hohlen Flügels 3, 4, 5 befinden sich zwei Umlenkelemente 10 und 1 1 in Form von Umlenkrollen. Eine der Umlenkrollen steht - was nicht dargestellt ist - mit einem Elektromotor in Drehverbindung. Über die Umlenkrollen 10, 1 1 läuft ein Übertragungselement 12 in Form eines Riemens (z. B. Zahnriemen). Am Riemen 12 ist das Gewicht 6, 7, 8 befestigt. Abhängig von der Drehung der Umlenkrollen 10, 1 1 kann das Gewicht 6, 7, 8 somit in Richtung R, d. h. in Längsrichtung des Flügels 3, 4, 5 hin und her bewegt werden, um die Bewegung des Rotors 2 - wie oben erläutert - zu bewerkstelligen. In the interior of the hollow wing 3, 4, 5 are two deflecting elements 10 and 1 1 in the form of pulleys. One of the pulleys is - which is not shown - with an electric motor in rotary connection. About the pulleys 10, 1 1 a transmission element 12 runs in the form of a belt (eg., Timing belt). On the belt 12, the weight 6, 7, 8 is attached. Depending on the rotation of the guide rollers 10, 1 1, the weight 6, 7, 8 thus in the direction R, ie in the longitudinal direction of the Wing 3, 4, 5 are moved back and forth to accomplish the movement of the rotor 2 - as explained above.
Alternativ sind auch Linearführungen in verschiedenster Ausführung denkbar, wobei der Antrieb, d. h. die Bewegung des Gewichts 6, 7, 8, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch vorgenommen werden kann. Alternatively, linear guides in various designs are conceivable, the drive, d. H. the movement of the weight 6, 7, 8, can be made electrically, hydraulically or pneumatically.
Eine alternative Lösung ist in Fig. 6 schematisch skizziert. Hier kommt das Auftriebsprinzip zum Tragen, das den Auftrieb auf einen Körper nutzt, den dieser erfährt, wenn er in einem Schüttgut angeordnet ist, auf das Vibrationen wirken: An alternative solution is sketched schematically in FIG. This is where the buoyancy principle comes into play, using the buoyancy of a body that it experiences when placed in a bulk material that is subject to vibration:
Das Gewicht 6, 7, 8 ist hier kugelförmig ausgebildet. Es befindet sich in einem Rohr 14, das in Längsrichtung R des Flügels 3, 4, 5 verläuft und einen zylindrischen Aufnahmeraum 13 für die Kugel 6, 7, 8 bildet. Der Aufnahmeraum 14 ist fast vollständig mit einem Schüttgut, z. B. mit Sand, gefüllt. The weight 6, 7, 8 is formed here spherical. It is located in a tube 14 which extends in the longitudinal direction R of the wing 3, 4, 5 and forms a cylindrical receiving space 13 for the ball 6, 7, 8. The receiving space 14 is almost completely filled with a bulk material, eg. B. filled with sand.
Durch Vibrationen (Schwingungen), die im Stillstand auf die Windkraftanlage 1 wirken, erfährt auch das Schüttgut besagte Vibrationen. Durch diese Vibrationen unterwandern die kleinen Sandpartikel den kugelförmigen Auftriebskörper und befördern diesen entgegen der Richtung der Schwerkraft nach oben. Hierdurch wird die oben erläuterte Gewichtsverlagerung, s. Fig. 2 bis 4, erzeugt, so dass eine langsame Drehbewegung des Rotors 2 die Folge ist. Die für die Drehung des Rotors 2 benötigte Energie stammt also aus der Schwingungsenergie der in den Sand eingetragenen Vibrationen. By vibrations (vibrations), which act at a standstill on the wind turbine 1, also experiences the bulk material said vibration. Due to these vibrations, the small particles of sand infiltrate the spherical buoyant body and convey it upwards in the direction of the force of gravity. As a result, the above-described weight shift, s. Fig. 2 to 4, generated so that a slow rotational movement of the rotor 2 is the result. The energy required for the rotation of the rotor 2 thus comes from the vibration energy of the vibrations registered in the sand.
Die Bewegung des kugelförmigen Gewichts 6, 7, 8 erfolgt dabei relativ langsam, so dass auch die erwünschte Bewegung langsam erfolgt. The movement of the spherical weight 6, 7, 8 takes place relatively slowly, so that the desired movement is slow.
Demgemäß werden Stillstandsschäden am Wälzlager in einfacher Weise verhindert. Bezugszeichenliste Accordingly, standstill damage to the rolling bearing can be prevented in a simple manner. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Windkraftanlage 1 wind turbine
2 Rotor  2 rotor
3 Flügel  3 wings
4 Flügel  4 wings
5 Flügel  5 wings
6 Gewicht  6 weight
7 Gewicht  7 weight
8 Gewicht  8 weight
9 Mittel zur Bewegung des Gewichts 9 means for moving the weight
10 Umlenkelement (Umlenkrolle)10 deflection element (deflection roller)
1 1 Umlenkelement (Umlenkrolle)1 1 deflection element (deflection roller)
12 Übertragungselement (Riemen / Kette)12 transmission element (belt / chain)
13 Aufnahmeraum 13 recording room
14 Rohr  14 pipe
15 Turm  15 tower
16 Verschieberichtung  16 shift direction
17 Drehrichtung  17 direction of rotation
18 Verschieberichtung  18 shift direction
19 Verschieberichtung  19 shift direction
20 Verschieberichtung  20 shift direction
21 Verschieberichtung  21 shift direction
R radiale Richtung R radial direction
FG1 Gewichtskraft Gewicht 6 F G1 Weight Weight 6
FG2 Gewichtskraft Gewicht 7 F G2 Weight Weight 7
FG3 Gewichtskraft Gewicht 8 F G3 Weight Weight 8

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Windkraftanlage P atentanspr ü che wind turbine
1. Windkraftanlage (1), umfassend einen drehbar angeordneten Rotor (2), an dem eine Anzahl Flügel (3, 4, 5) angeordnet sind, wobei sich jeder Flügel (3, 4, 5) in eine zum Rotor (2) radiale Richtung (R) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren zumindest einer Anzahl der Flügel (3, 4, 5) mindestens ein Gewicht (6, 7, 8) angeordnet ist, wobei Mittel (9) vorhanden sind, mit denen das Gewicht (6, 7, 8) zur Erzeugung eines den Rotor (2) antreibenden Drehmoments in Richtung (R) der Längserstreckung des Flügels (3, 4, 5) bewegt werden kann. Wind turbine (1) comprising a rotatably mounted rotor (2) on which a number of blades (3, 4, 5) are arranged, wherein each wing (3, 4, 5) in one to the rotor (2) radial Direction (R) extends, characterized in that inside at least a number of the wings (3, 4, 5) at least one weight (6, 7, 8) is arranged, wherein means (9) are provided, with which the weight ( 6, 7, 8) for generating a rotor (2) driving torque in the direction (R) of the longitudinal extent of the wing (3, 4, 5) can be moved.
2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zur Bewegung des Gewichts (6, 7, 8) zwei Umlenkelemente (10, 1 1) umfassen, über die ein Übertragungselement (12), insbesondere ein Riemen oder eine Kette, läuft, an dem das Gewicht (6, 7, 8) befestigt ist, wobei mindestens eines der Umlenkelemente (10, 1 1) antreibbar ausgebildet ist. 2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the means (8) for moving the weight (6, 7, 8) comprise two deflecting elements (10, 1 1) via which a transmission element (12), in particular a belt or a Chain runs, to which the weight (6, 7, 8) is fixed, wherein at least one of the deflecting elements (10, 1 1) is designed to be drivable.
3. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zur Bewegung des Gewichts (6, 7, 8) eine Linearführung mit einem Linearmotor umfassen, wobei auf einem linear auf einer Linearführung beweglichen Teil des Linearmotors das Gewicht (6, 7, 8) angeordnet ist. 3. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the means (8) for moving the weight (6, 7, 8) comprise a linear guide with a linear motor, wherein on a linearly movable on a linear guide part of the linear motor, the weight (6, 7, 8) is arranged.
4. Windkraftanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zur Bewegung des Gewichts (6, 7, 8) elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sind. 4. Wind turbine according to claim 2 or 3, characterized in that the means (8) for moving the weight (6, 7, 8) are driven electrically, hydraulically or pneumatically.
5. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zur Bewegung des Gewichts (6, 7, 8) ein hydraulisches oder pneumatisches Kolben-Zylinder- System sind, wobei sich der Kolben in Richtung (R) der Längserstreckung des Flügels (3, 4, 5) bewegt und das Gewicht trägt oder das Gewicht ist. 5. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the means (8) for moving the weight (6, 7, 8) is a hydraulic or pneumatic piston-cylinder system, wherein the piston in the direction (R) of the longitudinal extent of Wing (3, 4, 5) moves and carries the weight or is the weight.
6. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zur Bewegung des Gewichts (6, 7, 8) einen sich in Richtung (R) der Längserstreckung des Flügels (3, 4, 5) erstreckenden Aufnahmeraum (13) aufweisen, in dem das Gewicht (6, 7, 8) angeordnet ist, wobei der Aufnahmeraum (13) zumindest teilweise mit einem Schüttgut gefüllt ist. 6. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the means (8) for moving the weight (6, 7, 8) in the direction (R) of the longitudinal extent of the wing (3, 4, 5) extending receiving space (13) in which the weight (6, 7, 8) is arranged, wherein the receiving space (13) is at least partially filled with a bulk material.
7. Windkraftanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut Sand oder Kies ist. 7. Wind turbine according to claim 6, characterized in that the bulk material is sand or gravel.
8. Windkraftanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (13) durch ein sich im Inneren des Flügels (3, 4, 5) befindliches Rohr (14) gebildet wird. 8. Wind turbine according to claim 6 or 7, characterized in that the receiving space (13) by a in the interior of the wing (3, 4, 5) befindliches tube (14) is formed.
9. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht (6, 7, 8) kugelförmig ausgebildet ist. 9. Wind power plant according to one of claims 6 to 8, characterized in that the weight (6, 7, 8) is spherical.
10. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, drei oder vier Flügel (3, 4, 5) vorhanden sind, wobei in jedem Flügel (3, 4, 5) jeweils ein Gewicht (6, 7, 8) angeordnet ist, wobei alle Gewichte (6, 7, 8) die gleiche Masse haben. 10. Wind turbine according to one of claims 1 to 9, characterized in that two, three or four wings (3, 4, 5) are present, wherein in each wing (3, 4, 5) each have a weight (6, 7, 8), all weights (6, 7, 8) having the same mass.
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