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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenlegung betrifft allgemein Windkraftanlagerotorblätter und insbesondere an den Rotorblättern ausgebildete Plattenfortsätze.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Windkraft wird als eine der saubersten, umweltfreundlichsten der derzeit zur Verfügung stehenden Energiequellen betrachtet, und Windkraftanlagen haben diesbezüglich erhöhte Aufmerksamkeit gefunden. Eine moderne Windkraftanlage enthält typischerweise einen Turm, ein Getriebe, eine Gondel und ein oder mehrere Rotorblätter. Die Rotorblätter gewinnen kinetische Energie des Windes unter Nutzung bekannter Flügelprinzipien. Die Rotorblätter übertragen die kinetische Energie in der Form von Rotationsenergie, um eine Welle zu drehen, die die Rotorblätter mit einem Getriebe, oder wenn kein Getriebe verwendet wird, direkt mit dem Generator verbindet. Der Generator wandelt dann die mechanische Energie in elektrische Energie um, die an ein Stromversorgungsnetz geliefert werden kann.
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In vielen Fällen sind unterschiedliche Komponenten an den Rotorblättern von Windkraftanlagen angebracht, um verschiedene Funktionen während des Betriebs der Windkraftanlage auszuführen. Diese Komponenten können häufig angrenzend an die Hinterkanten der Rotorblätter angebracht sein. Beispielsweise können Lärmminderer angrenzend an die Hinterkanten der Rotorblätter zum Verringern des Lärms und zum Erhöhen des den Rotorblättern zugeordneten Wirkungsgrades angebracht sein. Jedoch haben typische herkömmliche Lärmminderer eine Vielzahl von Nachteilen und können den typischen Rotorblättern zugeordneten Lärm nicht angemessen verringern. Beispielsweise enthalten viele derzeit bekannte Lärmminderer mehrere Zacken. Die Zacken sind dafür ausgelegt, den Lärm zu reduzieren, wenn die Windströmung über den Lärmminderer in einer bestimmten Richtung strömt. Wenn sich die Richtung der Windströmung verändert, kann die Effektivität der Zacken bei der Reduzierung des Lärms verringert sein.
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Zusätzlich können Herstellungseinschränkungen den Betrag der Lärmreduzierung einschränken, zu der ein Rotorblatt fähig ist. Beispielsweise wird ein Rotorblatt typischerweise aus einer Schale hergestellt, welche verschiedene Materiallagen enthält. Aufgrund von Festigkeitsanforderungen für das Rotorblatt hat die Hinterkante des Rotorblattes, wie z.B. die das Rotorblatt ausbildende Schale Einschränkungen bezüglich der minimalen Dicke. Einige Rotorblätter haben beispielsweise Hinterkanten, welche nicht unter 5 mm dick sind. Solche Einschränkungen bezüglich der minimalen Dicke schränken zusätzlich weitere Lärmminderungsaufwendungen ein.
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Demzufolge wären verbesserte Rotorblattanordnungen im Fachgebiet erwünscht. Beispielsweise wären Rotorblattanordnungen, welche eine verbesserte Lärmreduzierungsvorrichtung enthalten, vorteilhaft.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Aspekte und Vorteile der Erfindung werden zum Teil in der nachstehenden Beschreibung dargestellt oder können aus der Beschreibung ersichtlich sein oder durch die praktische Ausführung der Erfindung erkannt werden.
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In einer Ausführungsform wird eine Rotorblattanordnung offengelegt. Die Rotorblattanordnung enthält ein Rotorblatt mit Außenoberflächen, die eine Druckseite, eine Saugseite, eine Vorderkante und eine Hinterkante, die sich jeweils zwischen einer Spitze und einem Fuß erstrecken, definieren, wobei das Rotorblatt eine Spannweite und eine Sehnenweite definiert. Die Rotorblattanordnung enthält ferner einen auf einer von der Druckseite oder der Saugseite montierten Plattenfortsatz, wobei sich der Plattenfortsatz in der Sehnenrichtung zwischen einem ersten und einem zweiten Ende erstreckt, wovon sich das zweite Ende über die Hinterkante hinaus erstreckt. Die Rotorblattanordnung enthält ferner ein auf einer Innenoberfläche des Plattenfortsatzes und der Hinterkante vorgesehenes Füllmaterialsubstrat, wobei sich das Füllmaterialsubstrat von der Hinterkante aus zu dem zweiten Ende hin verjüngt.
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Der Plattenfortsatz der Rotorblattanordnung kann eine Dicke von weniger als 2 mm haben.
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Der Plattenfortsatz jedes vorstehend erwähnten Rotorblattes kann eine Dicke von ca. 1 mm haben.
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Ein Fortsatzabschnitt des Plattenfortsatzes jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung, der sich über die Hinterkante hinaus erstrecken kann, hat eine Breite in der Sehnenrichtung zwischen ca. dem 5-fachen und ca. dem 20-fachen einer Dicke der Hinterkante.
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Ein Fortsatzabschnitt des Plattenfortsatzes jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung, der sich über die Hinterkante hinaus erstrecken kann, hat eine Breite in der Sehnenrichtung von weniger als ca. 10 cm.
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Der Plattenfortsatz jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann eine Gesamtbreite in der Sehnenrichtung von weniger oder gleich ca. 20 Prozent der Sehne haben.
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Der Plattenfortsatz jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann an der Saugseite montiert sein.
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Das Füllmaterialsubstrat jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann eines von einer Klebepaste, Gummi oder Silikon sein.
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Die Rotorblattanordnung jedes vorstehend erwähnten Typs kann ferner ein Hilfsfüllmaterialsubstrat aufweisen, wobei das Hilfsfüllmaterialsubstrat auf dem ersten Ende und der einen von der Druckseite und/oder der Saugseite vorgesehen ist, und wobei sich das Hilfsfüllmaterialsubstrat von dem ersten Ende zu der einen von der Druckseite oder der Saugseite hin verjüngt.
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In einer weiteren Ausführungsform wird eine Rotorblattanordnung offengelegt. Die Rotorblattanordnung enthält ein Rotorblatt mit Außenoberflächen, die eine Druckseite, eine Saugseite, eine Vorderkante und eine Hinterkante, die sich jeweils zwischen einer Spitze und einem Fuß erstrecken, definieren, wobei das Rotorblatt eine Spannweite und eine Sehnenweite definiert. Die Rotorblattanordnung enthält ferner einen auf einer von der Druckseite oder der Saugseite montierten Plattenfortsatz, wobei sich der Plattenfortsatz in der Sehnenrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt, wovon sich das zweite Ende über die Hinterkante hinaus erstreckt. Die Fortsatzplatte hat eine Dicke, die geringer als die Dicke der Hinterkante ist.
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Die Fortsatzplatte der vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann eine Dicke von weniger als ca. 2 mm haben.
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Ein Fortsatzabschnitt des Plattenfortsatzes jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung, der sich über die Hinterkante hinaus erstrecken kann, hat eine Breite in der Sehnenrichtung zwischen ca. dem 5-fachen und ca. dem 20-fachen einer Dicke der Hinterkante.
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Ein Fortsatzabschnitt des Plattenfortsatzes jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann sich über die Hinterkante hinaus erstrecken und hat eine Breite in der Sehnenrichtung von weniger als ca. 10 cm.
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Der Plattenfortsatz jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann eine Gesamtbreite in der Sehnenrichtung von weniger oder gleich ca. 20 Prozent der Sehne haben.
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Der Plattenfortsatz jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann an der Saugseite montiert sein.
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Die Rotorblattanordnung jedes vorstehend erwähnten Typs kann ferner ein Füllmaterialsubstrat aufweisen, das auf einer Innenoberfläche des Plattenfortsatzes und der Hinterkante vorgesehen ist, wobei sich das Füllmaterialsubstrat von der Hinterkante zu dem zweiten Ende hin verjüngt.
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Das Füllmaterialsubstrat jeder vorstehend erwähnten Rotorblattanordnung kann eines von einer Klebepaste, einem Gummi oder einem Silikon sein.
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Die Rotorblattanordnung jedes vorstehend erwähnten Typs kann ferner ein Hilfsfüllmaterialsubstrat aufweisen, wobei das Hilfsfüllmaterialsubstrat auf dem ersten Ende und der einen von der Druckseite und/oder der Saugseite vorgesehen ist, und wobei sich das Hilfsfüllmaterialsubstrat von dem ersten Ende zu der einen von der Druckseite oder der Saugseite hin verjüngt.
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In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Aufbauen einer Rotorblattanordnung offengelegt. Das Verfahren beinhaltet die Montage eines Plattenfortsatzes auf einer von der Druckseite oder der Saugseite eines Rotorblattes, die Aufbringung eines Füllmaterialsubstrates auf dem Plattenfortsatz und dem Rotorblatt und die Ausbildung des Füllmaterialsubstrates dergestalt, dass sich das Füllmaterialsubstrat von einer Hinterkante des Rotorblattes zu einem zweiten Ende des Plattenfortsatzes hin verjüngt.
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Das Verfahren kann ferner die Schritte aufweisen: Aufbringen eines Hilfsfüllmaterialsubstrates an dem Plattenfortsatz und dem Rotorblatt; und Ausbilden des Hilfsfüllmaterialsubstrates dergestalt, dass sich das Hilfsfüllmaterialsubstrat von einem ersten Ende des Plattenfortsatzes zu einer von der Druckseite oder der Saugseite des Rotorblattes erstreckt.
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Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche besser verständlich. Die beigefügten Zeichnungen, welche in dieser Patentschrift enthalten sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine vollständige und grundlegende Beschreibung der vorliegenden Erfindung einschließlich ihrer besten Ausführungsart, die an den Fachmann gerichtet ist, wird nachstehend in dem Rest der Patentschrift unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine Seitenansicht einer Windkraftanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist;
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2 eine Draufsicht auf eine Rotorblattanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; und
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3 eine Querschnittsansicht einer Rotorblattanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird nun im Detail auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, wovon ein oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sind. Jedes Beispiel wird im Rahmen einer Erläuterung der Erfindung und nicht einer Einschränkung der Erfindung gegeben. Tatsächlich wird es für den Fachmann ersichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Varianten in der vorliegenden Erfindung ohne Abweichung von dem Schutzumfang oder Erfindungsgedanken der Erfindung vorgenommen werden können. Beispielsweise können als Teil einer Ausführungsform dargestellte oder beschriebene Merkmale mit einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu ergeben. Somit soll die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Varianten beinhalten, soweit sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.
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1 veranschaulicht eine Windkraftanlage mit herkömmlichem Aufbau. Die Windkraftanlage 10 enthält einen Turm 12 mit einer darauf montierten Gondel 14. Mehrere Rotorblätter 16 sind an einer Rotornabe 18 montiert, welche wiederum an einem Hauptflansch montiert ist, der eine Hauptrotorwelle dreht. Die Stromerzeugungs- und Steuerungskomponenten der Windkraftanlage sind in der Gondel 14 untergebracht. Die Ansicht von 1 wird nur für Veranschaulichungszwecke bereitgestellt, um die vorliegende Erfindung in einem exemplarischen Anwendungsfeld zu platzieren. Es dürfte erkennbar sein, dass die Erfindung auf keinerlei speziellen Typ einer Windkraftanlagenanordnung begrenzt ist.
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In 2 ist ein Rotorblatt 16 gemäß der vorliegenden Offenlegung typischerweise aus einer Schale ausgebildet, welche Außenoberflächen enthalten kann, die eine Druckseite 22 (siehe 3–8) und eine Saugseite 24 definieren, die sich zwischen einer Vorderkante 26 und einer Hinterkante 28 erstrecken und sich von einer Blattspitze 32 zu einem Blattfuß 34 erstrecken können. Die Außenoberflächen können im Allgemeinen aerodynamische Oberflächen mit im Wesentlichen aerodynamischen Konturen sein, wie es im Fachgebiet allgemein bekannt ist.
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In einigen Ausführungsformen kann das Rotorblatt 16 mehrere einzelne Blattsegmente enthalten, die in einer Ende-an-Ende-Reihenfolge von der Blattspitze 32 zu dem Blattfuß 34 ausgerichtet sind. Jedes von den einzelnen Blattsegmenten kann einzigartig ausgelegt sein, sodass die mehreren Blattsegmente ein vollständiges Rotorblatt 16 mit einem konstruierten aerodynamischen Profil, einer Länge und anderen gewünschten Eigenschaften definieren. Beispielsweise kann jedes von den Blattsegmenten ein aerodynamisches Profil haben, das dem aerodynamischen Profil benachbarter Blattsegmente entspricht. Somit können die aerodynamischen Profile der Blattsegmente ein zusammenhängendes Profil des Rotorblattes 16 definieren. Alternativ kann das Rotorblatt 16 als ein einzelnes einteiliges Blatt mit dem konstruierten aerodynamischen Profil, der Länge und anderen gewünschten Eigenschaften ausgebildet sein.
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Das Rotorblatt 16 kann in exemplarischen Ausführungsformen gekrümmt sein. Die Krümmung des Rotorblattes 16 kann eine Biegung des Rotorblattes 16 im Wesentlichen in Schlagrichtung und/oder im Wesentlichen in Kantenrichtung umfassen. Die Schlagrichtung kann im Wesentlichen als die Richtung (oder die entgegengesetzte Richtung) betrachtet werden, in welcher der aerodynamische Auftrieb auf das Rotorblatt 16 einwirkt. Die Kantenrichtung ist im Wesentlichen rechtwinklig zur Schlagrichtung. Die Schlagkrümmung des Rotorblattes 16 ist auch als Vorbiegung bekannt, während die Kantenkrümmung als Pfeilung ("Sweep") bekannt ist. Somit kann das gekrümmte Rotorblatt 16 vorgebogen und/oder gepfeilt sein. Die Krümmung kann dem Rotorblatt 16 ermöglichen, besser Belastungen in Schlagrichtung und Kantenrichtung während des Betriebs der Windkraftanlage 10 zu widerstehen und kann ferner für einen Abstand des Rotorblattes 16 von dem Turm 12 während des Betriebs der Windkraftanlage 10 sorgen.
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Das Rotorblatt 16 kann ferner eine Sehnenbreite 42 und eine Spannweite 44 definieren. Gemäß Darstellung in 2 kann die Sehnenlänge 42 entlang der Spannweite 44 des Rotorblattes 16 variieren. Somit kann eine lokale Sehne 46 für das Rotorblatt 16 an jedem beliebigen Punkt auf dem Rotorblatt 16 entlang der Spannweite 44 definiert sein.
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Zusätzlich kann das Rotorblatt 16 einen Innenbereich 52 und einen Außenbereich 54 definieren. Der Innenbereich 52 kann ein Spannweitenabschnitt des Rotorblattes sein, der sich von dem Fuß 34 aus erstreckt. Beispielsweise kann der Innenbereich 52 in einigen Ausführungsformen ca. 33%, 40%, 50%, 60%, 67% oder einen beliebigen Prozentsatz oder Bereich von Prozentsätzen dazwischen beinhalten oder irgendeinen anderen geeigneten Prozentsatz oder Bereich von Prozentsätzen der Spannweite 44 von dem Fuß 34 aus. Der Außenbereich 54 kann ein Spannweitenabschnitt des Rotorblattes 16 sein, der sich von der Spitze 32 aus erstreckt und in einigen Ausführungsformen den restlichen Abschnitt des Rotorblattes 16 zwischen dem Innenbereich 52 und der Spitze 23 umfassen kann. Zusätzlich oder alternativ kann der Außenbereich 54 in einigen Ausführungsformen ca. 33%, 40%, 50%, 60%, 67% oder einen beliebigen Prozentsatz oder Bereich von Prozentsätzen dazwischen beinhalten oder irgendeinen anderen geeigneten Prozentsatz oder Bereich von Prozentsätzen der Spannweite 44 von der Spitze 32 aus.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, kann die vorliegende Offenlegung ferner auf eine oder mehrere Rotorblattanordnungen 100 gerichtet sein. Eine Rotorblattanordnung 100 gemäß der vorliegenden Offenlegung beinhaltet ein Rotorblatt 16 und eine oder mehrere Fortsatzplatten 110. Im Allgemeinen kann eine Fortsatzplatte 110 auf einer Oberfläche des Rotorblattes 16, wie z.B. in exemplarischen Ausführungsformen auf der Saugseite 24 oder alternativ der Druckseite 22, montiert sein. Die Fortsatzplatte 110 kann vorteilhafterweise eine Dicke 112 haben, die kleiner als eine Dicke 113 der Hinterkante 28 des Rotorblattes 16 ist. Somit verlängert die Fortsatzplatte 110 effektiv einen Abschnitt der Hinterkante 28 an Stellen, an welchen die Fortsatzplatte 110 montiert ist, und verringert die Dicke der effektiven Hinterkante an diesen Stellen. Eine derartige Dicke kann wie vorstehend diskutiert vorteilhafterweise über die für das Rotorblatt 16 aufgrund der Fertigungseinschränkungen hinaus selbst erzielbare reduziert sein. Die Verringerung dieser Dicke kann vorteilhafterweise den von dem Rotorblatt 16 während des Betriebs der Windkraftanlage 10 emittierten aerodynamischen Lärm reduzieren und/oder den Wirkungsgrad des Rotorblattes 16 erhöhen.
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Wie diskutiert, kann der Plattenfortsatz 110 in exemplarischen Ausführungsformen gemäß Darstellung in den 2 und 3 an der Saugseite 24 des Rotorblattes 16 montiert sein. Alternativ kann die Fortsatzplatte 110 an der Druckseite 22 montiert sein. Der Plattenfortsatz 110 kann direkt an derartigen Oberflächen beispielsweise mittels eines geeigneten Klebers oder geeigneter mechanischer Befestigungselemente montiert sein.
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Der Plattenfortsatz 110 erstreckt sich, wenn er an dem Rotorblatt 16 montiert ist, in der Sehnenrichtung zwischen einem ersten Ende 120 und einem zweiten Ende 122. Der Plattenfortsatz 110 kann an dem Rotorblatt 16 dergestalt montiert sein, dass sich das zweite Ende 122 über die Hinterkante 28 hinaus erstreckt. Ferner kann das zweite Ende 122, aus einer Ansicht von oben oder von unten, wie z.B. in 2 dargestellt, ein im Wesentlichen glattes, zusammenhängendes Profil dergestalt haben, dass beispielsweise keine Zacken durch den Plattenfortsatz 110 ausgebildet werden. In einigen exemplarischen Ausführungsformen kann beispielsweise der Plattenfortsatz 110 wie in 2 dargestellt, im Wesentlichen rechteckig sein.
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Wie diskutiert, können der Plattenfortsatz 110 und insbesondere das zweite Ende 122 davon eine Dicke 112 haben, die geringer als die Dicke 113 der Hinterkante 28 des Rotorblattes 16 ist. Beispielsweise kann in einigen exemplarischen Ausführungsformen die Dicke 112 weniger als 2 mm sein. In weiteren exemplarischen Ausführungsformen kann die Dicke 112 ca. 1 mm sein. Weitere geeignete Dicken, die kleiner als die Dicke 113 der Hinterkante 28 des Rotorblattes 16 sind, liegen innerhalb des Schutzumfangs und Erfindungsgedankens der vorliegenden Offenlegung. Derartige minimalen Dicken stellen vorteilhafterweise verbesserte Lärmminderungseigenschaften für die Rotorblattanordnung 100 in Bezug auf die Eigenschaft des Rotorblattes 16 (und die größere Hinterkantendicke 113) selbst bereit.
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In exemplarischen Ausführungsformen kann der Plattenfortsatz 110 aus Glasfaser oder einem anderen geeigneten Verbundwerkstoffmaterial bestehen. Beispielsweise kann, um die minimale Dicke 112 des Plattenfortsatzes 110 zu ermöglichen, beispielsweise eine einzige Glasfaserschicht verwendet werden. Alternativ können jedoch andere geeignete Materialien, wie z.B. Metalle, verwendet werden.
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Der Plattenfortsatz 110 kann ferner eine Breite 130 (in der Sehnenrichtung bei einer Montage auf dem Rotorblatt 16) und eine Länge 132 (in der Spannweitenrichtung, bei einer Montage auf dem Rotorblatt 16) definieren. Ferner kann ein Fortsatzabschnitt 134 des Plattenfortsatzes 110 als der Abschnitt definiert sein, der sich über die Hinterkante 28 des Rotorblattes hinaus erstreckt, oder mit anderen Worten, der Abschnitt zwischen dem zweiten Ende 122 und der Hinterkante 28. Der Fortsatzabschnitt 134 kann eine Breite 136 definieren.
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In einigen Ausführungsformen liegt die Breite 136 des Fortsatzabschnittes 134 zwischen dem ca. dem 5-fachen und ca. dem 20-fachen der Dicke 113 der Hinterkante 28 wie z.B. zwischen ca. dem 10-fachen und ca. dem 20-fachen der Dicke 113. In weiteren Ausführungsformen ist die Breite 136 weniger als ca. 10 cm. In noch weiteren exemplarischen Ausführungsformen ist die Breite 136 ca. 5 cm.
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Die Gesamtbreite 130 kann in einigen Ausführungsformen kleiner oder gleich ca. 20% der Sehnenlänge 42, wie z.B. der lokalen Sehnenlänge 46 oder der durchschnittlichen lokalen Sehnenlänge 46. über der Länge 132 der Fortsatzplatte 110 sein. In weiteren Ausführungsformen kann die Gesamtbreite 130 zwischen ca. 10% und ca. 20% der Sehnenlänge 42 (wie z.B. der lokalen Sehnenlänge 46 oder der durchschnittlichen lokalen Sehnenlänge 46 über der Länge 132 der Fortsatzplatte 110) sein.
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Der Plattenfortsatz 110 kann ferner an dem Außenabschnitt 54 des Rotorblattes dergestalt montiert werden, dass beispielsweise der gesamte Plattenfortsatz 110 innerhalb des Außenbereichs 41 in der Spannweitenrichtung liegt. In einigen Ausführungsformen kann die Länge 132 des Plattenfortsatzes beispielsweise kleiner als ein Drittel der Spannweite 44 sein. In anderen Ausführungsformen kann die Länge des Plattenfortsatzes 110 weniger als ein Viertel der Spannweite 44 sein.
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Derartige Breiten 130, 136 und 132 können vorteilhaft die verbesserten Lärmreduzierungseigenschaften des Plattenfortsatzes 110 und der Rotorblattanordnung 100 im Allgemeinen ermöglichen.
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Wie in 3 dargestellt, kann eine Rotorblattanordnung 100 gemäß der vorliegenden Offenlegung ferner ein Füllmaterialsubstrat 150 enthalten. Das Füllmaterialsubstrat 150 kann auf dem Plattenfortsatz 110 und der Hinterkante 28 vorgesehen sein, und kann einen abgeschrägten Übergang zwischen der Hinterkante 28 und dem Plattenfortsatz 110 bereitstellen. Beispielsweise kann, wie dargestellt, das Füllmaterialsubstrat 150 auf einer Innenoberfläche 152 des Plattenfortsatzes 110, wie z.B. auf dem Fortsatzabschnitt 134 des Plattenfortsatzes 110, vorgesehen sein. Das Füllmaterialsubstrat 150 kann auch auf der Hinterkante 28 vorgesehen sein, und sich von der Hinterkante 28 zu dem zweiten Ende 122 hin verjüngen. Beispielsweise kann das Füllmaterialsubstrat 150 auf der Rotorblattanordnung 100 aufgebracht werden, und dann (z.B. unter Verwendung einer Klinge, Quetschwalze, oder eines anderen geeigneten Verjüngungsinstrumentes) verjüngt werden. Das Füllmaterialsubstrat 150 kann somit einen Übergang zwischen der Hinterkante 28 und dem zweiten Ende 122 bereitstellen.
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Das Füllmaterialsubstrat 150 kann jedes beliebige geeignete Material sein. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen das Füllmaterialsubstrat 150 eine Klebepaste sein. Alternativ kann das Füllmaterialsubstrat 150 ein Gummi oder ein Silikon sein.
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Die Verwendung eines Füllmaterialsubstrates 150 gemäß der vorliegenden Offenlegung kann vorteilhaft die verbesserten Lärmreduzierungseigenschaften des Plattenfortsatzes 110 und der Rotorblattanordnung 100 insgesamt ermöglichen.
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Wie in 3 dargestellt, kann eine Rotorblattanordnung 100 gemäß der vorliegenden Offenlegung ferner ein Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 enthalten. Das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 kann an dem ersten Ende 120 des Plattenfortsatzes 110 und der Oberfläche des Rotorblattes 16 vorgesehen sein, an welchem der Plattenfortsatz montiert ist und kann einen abgeschrägten Übergang zwischen dem ersten Ende 120 und der Oberfläche bereitstellen. Beispielsweise kann sich, wie dargestellt, das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 von dem ersten Ende 120 zu der Oberfläche hin verjüngen. Das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 kann auf der Rotorblattanordnung 100 aufgebracht werden, und dann (z.B. unter Verwendung einer Klinge, Quetschwalze, oder eines anderen geeigneten Verjüngungsinstrumentes) auf ein gewünschtes abgeschrägtes Profil verjüngt werden. Das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 kann somit einen Übergang zwischen dem ersten Ende 120 und der Oberfläche bereitstellen.
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Das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 kann jedes beliebige geeignete Material sein. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 eine Klebepaste sein. Alternativ kann das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 ein Gummi oder ein Silikon sein.
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Die Verwendung eines Hilfsfüllmaterialsubstrates 160 gemäß der vorliegenden Offenlegung kann vorteilhaft die verbesserten Lärmreduzierungseigenschaften des Plattenfortsatzes 110 und der Rotorblattanordnung 100 insgesamt ermöglichen.
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Die vorliegende Offenlegung ist ferner auf Verfahren zum Aufbau von Rotorblattanordnungen 100 gerichtet. Ein Verfahren kann beispielsweise die Montage des Plattenfortsatzes 110 an einer von der Druckseite 22 oder der Saugseite 24 eines Rotorblattes 16, wie hierin diskutiert, beinhalten. Ein Verfahren kann ferner beispielsweise die Aufbringung eines Füllmaterialsubstrates 150 an dem Plattenfortsatz 110 und dem Rotorblatt 116 wie hierin diskutiert beinhalten. Ein Verfahren kann ferner beispielsweise die Ausbildung des Füllmaterialsubstrates 150 dergestalt beinhalten, dass sich das Füllmaterialsubstrat 150 von einer Hinterkante 28 des Rotorblattes 16 zu einem zweiten Ende 122 des Plattenfortsatzes 110, wie hierin diskutiert, erstreckt.
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In einigen Ausführungsformen kann ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenlegung beispielsweise die Aufbringung eines Hilfsfüllmaterialsubstrates 160 an dem Plattenfortsatz 110 und dem Rotorblatt 116 wie hierin diskutiert beinhalten. Ein derartiges Verfahren kann ferner die Ausbildung des Hilfsfüllmaterialsubstrates 160 dergestalt beinhalten, dass sich das Hilfsfüllmaterialsubstrat 160 von einem ersten Ende 120 des Plattenfortsatzes 110 zu der einen von der Druckseite 22 der Saugseite 24 des Rotorblattes 16 erstreckt.
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Diese Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung einschließlich ihrer besten Ausführungsart offenzulegen und um auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung einschließlich der Herstellung und Nutzung aller Elemente und Systeme und der Durchführung aller einbezogenen Verfahren in die Praxis umzusetzen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die für den Fachmann ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein, sofern sie strukturelle Elemente besitzen, die sich nicht von dem Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortlaut der Ansprüche enthalten.
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Es werden Rotorblattanordnungen und Verfahren zum Aufbau von Rotorblattanordnungen offengelegt. Eine Rotorblattanordnung kann ein Rotorblatt mit Außenoberflächen enthalten, die eine Druckseite, eine Saugseite, eine Vorderkante und eine Hinterkante, die sich jeweils zwischen einer Spitze und einem Fuß erstrecken, definieren, wobei das Rotorblatt eine Spannweite und eine Sehnenweite definiert. Die Rotorblattanordnung enthält ferner einen auf einer von der Druckseite oder der Saugseite montierten Plattenfortsatz, wobei sich der Plattenfortsatz in der Sehnenrichtung zwischen einem ersten und einem zweiten Ende erstreckt, wovon sich das zweite Ende über die Hinterkante hinaus erstreckt. Die Rotorblattanordnung enthält ferner ein auf einer Innenoberfläche des Plattenfortsatzes und der Hinterkante vorgesehenes Füllmaterialsubstrat, wobei sich das Füllmaterialsubstrat von der Hinterkante aus zu dem zweiten Ende hin verjüngt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Windkraftanlage
- 12
- Turm
- 14
- Gondel
- 16
- Rotorblatt
- 18
- Rotornabe
- 22
- Druckseite
- 24
- Saugseite
- 26
- Vorderkante
- 28
- Hinterkante
- 32
- Blattspitze
- 34
- Blattfuß
- 42
- Sehnenweite
- 44
- Spannweite
- 46
- lokale Sehnenlänge
- 52
- Innenbereich
- 54
- Außenbereich
- 100
- Rotorblattanordnung
- 110
- Plattenfortsatz
- 112
- Dicke
- 113
- Dicke
- 120
- erstes Ende
- 122
- zweites Ende
- 130
- Gesamtbreite
- 132
- Länge
- 134
- Fortsatzabschnitt
- 136
- Breite
- 150
- Füllmaterialsubstrat
- 152
- Innenoberfläche
- 160
- Hilfsfüllmaterialsubstrat
