DE3150604A1 - Rotor blade for a wind wheel - Google Patents

Rotor blade for a wind wheel

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Wilhelm 4280 Borken Printing
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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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/061—Rotors characterised by their aerodynamic shape, e.g. aerofoil profiles
    • 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
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Abstract

The invention relates to a rotor blade for a wind wheel, which is fixed to a rotor arm of the wind wheel and has a wind application surface. The wind application surface comprises a flap and connected to this a wind baffle blade arranged at an inclined angle to the flap, the flap with the wind baffle blade being swivellable about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the rotor arm from a closed position parallel to the longitudinal axis of the rotor arm to an opened position towards the rotor arm and acted upon by means of a return spring, whilst a further wind baffle blade, fixed in relation to the flap, is provided, which blade forms with the wind baffle blade a funnel with respect to the flap, the flap and the wind baffle blades being curved outwards in the direction of the axis.

Description

Rotorblatt für ein Windrad. Rotor blade for a wind turbine.

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt für ein Windrad, das über einen möglichst großen Bereich der Windgeschwindigkeit einen guten Gleichlauf aufweisen soll, während die Windbelastung des Windrades bei Sturm möglichst gering sein soll.The invention relates to a rotor blade for a wind turbine, which has a as large a range of wind speed as possible have a good synchronization should, while the wind load on the wind turbine should be as low as possible during a storm.

Diese Aufgabe wird entsprechend Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to claim 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.Further refinements of the invention are set out in the subclaims and can be found in the following description.

Die Erfindung wird nachstehend an1ind des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below in the accompanying drawings illustrated embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein Rotorblatt teilweise im Schnitt entsprechend der Linie II-II von Fig. 2.Fig. 1 shows a rotor blade partially in section corresponding to FIG Line II-II of FIG. 2.

Fig. 2 zeigt das Rotorblatt von Fig. 1 von vorne und perspektivisch.FIG. 2 shows the rotor blade from FIG. 1 from the front and in perspective.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Rotorblatt ist an einem Rotorarm 1 eines Windrades, das mehrere, beispielsweise vier Rotorarme 1, aufweist, an deren freien Enden jeweils ein Rotorblatt angeordnet ist, befestigt.The rotor blade shown in Figures 1 and 2 is on a rotor arm 1 of a wind turbine, which has several, for example four rotor arms 1, on the free ends each a rotor blade is arranged attached.

Der Rotorarm 1 trägt wenigstens ein sich vertikal in Richtung der Drehachse des Windrades sich erstreckendes Rohr 2 an seinem freien Ende, wobei ggf. zwei über eine Verstrebung 3 miteinander verbundene Rohre 2 symmetrisch zur Rotorachse 1 vorgesehen sind. An der Verstrebung 3 oder am Rohr 2 ist eine beispielsweise laschenförmige Lagerung 4 zur Aufnahme einer Achse 5 vorgesehen, die parallel zur Verstrebung 3 verläuft.The rotor arm 1 carries at least one vertically in the direction of the Axis of rotation of the wind turbine extending tube 2 at its free end, where appropriate two tubes 2 connected to one another via a strut 3 symmetrically to the rotor axis 1 are provided. On the strut 3 or on the tube 2, for example, a tab-shaped one Storage 4 is provided for receiving an axis 5 which is parallel to the strut 3 runs.

An der Achse 5 ist ein Hebel 6 befestigt, der mit der Achse 5 drehbar ist und ein Ende aufweist, das in das Rohr 2 durch einen entsprechenden Schlitz 7 hineinragt und dort mit einer Zugfeder 8 verbunden ist, die an dem dem Rotorarm 1 benachbarten Ende zur Einstellung der auf den Hebel ausgeübten Kraft verstellbar befestigt ist. Die Verstellung der Zugfeder 8 kann beispielsweise über einen Gewindebolzen 9 und eine Mutter 10 erfolgen, wobei der Gewindebolzen 9 von einer Verschlußkappe 11 für das Rohr 2 aufgenommen wird.A lever 6, which can be rotated with the axis 5, is attached to the axis 5 is and has one end which is in the tube 2 through a corresponding slot 7 protrudes and is connected there to a tension spring 8 which is attached to the rotor arm 1 adjacent end adjustable to adjust the force exerted on the lever is attached. The tension spring 8 can be adjusted, for example, by means of a threaded bolt 9 and a nut 10 take place, the threaded bolt 9 from a closure cap 11 for the pipe 2 is added.

Das andere Ende des Hebels 6 trägt eine Klappe 12, die in Richtung der Achse 5 gewölbt und ferner mit einem Windleitblatt 13 verbunden ist, das ebenfalls in Richtung der Achse 5 gewölbt ist. Die Klappe 12 und das Windleitblatt 13 bilden untereinander einen stumpfen Winkel. Bei geschlossener Klappe 12 gemäß Fig. 1 kann sich das Windleitblatt 13 am freien Ende des Rohrs 2 abstützen.The other end of the lever 6 carries a flap 12 in the direction the axis 5 is arched and also connected to a wind deflector 13, which is also is curved in the direction of the axis 5. The flap 12 and the wind deflector sheet 13 form an obtuse angle between them. With the flap 12 closed as shown in FIG the wind deflector sheet 13 is supported on the free end of the tube 2.

Eine weitere Verstrebung 14 ist am Rotorarm 1 in Höhe der Unterkante der Klappe 12 vorgesehen und trägt an ihrer Vorderseite ein weiteres Windleitblatt 15, so daß die beiden Windleitblätter 13, 15 einen Trichter zur Klappe 12 hin bilden. Auch das Windleitblatt 15 ist in Richtung der Achse 5 gewölbt.Another strut 14 is on the rotor arm 1 at the level of the lower edge the flap 12 is provided and carries a further wind deflector on its front side 15, so that the two wind deflectors 13, 15 form a funnel towards the flap 12. The wind deflector 15 is also curved in the direction of the axis 5.

Außerdem ist an einer Seite der Klappe 12 ein Wetterfahnenblatt 16 vorgesehen.In addition, a weather vane sheet 16 is on one side of the flap 12 intended.

Das Rotorblatt ist breiter als lang, beispielsweise doppelt so breit wie lang.The rotor blade is wider than it is long, for example twice as wide how long.

Bei Normalbetrieb wird die Klappe 12 mit dem Windleitblatt 13 durch die Zugfeder 8 in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung gehalten. Erhöht sich jedoch die Windgeschwindigkeit, drückt der Wind die Klappe 12 einwarts in Richtung der gestrichelt dargestellten Stellung entgegen der Federkraft, so daß die Windangriffs fläche entsprechend der Windstärke kleiner wird, so daß die Windbelastung des Windrades entsprechend verringert und gleichzeitig über einen großen Bereich von Windgeschwindigkeiten ein guter Gleichlauf des Windrades erzielt wird. Maximal dreht sich die Klappe 12 auf dem Windleitblatt 13 so weit, daß das Windleitblatt 13 senkrecht zum Rotorarm 1 steht. Bei Nachlassen des Windes stellt die Zugfeder 8 die Klappe 12 mit dem Windleitblatt 13 automatisch wieder zurück. Das Rotorblatt richtet sich somit in seinem Neigungswinkel (Klappe 12 und Windleitblatt 13) nach der Windgeschwindigkeit.During normal operation, the flap 12 with the wind deflector 13 is through the tension spring 8 is held in the position shown in FIGS. Increases however, the wind speed, the wind pushes the flap 12 inwardly the position shown in dashed lines against the spring force, so that the wind attack area becomes smaller according to the wind force, so that the wind load on the wind turbine reduced accordingly and at the same time over a wide range of wind speeds a good synchronization of the wind turbine is achieved. The flap 12 rotates maximally on the wind deflector 13 so far that the wind deflector 13 is perpendicular to the rotor arm 1 stands. When the wind subsides, the tension spring 8 sets the flap 12 with the wind deflector 13 automatically back again. The rotor blade is thus aligned in its angle of inclination (Flap 12 and wind deflector sheet 13) according to the wind speed.

Das zusätzlich vorhandene Wetterfahnenblatt 16 kann zusätzlich zu einer Drehung des Rotorblattes bei erhöhter Windgeschwindigkeit wie bei Sturm oder Orkan führen, wobei dann zusätzlich zur Verstellung der Klappe 12 das Rotorblatt um den Rotorarm 1 bezüglich der Windrichtung verdreht wird. Die Rückstellung erfolgt ebenfalls über eine nicht dargestellte Feder, beispielsweise eine den Rotorarm 1 umgebende und mit einem Ende an diesem und mit dem anderen Ende am Rotorblatt festgelegte Torsionsfeder, während ein Anschlag für das maximale Verdrehen des Rotorblattes vorgesehen ist.The additionally existing weather vane sheet 16 can in addition to a rotation of the rotor blade in the event of increased wind speed such as in a storm or Hurricane lead, then in addition to adjusting the flap 12, the rotor blade is rotated around the rotor arm 1 with respect to the wind direction. The provision is made likewise via a spring (not shown), for example a rotor arm 1 surrounding and fixed with one end on this and with the other end on the rotor blade Torsion spring, while a stop for maximum rotation of the rotor blade is provided.

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Claims (6)

Ansprüche ½) Rotorblatt für ein Windrad, das an einem Rotorarm des Windrads befestigt ist und eine Windangriffs fläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Windangriffsfläche aus einer Klappe (12) und einem damit verbundenen schräg zur Klappe (12) angeordnztnn Windleitblatt (13), wobei die Klappe (12) mit dem Windleitblatt (13) um eine Achse (5) senkrecht zur Längsachse des Rotorarms (1) aus einer geschlossenen Stellung parallel zur Längsachse des Rotorarms (1) in einer geöffneten Stellung zum Rotorarm (1) hin verschwenkbar und mittels einer Rückstellfeder (8) beaufschlagt sind, während ein weiteres in Bezug auf die Klappe (12) feststehendes Windleitblatt (15), das mit dem Windleitblatt (13) zur Klappe (12) einen Trichter bildet, vorgesehen ist, wobei die Klappe (12) und die Windleitblätter (13, 15) in Richtung der Achse (5) nach außen gewölbt sind. Claims ½) rotor blade for a wind turbine, which is attached to a rotor arm of the Wind turbine is attached and has a surface exposed to wind, characterized in that that the surface exposed to wind consists of a flap (12) and an inclined one connected to it to the flap (12) angeordnztnn wind deflector (13), the flap (12) with the wind deflector (13) about an axis (5) perpendicular to the longitudinal axis of the rotor arm (1) from a closed Position parallel to the longitudinal axis of the rotor arm (1) in an open position pivotable towards the rotor arm (1) and acted upon by means of a return spring (8) are, while another with respect to the flap (12) fixed wind deflector (15), which forms a funnel with the wind deflector (13) for the flap (12), is provided is, the flap (12) and the wind deflectors (13, 15) in the direction of the axis (5) are curved outwards. 2 Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (12) an einem oder mehreren zweiarmigen Hebeln (4), die mit der Achse (5) drehbar sind, befestigt ist, wobei die Hebel (4) an ihrem freien Ende mittels einer Zugfeder (8) beaufschlagt sind. 2 rotor blade according to claim 1, characterized in that the flap (12) on one or more two-armed levers (4) which can be rotated with the axis (5) are attached is, the lever (4) at its free end by means of a tension spring (8) are acted upon. 3. Rotorblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (8) bezüglich der ausgeübten Federkraft einstellbar ist.3. Rotor blade according to claim 1 or 2, characterized in that the return spring (8) is adjustable with respect to the spring force exerted. 4. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder(n) (8) von einem Rohr (2) aufgenommen wird.4. Rotor blade according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the return spring (s) (8) is received by a tube (2). 5. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es in Richtung quer zum Rotorarm (1) länger als in Richtung zum Rotorarm (1) ist.5. Rotor blade according to one of claims 1 to 4, characterized in that that it is longer in the direction transverse to the rotor arm (1) than in the direction of the rotor arm (1) is. 6. Rotorblatt nach eine der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es an einer Seite ein Wetterfahnenblatt (16) aufweist und entgegen Federkraft gegenüber dem Rotorarm (1) um dessen Achse um maximal 900 drehbar ist.6. Rotor blade according to one of claims 1 to 5, characterized in that that it has a weather vane sheet (16) on one side and against spring force relative to the rotor arm (1) can be rotated about its axis by a maximum of 900.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7566203B2 (en) 2003-01-30 2009-07-28 Josef Moser Rotor blade

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE342778C (en) *

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DE-Fachbuch: Hans Witte, Windkraftwerke, Lang-Verlag Poessneck, 1950, S. 48-68 *

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