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Dokumentenidentifikation DE10201726A1 07.08.2003
Titel Windenergieanlage
Anmelder Wobben, Aloys, Dipl.-Ing., 26607 Aurich, DE
Erfinder Wobben, Aloys, Dipl.-Ing., 26607 Aurich, DE
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Anmeldedatum 18.01.2002
DE-Aktenzeichen 10201726
Offenlegungstag 07.08.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.08.2003
IPC-Hauptklasse F03D 1/00
IPC-Nebenklasse F03D 11/00   
Zusammenfassung Windenergieanlage, mit einem Turm mit einer Gondel an der Spitze des Turmes und einem an der Gondel angeordneten Rotor mit einer Rotornabe und wenigstens einem Rotorblatt und mit einem Zwischenstück zwischen der Rotornabe und dem Rotorblatt, wobei das Zwischenstück mit einem ersten Flansch an der Rotornabe befestigt ist und einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rotorblattes daran aufweist.
Um eine Kollision eines Rotorblattes mit dem Turm der Windenergieanlage infolge der Windlast zu verhindern, schließen die Ebenen der Flansche einen vorgegebenen, spitzen Winkel ein und das Zwischenstück ist derart an der Rotornabe angebracht, dass sich der spitze Winkel zum Turm hin öffnet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage mit einem Turm mit einer Gondel an der Spitze des Turmes und einem an der Gondel angeordneten Rotor mit einer Rotornabe und wenigstens einem Rotorblatt und mit einem Zwischenstück zwischen der Rotornabe und dem Rotorblatt, wobei das Zwischenstück mit einem ersten Flansch an der Rotornabe befestigt ist und einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rotorblattes daran aufweist.

Eine solche Windenergieanlage ist aus der WO 01/42647 bekannt und ist - wie die Masse der bekannten Windenergieanlagen - als sogenannter Luv-Läufer ausgebildet, d. h., der Rotor befindet sich an der dem Wind zugewandten Seite des Turmes der Windenergieanlage. Durch den auftreffenden Wind werden die Rotorblätter zum Turm hin gebogen und insbesondere bei heftigen Windböen besteht die Gefahr der Kollision eines Rotorblattes mit dem Turm. Dabei ist wenigstens eine Beschädigung oder sogar eine Zerstörung des Rotorblattes und/oder des Turmes möglich.

Aus mechanischen Gründen ist es nicht möglich, den Abstand der Rotornabe vom Turm beliebig zu vergrößern, um eine Kollision des Rotorblattes mit dem Turm sicher zu vermeiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Windenergieanlage anzugeben, bei welcher eine Kollision eines Rotorblattes mit dem Turm durch die Verformung des Rotorblattes durch den auftreffenden Wind vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Ebenen der Flansche des Zwischenstückes einen vorgegebenen spitzen Winkel einschließen, und das Zwischenstück derart an der Rotornabe angebracht ist, dass sich der spitze Winkel zum Turm hin öffnet. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass infolge des mechanischen Aufbaus eines Rotorblattes der Bereich der Blattspitze besonders stark verformbar und somit kollisionsgefährdet ist. Deshalb ist es erforderlich, den Abstand der Rotorblattspitze vom Turm zu vergrößern, während das Rotorblatt mit seiner Wurzel ohnehin an der Rotornabe befestigt ist und damit in seiner Lage und seinen Abstand vom Turm gehalten wird. Durch das erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenstück verläuft das Rotorblatt im eingebauten Zustand von der Rotorblattwurzel ausgehend mit einem zunehmendem Abstand vom Turm bis zur Rotorblattspitze.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Zwischenstück wenigstens ein Durchgangsloch auf. Dieses Durchgangsloch erlaubt, wenn es als Mannloch ausgebildet ist, den Zugang zum Inneren des Zwischenstücks, um dort z. B. Befestigungsarbeiten oder Wartungsarbeiten ausführen zu können.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein bekanntes Zwischenstück;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Zwischenstück;

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung einer Rotornabe; und

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Windenergieanlage.

Das in Fig. 1 dargestellte Zwischenstück umfasst einen ersten Flansch 10, einen zweiten Flansch 12 sowie einen dazwischen verlaufenden zylindrischen Abschnitt 14. Wird dieses Zwischenstück mit dem ersten Flansch 10 an der Rotornabe befestigt, steht der zweite Flansch 12 zum Anbringen des Rotorblattes zur Verfügung. Da die beiden Flansche 10, 12 parallel ausgebildet sind, wird das Rotorblatt in der durch die Oberfläche der Nabe vorgegebenen Richtung verlaufen.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Zwischenstück. Dieses weist ebenfalls einen ersten Flansch 10, einen zweiten Flansch 12 sowie einen dazwischen liegenden, zylindrischen Abschnitt 14 auf. Die Flansche 10, 12 verlaufen jedoch nicht parallel zueinander, sondern in einem vorgegebenen spitzen Winkel α (α liegt etwa zwischen 0,5°-15°). Wird dieses in Fig. 2 dargestellte Zwischenstück mit dem ersten Flansch 10 an der Rotornabe befestigt, so ist der zweite Flansch 12 entsprechend dem Winkel zwischen diesen beiden Flanschen 10, 12 ausgelenkt.

Dieses ist in Fig. 3 in einer vereinfachten Darstellung gezeigt. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Turm einer Windenergieanlage, das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Maschinenträger, an welchem eine Rotornabe 16 befestigt ist. An der Rotornabe 16 sind zwei erfindungsgemäße Zwischenstücke 10, 12, 14 angebracht. Dabei ist jedes der Zwischenstücke 10, 12, 14 mit einem Flansch 10 an der Rotornabe 16 befestigt. Die Zwischenstücke 10, 12, 14 sind so ausgerichtet, dass der Winkel α zwischen dem ersten Flansch 10 und dem zweiten Flansch 12 sich zum Turm der Windenergieanlage hin öffnet. Die an den zweiten Flanschen 12 angebrachten Rotorblätter 22 sind somit vom Turm 20 der Windenergieanlage um einen Winkel β weggeneigt und mit zunehmender Entfernung von der Rotornabe 16 wird der Abstand des Rotorblattes 22 zum Turm der Windenergieanlage 20 größer.

Dies wird in Fig. 4 nochmals veranschaulicht. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 20 wiederum den Turm einer Windenergieanlage, das Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Gondel, in welcher der Generator, der Antriebsstrang sowie die Rotornabe (in dieser Figur nicht dargestellt) untergebracht sind. Die an der Rotornabe angebrachten Rotorblätter 22 verlaufen von der Gondel 24 ausgehend mit zunehmendem Abstand zum Turm 20 der Windenergieanlage. Dabei bestimmt der von den Flanschen (Bezugszeichen 10, 12) in den Fig. 1-3 eingeschlossene Winkel β das Maß (Winkel β) der Zunahme des Abstands der Rotorblätter vom Turm 20 der Anlage.


Anspruch[de]
  1. 1. Windenergieanlage, mit einem Turm mit einer Gondel an der Spitze des Turmes und einem an der Gondel angeordneten Rotor mit einer Rotornabe und wenigstens einem Rotorblatt und mit einem Zwischenstück zwischen der Rotornabe und dem Rotorblatt, wobei das Zwischenstück mit einem ersten Flansch an der Rotornabe befestigt ist und einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rotorblattes daran aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebenen der Flansche (10, 12) einen vorgegebenen, spitzen Winkel (α) einschließen und das Zwischenstück (10, 12, 14) derart an der Rotornabe (16) angebracht ist, dass sich der spitze Winkel zum Turm (20) hin öffnet.
  2. 2. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück wenigstens ein Durchgangsloch aufweist.
  3. 3. Windenergieanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück als Gussteil ausgeführt ist.






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