DE4338698A1

DE4338698A1 - Blade mount for wind turbine

Info

Publication number: DE4338698A1
Application number: DE4338698A
Authority: DE
Inventors: Zdjelar Zvonko
Original assignee: SCHMIDT REINER 20097 HAMBURG DE
Current assignee: SCHMIDT REINER 20097 HAMBURG DE
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1995-05-18

Abstract

The mounting device for the blades of a wind power convertor has an adaptor for each blade, which connects the blade with a main rotation axis. This allows it to rotate in at least a predetermined region relative to a radial axis of rotation. The adaptor (22) has a radially extending angled profile, which is at least partly surrounded by a longitudinal recess (8) in the blade (1), this having a correspondingly angled form. An elastomer (9) is located between at least two facing surfaces of the adaptor profile and the recess profile. The blade has at least one coupling (28), coordinating the rotary movement about the radial rotation axis (23).

Description

Die Vorrichtung betrifft eine Halterung von Flügeln eines Windkraftkonverters, die für jeden Flügel jeweils einen Adapter aufweist, der den Flügel mit einer Haupt rotationsachse verbindet und den Flügel bezüglich einer Radialrotationsachse mindestens in einem vorgebbaren Bereich drehbeweglich lagert.The device relates to a holder for wings a wind power converter, for each wing has an adapter that has the wing with a main axis of rotation connects and the wing with respect to a Radial rotation axis in at least one definable Area rotatably supported.

Bei einem Betrieb von Windkraftkonvertern, insbesondere bei einem Betrieb von Windkraftgeneratoren, tritt das Problem auf, daß die Anlagen innerhalb eines weiten Betriebsbereiches arbeiten und in Abhängigkeit von der jeweiligen Windstärke auf die Flügel einwirkende Kräfte sehr weitgehend variieren. Zur Vermeidung von hohen mechanischen Belastungen, die äußerstenfalls zu einer Zerstörung der Vorrichtung führen können, ist es des halb bekannt, die Flügel relativ zu den sie halternden Flügelarmen drehbeweglich anzuordnen. Es ist somit mög lich, bei geringen Windstärken dem Wind eine große An griffsfläche entgegenzusetzen, um so eine möglichst große Krafteinleitung in den Rotor zu ermöglichen, an dererseits aber bei einem Erreichen einer optimalen Drehzahl die Flügel aus dem Wind wegzudrehen, um ein weiteres Ansteigen der Kraftbelastung zu verhindern. Die Verstellung der Flügel muß synchron im Bereich aller Flügelarme erfolgen, da bei unterschiedlichen Angriffsflächen für den Wind im Bereich der einzelnen Flügelarme eine ungleichmäßige Krafteinleitung hervor gerufen würde, die ,eine Wirkung entsprechend einer Unwucht entfaltet und insbesondere Schwingungen zur Folge hat, die aufgrund von auftretenden Materialvibra tionen eine Zerstörung von Bauelementen zur Folge haben kann.When operating wind power converters, in particular when operating wind power generators, this occurs Problem on that the plants within a wide Operating area and depending on the Forces acting on the respective wind force vary very widely. To avoid high mechanical loads, which at most lead to a Destruction of the device can cause it half known, the wings relative to the ones holding them Arrange wing arms rotatably. It is therefore possible Of course, with low wind strengths, the wind is very popular to oppose the grip surface in order to make one as possible to allow large force introduction into the rotor on the other hand when an optimal one is reached Rotate the wings out of the wind to turn one to prevent further increases in the force load. The adjustment of the wing must be synchronous in the area all wing arms are made because of different Attack areas for the wind in the area of the individual Wing arms show an uneven application of force would be called, an effect corresponding to a Unbalance unfolds and in particular vibrations Consequence that occurs due to material vibra tion result in the destruction of components can.

Eine grundsätzlich denkbare meßtechnische Erfassung der jeweiligen Rotationsgeschwindigkeit sowie der vorlie genden Windbelastung, eine gleichfalls erfolgende meß technische Erfassung der jeweiligen Flügelausrichtung und eine Positionierung der einzelnen Flügel mit Hilfe hochgenauer Stellvorrichtungen ist insbesondere deshalb nicht zweckmäßig, weil ein besonders wichtiges Anwen dungsgebiet von derartigen Windkraftkonvertern im Be reich der Entwicklungsländer liegt, um hier dezentral und ohne den Gebrauch von Primärenergie elektrische Energie oder andere von der Drehbewegung des Rotors ab geleitete Energieformen bereitzustellen. Unter derarti gen Einsatzbedingungen erweisen sich jedoch Präzisions einrichtungen aus dem Bereich der Meß- und Automatisie rungstechnik als unzweckmäßig, da eine qualifizierte Wartung oder Reparatur nicht möglich ist. Bei einem Ausfall ist vielmehr damit zu rechnen, daß die gesamte Vorrichtung stillgelegt wird und aufgrund einwirkender Witterungseinflüsse sehr schnell in einen Zustand über führt wird, in dem eine Wiederinbetriebnahme ausge schlossen ist.A basically conceivable measurement of the respective rotational speed and the present due to wind load, a measurement that also takes place technical recording of the respective wing orientation and positioning the individual wings with the help This is why high-precision actuators are particularly important not useful because it is a particularly important application Area of application of such wind power converters in the Be developing countries is decentralized around here and electrical without the use of primary energy Energy or others depending on the rotary motion of the rotor to provide directed forms of energy. Under suchi However, conditions of use prove to be precise equipment from the field of measurement and automation tion technology as inappropriate because a qualified Maintenance or repair is not possible. At a Failure is rather to be expected that the entire Device is shut down and due to acting Weather influences very quickly into a state is carried out by restarting is closed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu kon struieren, daß mit einfachen Mitteln eine Adaptierbar keit an unterschiedliche Windbelastungen ermöglicht wird.The object of the present invention is therefore a Device of the type mentioned in the introduction to con structure that with simple means an adaptable different wind loads becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Adapter als ein sich in radialer Richtung erstrec kendes Kantprofil ausgebildet ist, das mindestens be reichsweise von einer Längsausnehmung des Flügels um schlossen ist, die ebenfalls mit einer kantigen Gestal tung versehen ist, zwischen mindestens zwei einander zugewandten Flächen des Profils des Adapters und des Profils der Längsausnehmung ein Elastomer angeordnet ist und daß die Flügel über mindestens ein ihre Drehbe wegungen um die radialen Rotationsachsen koordinierende Kopplung verbunden sind.This object is achieved in that the adapter as a first in the radial direction kendes edge profile is formed, the at least be richly from a longitudinal recess of the wing is closed, also with an angular shape tion is provided between at least two each other facing surfaces of the profile of the adapter and Profile of the longitudinal recess arranged an elastomer and that the wings have at least one of their rotat coordinating movements around the radial axes of rotation Coupling are connected.

Durch die Kombination der kantigen Gestaltung des Adap ters und der Längsausnehmung des Flügels mit der Anord nung eines Elastomers innerhalb der Längsausnehmung des Flügels ist es möglich, eine mechanische Selbstadaption des Flügels bezüglich einwirkender Kräfte vorzunehmen. Der Flügel kann beispielsweise derart relativ zum Adap ter angeordnet werden, daß in einer Ausgangsposition relativ zu einer vorgesehen Anströmrichtung eine maxi male Angriffsfläche realisiert ist. Erfolgt die An ordnung des Flügels derart, daß die einwirkenden Kräfte ihn bezüglich der Radialrotationsachse unsymmetrisch belasten, so wird er aufgrund der nachgiebigen Konsistenz des Elastomers bei zunehmender Kraftbelastung aus der Anströmrichtung herausgedreht. Aufgrund der Herausdrehung wird die wirksame Anström fläche geringer, so daß sich ein Gleichgewicht zwischen einwirkenden Windkräften und Rückstellkräften, die auf grund der federnden Eigenschaften des Elastomers be reitgestellt werden, einstellt. Zur Vermeidung von un gleichmäßigen Verdrehbewegungen der Flügel im Bereich der einzelnen Adapter werden die Flügel über eine entsprechende Kopplung miteinander verbunden. Unab hängig davon, ob die Kopplungen als Zug- oder Schubver bindungen ausgebildet sind, hat hierdurch eine Ver stellung eines der Flügel zwangsläufig auch eine gleichartige Verstellung der anderen Flügel zur Folge, bzw. die Positionierung der anderen Flügel läßt eine Positionierung eines einzelnen Flügels nur in der gleichen Orientierung zu, wie sie auch die anderen Flügel einnehmen.By combining the angular design of the Adap ters and the longitudinal recess of the wing with the arrangement tion of an elastomer within the longitudinal recess of the Wing it is possible to perform a mechanical self-adaptation of the wing with regard to acting forces. The wing can for example be relative to the Adap ter be arranged that in a starting position a maxi relative to an intended flow direction male target is realized. Is the arrival arrangement of the wing such that the acting forces it asymmetrical with respect to the radial axis of rotation burden, it will be due to the compliant Consistency of the elastomer with increasing Force load turned out of the direction of flow. Due to the unscrewing the effective inflow area less so that there is a balance between wind forces and restoring forces acting on due to the elastic properties of the elastomer be provided. To avoid un uniform twisting movements of the wings in the area of the individual adapters, the wings are over a corresponding coupling connected together. Independent depending on whether the couplings as pulling or pushing bindings are formed, thereby has a Ver position of one of the wings inevitably also one similar adjustment of the other wings result, or the positioning of the other wings leaves one Positioning a single wing only in the same orientation as the others Take wings.

Eine zuverlässige Führung der Elastomere sowie eine wirkungsvolle Einleitung von aus der Verformung der Elastomere resultierenden Rückstellkräften wird dadurch ermöglicht, daß sowohl das Profil des Adapters als auch das Profil der Längsausnehmung quadratisch ausgebildet ist.A reliable guidance of the elastomers as well as a effective initiation of from the deformation of the This will result in elastomeric restoring forces allows both the profile of the adapter as well the profile of the longitudinal recess is square is.

Eine besonders einfache Gestaltung des Elastomers kann dadurch realisiert werden, daß das Elastomer strangför mig und mit einer gerundeten Querschnittfläche ausge bildet ist.A particularly simple design of the elastomer can can be realized in that the elastomer strand mig and with a rounded cross-sectional area forms is.

Zur definierten Vorgabe von Mindestverstellkräften so wie zu einer Verbesserung der Kraftüberleitung vom Elastomer in die zugewandten Kontaktflächen wird vorge schlagen, daß das Elastomer strangförmig und mit einer kantigen Querschnittfläche ausgebildet ist. For the defined specification of minimum adjustment forces how to improve the power transfer from Elastomer in the facing contact surfaces is featured suggest that the elastomer strand and with a edged cross-sectional area is formed.

Eine leicht zu montierende und wartungsfreundliche An ordnung wird dadurch bereitgestellt, daß sich das Elastomer mit einer Stranglängsachse im wesentlichen parallel zur Radialrotationsachse erstreckt.An easy to assemble and easy to maintain order is provided by the fact that Elastomer with a strand longitudinal axis essentially extends parallel to the radial axis of rotation.

Eine bewährte Materialzusammensetzung, die darüber hin aus bei einem Auftreten von Verschleiß leicht substitu ierbar ist, wird dadurch bereitgestellt, daß das Elastomer aus Gummi ausgebildet ist. Grundsätzlich ist es aber möglich, auch andere Elastomere, beispielsweise Kunststoffe, zu verwenden.A proven material composition that goes beyond that off easily substituted if wear occurs is can be provided in that the Elastomer is made of rubber. Basically is but it is also possible to use other elastomers, for example Plastics.

Zur optimalen Ausnutzung der aerodynamischen Verhält nisse wird vorgeschlagen, daß der Flügel im wesentli chen derart gestaltet ist, daß eine Querschnittfläche des Flügels im wesentlichen tropfenförmig gestaltet ist und ein der Radialrotationsachse zugewandter Kopfbe reich gerundet und ein der Radialrotationsachse abge wandter Abrißbereich sich verjüngend gestaltet ist.For optimal use of the aerodynamic ratio nisse it is suggested that the wing essentially Chen is designed such that a cross-sectional area of the wing is essentially drop-shaped and a header facing the radial axis of rotation richly rounded and one of the radial rotation axis the tearing area is tapered.

Eine besonders störungsunanfällige Konstruktion wird dadurch bereitgestellt, daß die Kopplung mindestens bereichsweise stangenförmig ausgebildet ist.A particularly trouble-free construction provided that the coupling at least is formed in part rod-shaped.

Zur Erhöhung der Flexibilität ist es aber auch möglich, daß die Kopplung mindestens bereichsweise seilförmig ausgebildet ist.To increase flexibility, it is also possible to that the coupling is rope-shaped at least in some areas is trained.

Zur Erzielung einer hohen Gesamtstabilität wird vorge schlagen, daß die Adapter im Bereich ihrer der Hauptro tationsachse abgewandten Enden von einer Verspannung miteinander verbunden sind.To achieve a high overall stability is pre suggest that the adapters be in the area of their main ro ends facing away from the axis of tension are interconnected.

Eine Verringerung der Fertigungskosten sowie eine par tielle Reparatur bei einem Auftreten von Beschädigungen wird dadurch ermöglicht, daß der Flügel aus miteinander verbundenen Segmenten ausgebildet ist.A reduction in manufacturing costs as well as a par tial repair if damage occurs is made possible that the wing from each other connected segments is formed.

Eine ausreichende Verbindung der Segmente kann dadurch realisiert werden, daß die Segmente von mindestens einem Verbindungsbolzen miteinander verbunden sind.This can ensure an adequate connection of the segments be realized that the segments of at least a connecting bolt are connected to each other.

Eine insbesondere bei größeren Einrichtungen vorteil hafte Verbesserung der Adaptierbarkeit wird dadurch erreicht, daß der Flügel in Teilflügel unterteilt ist, die jeweils unabhängig voneinander relativ zur Radial rotationsachse verdrehbar sind.An advantage especially in larger facilities This will greatly improve adaptability achieved that the wing is divided into partial wings, each independently of the other relative to the radial Rotation axis are rotatable.

Eine weitere Verbesserung der Adaptionsfähigkeit resul tiert daraus, daß die Teilflügel unterschiedlich dimen sioniert sind.Another improvement in adaptability results It is based on the fact that the partial wings have different dimensions are based.

Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sowie zur Ver meidung einer Verwendung einer zu großen Anzahl von unterschiedlichen Teilen wird vorgeschlagen, daß alle jeweils einen der Teilflügel ausbildenden Segmente im wesentlichen gleichartig gestaltet sind.To improve clarity and for ver avoid using too many different parts it is proposed that all in each case one of the segments forming part of the wing are designed essentially the same.

Die Fertigungskosten können weiter dadurch reduziert werden, daß der Adapter von einem Einsatz umhüllt ist, der aus Einsatzsegmenten ausgebildet ist, von denen mindestens einige von der Längsausnehmung der Flügel aufgenommen sind.This can further reduce manufacturing costs that the adapter is covered by an insert, which is made up of insert segments, of which at least some of the longitudinal recess of the wing are included.

Eine besonders funktionsgerechte Kopplung der Verstell bewegungen der Flügel wird dadurch bereitgestellt, daß die Kopplung im Bereich der Flügel jeweils an relativ zum zugeordneten Adapter gleich beabstandeten und gleich orientierten Angriffspunkten angelenkt ist.A particularly functional coupling of the adjuster movements of the wings is provided by the fact that the coupling in the area of the wings each relative to the associated adapter equally spaced and equally oriented attack points is articulated.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin dung schematisch dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown schematically. Show it:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Flügelprofils, Fig. 1 is a schematic representation of a blade profile,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Flügelprofil gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a top view of the airfoil of FIG. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Flügelprofil mit integrierter kantig gestalteter Längsausneh mung, Figure 3 determination. A cross section through a wing profile with integral angular shaped Längsausneh,

Fig. 4 eine Darstellung des Flügels gemäß Fig. 3 mit modifiziert gestaltetem Elastomer, FIG. 4 shows the wing according to FIG. 3 with a modified elastomer, FIG.

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein als Endstück aus gebildetes Segment des Flügels, Fig. 5 is a cross-section through an end piece formed as a segment of the wing,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein mit einer kantigen Profilierung versehenes Elastomer, Fig. 6 shows a cross section through a provided with an angular profile elastomer,

Fig. 7 eine Darstellung des Elastomers gemäß Fig. 6 in einer aufgrund einwirkender Belastungskräf te verformten Gestaltung, Fig. 7 is a view of the elastomer of FIG. 6 in a load acting due Strengthens te deformed configuration,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Flügels, der aus mehreren unterschiedlich gestalteten Teilflü geln mit unterschiedlicher Dimensionierung und individueller Positionierbarkeit ausgebildet ist,A side view of a wing, the rules of a plurality of differently designed Teilflü is formed with different dimensions and individual positionability Fig. 8,

Fig. 9 einen Querschnitt durch ein Segment zur Aus bildung des Flügels, Fig. 9 shows a cross section through a segment of education to the wing,

Fig. 10 eine Seitenansicht des Segmentes gemäß Fig. 9 gemäß Blickrichtung X in Fig. 9, Fig. 10 is a side view of the segment shown in FIG. 9 according to direction of view X in Fig. 9,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines Flü gels, der im Bereich eines Flügelarmes ange ordnet ist,11 is a perspective view of a Flü gels, which is in the region of a wing arm is arranged FIG.

Fig. 12 eine Prinzipdarstellung unterschiedlicher Flügelanordnungen, die jeweils in Abhängigkeit von der Anzahl der realisierten Radialrota tionsachsen und damit in Abhängigkeit von der Flügeldichte ausgewählt werden, Fig. 12 is a schematic representation of the different wing assemblies tion axes respectively in accordance with the number of realized Radialrota and thus be selected in dependence on the wing density,

Fig. 13 ein Prinzipschaubild zur Verdeutlichung der Verspannung der Radialrotationsachsen sowie zur Realisierung der Verstellung der Teil flügel über die Kopplungen, Fig. 13 is a schematic diagram for illustrating the clamping of the radial axes of rotation and for the realization of the adjustment of the wing part over the links

Fig. 14 eine teilweise Seitenansicht eines Windkraft konverters, bei dem zur Erhöhung der Stabili tät eine Kuppelverspannung vorgesehen ist, Fig. 14 is a partial side view of a wind energy converter is provided, in which for increasing the Stabili ty a dome tension,

Fig. 15 eine vergrößerte Seitenansicht eines Rotor kopfes zur Halterung der Adapter und Fig. 15 is an enlarged side view of a rotor head for holding the adapter and

Fig. 16 eine teilweise Darstellung einer Draufsicht auf den Rotorkopf gemäß Fig. 15. Fig. 16 is a partial representation of a top view of the rotor head according to Fig. 15.

Die Vorrichtung zur Halterung von Flügeln (1) besteht im wesentlichen aus einem Adapter (22), der die Flügel (1) mit einer Hauptrotationsachse (21) verbindet und im wesentlichen als ein den Flügel (1) tragender Arm ge staltet ist. Durch den Adapter (22) wird der Flügel (1) relativ zu einer Radialrotationsachse (23) mindestens in einem vorgebbaren Bereich drehbeweglich geführt. Aus der Darstellung in Fig. 1 ist ersichtlich, daß sich durch den Flügel (1) in Richtung der Radialrotations achse (23) eine Längsausnehmung hindurch erstreckt. Zusätzlich ist eine Verbindungsbolzenausnehmung (6) vorgesehen, die im wesentlichen parallel zur Längsaus nehmung (8) verläuft. Der Flügel (1) besteht im wesent lichen aus einem gerundet gestalteten und die Längsaus nehmung (8) umgebenden Kopfbereich (2), einen spitz zulaufenden Abrißbereich (3) sowie einem den Kopfbe reich (2) in den Abrißbereich (3) überleitenden Mittel bereich (7). Zur Ermöglichung einer strömungsgünstigen Anordnung weist der Flügel (1) ein aerodynamisch günstig geformtes Querschnittprofil auf. Insbesondere ist daran gedacht, den Flügel (1) aus Segmenten (24) auszubilden, die im wesentlichen gleichartig geformt sind und in Richtung der Radialrotationsachse (23) hin tereinander angeordnet werden. Eine Verbindung der Seg mente (24) kann mittels eines Verbindungsbolzens (14) erfolgen, der sich durch die Verbindungsbolzenausneh mung (6) hindurch erstreckt.The device for holding wings ( 1 ) consists essentially of an adapter ( 22 ) which connects the wings ( 1 ) with a main axis of rotation ( 21 ) and is essentially designed as a wing ( 1 ) carrying arm. The adapter ( 22 ) rotates the wing ( 1 ) relative to a radial axis of rotation ( 23 ) at least in a predeterminable range. From the illustration in Fig. 1 it can be seen that a longitudinal recess extends through the wing ( 1 ) in the direction of the radial rotation axis ( 23 ). In addition, a connecting bolt recess ( 6 ) is provided, which runs substantially parallel to the recess ( 8 ). The wing ( 1 ) consists essentially of a rounded and the longitudinal recess ( 8 ) surrounding the head area ( 2 ), a tapered tear-off area ( 3 ) and a head area ( 2 ) in the tear-off area ( 3 ) leading middle area ( 7 ). To enable an aerodynamically favorable arrangement, the wing ( 1 ) has an aerodynamically shaped cross-sectional profile. In particular, it is contemplated to form the wing ( 1 ) from segments ( 24 ) which are essentially of identical shape and are arranged one behind the other in the direction of the radial axis of rotation ( 23 ). The segments ( 24 ) can be connected by means of a connecting bolt ( 14 ) which extends through the connecting bolt recess ( 6 ).

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist der Flügel (1) als ein Hohlprofil ausgebildet, innerhalb dessen ein Füllkörper (5) angeordnet ist. Die Längsausnehmung (8) ist mit einer kantigen Profilierung versehen, die hier als eine quadratische Kontur ausgebildet ist. In der Längsausnehmung (8) ist der Adapter (22) geführt, der ebenfalls mit einer kantigen Profilierung versehen ist Der Adapter (22) weist hier ebenfalls eine quadratische Konturierung auf, die jedoch kleiner als die Konturierung der Längsausnehmung (8) dimensioniert ist. Dies hat zur Folge, daß sich zwischen dem Adapter (22) und der Wandung der Längsausnehmung (8) ein Zwischen raum (4) erstreckt, in den mehrere Elemente eines Elastomers (9) eingesetzt sind. Gemäß der Ausführungs form in Fig. 3 sind vier Elastomere (9) vorgesehen, die jeweils strangförmig gestaltet und mit einer gerundeten Querschnittfläche versehen sind. Die Elastomere (9) er strecken sich in Richtung der Radialrotationsachse (23). Eine Ausgangslage ist derart vorgesehen, daß das quadratische Profil des Adapters (22) in einer Ruhelage relativ zum quadratischen Profil der Längsausnehmung (8) um 45 Grad verdreht ist. Hierdurch weisen Eckberei che (20) des Adapters (22) in einen mittleren Bereich der jeweiligen Seitenflächen der Längsausnehmung (8). Für die Elastomere (9) werden hierdurch im wesentlichen dreieckförmig begrenzte Aufnahmeräume zur Verfügung gestellt, von denen die Elastomere (9) nahezu belastungsfrei aufgenommen sind. Statt der unmittel baren Ausbildung der Längsausnehmung (8) mit einer kantigen Profilierung ist es bei einem Flügel (1) gemäß Fig. 1 auch möglich, in die Längsausnehmung (8) einen Einsatz einzuführen, der seinerseits mit einer kantig ausgebildeten Längsausnehmung versehen ist. Hierdurch kann ggf. die Fertigung der Flügel (1) erleichtert werden.In the embodiment according to FIG. 3, the wing ( 1 ) is designed as a hollow profile, within which a filler ( 5 ) is arranged. The longitudinal recess ( 8 ) is provided with an angular profile, which is designed here as a square contour. The adapter ( 22 ), which is also provided with an angular profile, is guided in the longitudinal recess ( 8 ). The adapter ( 22 ) here also has a square contour, which, however, is dimensioned smaller than the contour of the longitudinal recess ( 8 ). As a result, an intermediate space ( 4 ) extends between the adapter ( 22 ) and the wall of the longitudinal recess ( 8 ), in which several elements of an elastomer ( 9 ) are inserted. According to the embodiment in Fig. 3, four elastomers ( 9 ) are provided, each of which is designed in the form of a strand and provided with a rounded cross-sectional area. The elastomers ( 9 ) extend in the direction of the radial axis of rotation ( 23 ). A starting position is provided such that the square profile of the adapter ( 22 ) is rotated by 45 degrees in a rest position relative to the square profile of the longitudinal recess ( 8 ). As a result, corner areas ( 20 ) of the adapter ( 22 ) have a central region of the respective side faces of the longitudinal recess ( 8 ). For the elastomers ( 9 ), essentially triangular-shaped receiving spaces are made available, of which the elastomers ( 9 ) are accommodated almost without stress. Instead of the immediate formation of the longitudinal recess ( 8 ) with an angular profile, it is also possible for a wing ( 1 ) according to FIG. 1 to insert an insert into the longitudinal recess ( 8 ), which in turn is provided with an angular longitudinal recess. This may make the manufacture of the wings ( 1 ) easier.

Gemäß der Ausführungsform in Fig. 4 ist eine modifi zierte Querschnittgestaltung der Elastomere (9) vorge sehen. Die Elastomere (9) weisen hier keine gerundete Kontur auf, sondern sind ausgehend von einer dreieck förmigen Konturierung mit angeschrägten Hauptecken ver sehen. Dies führt dazu, daß im Bereich der ursprüngli chen drei Hauptecken der dreieckförmigen Querschnittge staltungen Anlageflächen bereitgestellt werden, die sich an den Adapter (22) bzw. die Begrenzungsflächen der Längsausnehmung (8) anschmiegen. Hierdurch kann gezielt auf die zu einer Verstellung der Flügel (1) relativ zur Radialrotationsachse (3) erforderlichen Kräfte Einfluß genommen werden.According to the embodiment in Fig. 4, a modified cross-sectional design of the elastomers ( 9 ) is easily seen. The elastomers ( 9 ) do not have a rounded contour here, but are based on a triangular contour with beveled main corners. This leads to the fact that in the area of the original three main corners of the triangular cross-sectional structures contact surfaces are provided which nestle against the adapter ( 22 ) or the boundary surfaces of the longitudinal recess ( 8 ). In this way, the forces required to adjust the blades ( 1 ) relative to the radial axis of rotation ( 3 ) can be influenced.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist das Segment (24) als ein Endsegment ausgebildet, dessen Verbindungsausnehmung (16) im Bereich einer Seite von einer Begrenzungswandung (25) verschlossen ist. In the embodiment shown in FIG. 5, the segment ( 24 ) is designed as an end segment, the connecting recess ( 16 ) of which is closed in the region of one side by a boundary wall ( 25 ).

In den Fig. 6 und 7 ist ein Elastomer (9) mit im we sentlichen dreieckförmiger Querschnittfläche, bei der die Hauptecken angeschrägt ausgeführt sind, darge stellt. Dem Elastomer (9) wird hierdurch eine im we sentlichen sechseckförmige Struktur verliehen, die aus Hauptflächen (10, 11) und jeweils seitlich angeordneten Nebenflächen (12, 13) besteht. In Fig. 7 ist die Quer schnittfläche des Elastomers (9) verdreht dargestellt, um die Wirkung einer ggf. angreifenden Kraft zu ver deutlichen.In Figs. 6 and 7 is an elastomer (9) with sentlichen we triangular in cross-sectional area, wherein said main beveled corners are performed, shown by way up. The elastomer ( 9 ) is hereby given an essentially hexagonal structure consisting of main surfaces ( 10 , 11 ) and side surfaces ( 12 , 13 ) arranged laterally. In Fig. 7, the cross-sectional area of the elastomer ( 9 ) is shown rotated to clarify the effect of a possibly applied force ver.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist der Flügel (1) aus drei jeweils unterschiedlich dimensio nierten Teilflügeln ausgebildet, die um eine gemeinsame Radialrotationsachse (23) herum verschwenkbar sind. Die Flügel (1) können auch hier beispielsweise mit einer Gestaltung der Längsausnehmung (8) entsprechend der Ausführung in Fig. 1 versehen werden. Die kantige Ge staltung wird hier, wie bereits erwähnt, durch die Ver wendung eines entsprechenden Einsatzes (15) realisiert, der seinerseits die eigentlich wirksame Längsausnehmung (8) ausbildet.In the embodiment shown in Fig. 8, the wing ( 1 ) is formed from three differently dimensioned partial wings, which are pivotable about a common radial axis of rotation ( 23 ). The wings ( 1 ) can also be provided here, for example, with a design of the longitudinal recess ( 8 ) corresponding to the embodiment in FIG. 1. The edgy design is realized here, as already mentioned, by using a corresponding insert ( 15 ), which in turn forms the actually effective longitudinal recess ( 8 ).

Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch ein Einsatzsegment (27), das sich beliebig mit anderen Einsatzsegmenten (27) verbinden läßt. Ein Innenraum (26) weist dazu im Bereich seines einen Endes eine buchsenförmige Erweite rung (17) auf, in die ein stutzenförmiger Fortsatz (18) des Einsatzsegmentes (27) einführbar ist. Die Innendi mensionierung der Erweiterung (17) entspricht dabei der Außendimensionierung des Fortsatzes (18). Durch die zusammengefügten Einsatzsegmente (27) wird hierdurch eine hülsenförmige Ummantelung des Adapters (22) be reitgestellt. Aus den Darstellungen in Fig. 12 und 13 ist ersichtlich, daß gleichartig oder unterschiedlich dimensionierte Teilflügel verwendet werden können. Fig. 9 shows a cross section through an insert segment ( 27 ), which can be connected as desired with other insert segments ( 27 ). For this purpose, an interior ( 26 ) has, in the region of its one end, a bush-shaped extension ( 17 ) into which a neck-shaped extension ( 18 ) of the insert segment ( 27 ) can be inserted. The inner dimensioning of the extension ( 17 ) corresponds to the outer dimensioning of the extension ( 18 ). Through the assembled insert segments ( 27 ), a sleeve-shaped sheathing of the adapter ( 22 ) is hereby provided. From the representations in FIGS. 12 and 13 it can be seen that partial wings of the same or different dimensions can be used.

Jeder der Teilflügel kann aus Segmenten (24) ausgebil det sein. Durch die Dimensionierung der Teilflügel kann den jeweils vorliegenden Umlaufgeschwindigkeiten sowie den einwirkenden Winddruckkräften Rechnung getragen werden. Insbesondere ist durch eine separate Ver schwenkbarkeit der Teilflügel relativ zur Radialrota tionsachse (23) gewährleistet, daß eine individuelle Anpaßbarkeit an die jeweils einwirkende Kraftbelastung gewährleistet ist. Hierdurch können auch partielle Überlastungen der Vorrichtung vermieden werden. Die jeweilige konkrete Dimensionierung der Teilflügel er folgt darüber hinaus in Abhängigkeit von der Anzahl der verwendeten Flügel (1). Wird eine größere Anzahl von Flügeln (1) verwendet, so sollte zur Vermeidung von gegenseitigen Behinderungen eine kleine Dimensionierung vorgesehen sein.Each of the partial wings can be formed from segments ( 24 ). Due to the dimensioning of the partial wings, the current speeds and the wind pressure forces can be taken into account. In particular, a separate Ver pivotability of the partial wing relative to the Radialrota tion axis ( 23 ) ensures that an individual adaptability to the respectively acting force load is guaranteed. In this way, partial overloads of the device can also be avoided. The respective specific dimensioning of the partial wings, he also depends on the number of wings used ( 1 ). If a larger number of wings ( 1 ) is used, a small dimension should be provided to avoid mutual disabilities.

Aus der schematischen Darstellung in Fig. 13 ist er sichtlich, daß die Flügel (1) über eine Kopplung (28) miteinander verbunden sind. Die Kopplung (28) wird vor zugsweise mit einem Abstand zur Radialrotationsachse (23) angeordnet. Die Kopplung (28) kann sowohl als eine Schubkopplung, beispielsweise ein Gestänge, als auch als eine Zugkopplung, beispielsweise eine Verseilung, ausgebildet sein. Eine zusätzliche Stabilisierung kann durch eine Verspannung (29) erfolgen, die die Enden der Adapter (22) miteinander verbindet. Hierdurch werden insbesondere Durchbiegungen bei größeren Rotationszah len und gleichzeitig einwirkenden Windbelastungen un terdrückt. From the schematic representation in Fig. 13 it is clear that the wings ( 1 ) are connected to each other via a coupling ( 28 ). The coupling ( 28 ) is preferably arranged at a distance from the radial axis of rotation ( 23 ). The coupling ( 28 ) can be designed both as a push coupling, for example a linkage, and as a pull coupling, for example stranding. An additional stabilization can take place by a bracing ( 29 ) which connects the ends of the adapters ( 22 ) to one another. As a result, deflections are suppressed at larger Rotationszah len and simultaneously acting wind loads un.

Aus der Darstellung in Fig. 12 ist ersichtlich, daß unterschiedliche Kombinationen von Teilflügeln ver wendet werden können, die aus unterschiedlich dimensio nierten Segmenten (24) ausgebildet sind. Die Auswahl der jeweils eingesetzten Segmente (24) erfolgt in Abhängigkeit von der konkret vorliegenden Anzahl von Radialrotationsachsen (23) und somit in Abhängigkeit von der Dichte der verwendeten Flügel (1). Die in Fig. 12 eingetragenen römischen Ziffern kennzeichnen jeweils die Anzahl der verwendeten Radialrotationsachsen (23) sowie die Dimensionierung der dieser Anzahl von Radial rotationsachsen (23) zugeordneten Flügel Beispielsweise wird die mit III bezeichnete Flügelan ordnung bei drei Radialrotationsachsen (23) verwendet und die mit XXIV gekennzeichnete Anordnung wird bei der Verwendung von 24 Radialrotationsachsen (23) realisiert.From the illustration in Fig. 12 it can be seen that different combinations of partial wings can be used ver, which are formed from differently dimensioned segments ( 24 ). The segments ( 24 ) used in each case are selected as a function of the specific number of radial axes of rotation ( 23 ) and thus as a function of the density of the vanes ( 1 ) used. The registered Roman numerals in Fig. 12 respectively indicate radial axes of rotation (23) of the associated vanes For example, the number of radial axes of rotation used (23) and the dimensioning of this number of the labeled with III Flügelan order in three radial axes of rotation (23) used, and with XXIV marked arrangement is realized when using 24 radial rotation axes ( 23 ).

Aus Fig. 14 ist die gerätetechnische Realisierung eines kompletten Windkraftkonverters erkennbar. Die Adapter (22) zur Ausbildung der Radialrotationsachsen (23) sind im Bereich eines Rotorkopfes (30) gehaltert, der über die Hauptrotationsachse (21) mit einem Hauptlager (35) verbunden ist. Über den Rotorkopf (30) hinaus erhebt sich eine Kuppelstütze (31), die im Bereich ihres dem Rotorkopf (30) abgewandten Endes mit einem Kuppelkopf (33) versehen ist. Der Kuppelkopf (33) ist mit Enden der Adapter (22) über Kuppelverspannungen (32) verbunden. Das Hauptlager (35) ist von einem Mast (34) gehaltert. Eine Stabilisierung erfolgt mit Hilfe von Mastverspannungen (36).From Fig. 14, the device-technical realization of a complete wind energy converter can be recognized. The adapters ( 22 ) for forming the radial rotation axes ( 23 ) are held in the area of a rotor head ( 30 ) which is connected to a main bearing ( 35 ) via the main rotation axis ( 21 ). A dome support ( 31 ) rises above the rotor head ( 30 ) and is provided with a dome head ( 33 ) in the region of its end facing away from the rotor head ( 30 ). The coupling head ( 33 ) is connected to the ends of the adapter ( 22 ) via coupling bracing ( 32 ). The main bearing ( 35 ) is held by a mast ( 34 ). Stabilization takes place with the help of mast bracing ( 36 ).

Aus den Fig. 15 und 16 ist ersichtlich, daß der Rotor kopf (30) im Bereich seiner außenseitigen Begrenzung mit Halterungssegmenten (37) versehen ist, an die die Adapter (22) ankoppelbar sind. Insbesondere ist daran gedacht, die Verbindung der Flügel (1) mit der Kopplung (28) im Bereich der Verbindungsbolzen (14) zu reali sieren. Die Verbindungsbolzen (14) dienen hierbei somit sowohl zur Zusammenfügung der Segmente (24) als auch als Angriffspunkt für die Kopplung (28). Der in den Fig. 15 und 16 dargestellte Rotorkopf (30) mit 24 Halterungssegmenten (37) kann universell verwendet werden. Es wird jeweils die benötigte Anzahl von Adaptern (22) mit dem Rotorkopf (30) verbunden. Es besteht lediglich die Einschränkung, daß zur Reali sierung einer symmetrischen Struktur die Anzahl der verwendeten Adapter (22) ein ganzzahliger Teiler der Zahl 24 ist.From FIGS. 15 and 16 it can be seen that the rotor head (30) is provided in the region of its outside boundary with holder segments (37) to which the adapter (22) can be coupled. In particular, it is contemplated to realize the connection of the wing ( 1 ) with the coupling ( 28 ) in the region of the connecting bolt ( 14 ). The connecting bolts ( 14 ) thus serve both to join the segments ( 24 ) and as a point of engagement for the coupling ( 28 ). The rotor head ( 30 ) shown in FIGS. 15 and 16 with 24 mounting segments ( 37 ) can be used universally. The required number of adapters ( 22 ) is connected to the rotor head ( 30 ). There is only the restriction that the number of adapters ( 22 ) used is an integer divisor of the number 24 for realizing a symmetrical structure.

Bei einer genaueren Betrachtung der Geometrie des Elastomers (9) gemäß der Darstellung in den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß die Hauptflächen (10, 11) nicht parallel zueinander verlaufen. Es ist vielmehr ein Versatz vorgesehen, der beispielsweise 5 Grad oder 10 Grad betragen kann. Werden die Nebenflächen (12, 13) jeweils über die ihnen zugeordneten Hauptflächen (10, 11) hinaus verlängert, so bilden die Begrenzungslinien einen rechten Winkel aus. Dies ist zweckmäßig, da eine Aufnahme im Bereich der Ecken des Zwischenraumes (4) vorgesehen ist. Wird eine Mittelinie zwischen den von den Nebenflächen (12, 13) jeweils begrenzten Ecken ge bildet, so entsteht eine weitere Verbindungslinie, die sich zwischen durch die Verlängerungen der Nebenflächen (12, 13) gebildeten fiktiven Ecken erstreckt. Die Verbin dungslinie verläuft nicht senkrecht zu der Mittellinie, sondern weist einen Versatz von beispielsweise 2,5 Grad oder 5 Grad zu einer senkrechten Anordnung auf. Hier durch können unterschiedliche Verdrehungswinkel für die einzelnen Teilflügel, wie es beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist, vorgegeben werden. Jedem der Teil flügel wird hierzu zweckmäßiger Weise ein separates Elastomer (9) zugeordnet.A closer look at the geometry of the elastomer ( 9 ) as shown in FIGS. 6 and 7 shows that the main surfaces ( 10 , 11 ) are not parallel to one another. Rather, an offset is provided, which can be, for example, 5 degrees or 10 degrees. If the secondary surfaces ( 12 , 13 ) are each extended beyond the main surfaces ( 10 , 11 ) assigned to them, the boundary lines form a right angle. This is expedient since a receptacle is provided in the area of the corners of the intermediate space ( 4 ). If a center line is formed between the corners delimited by the secondary surfaces ( 12 , 13 ), a further connecting line is formed which extends between fictitious corners formed by the extensions of the secondary surfaces ( 12 , 13 ). The connecting line is not perpendicular to the center line, but has an offset of, for example, 2.5 degrees or 5 degrees to a vertical arrangement. Different twist angles for the individual partial wings, as shown, for example, in FIG. 8, can be specified here. Each part of the wing is appropriately assigned a separate elastomer ( 9 ).

Claims

1. A device for holding the wings of a wind power converter, which has an adapter for each wing, which connects the wing with a main axis axis and the wing rotatably mounted with respect to a radial axis of rotation at least in a given range, characterized in that the adapter ( 22 ) as a radially extending edge profile is formed, which is at least partially enclosed by a longitudinal recess ( 8 ) of the wing ( 1 ), which is also provided with an angular design, between at least two facing surfaces of the profile of the Adapter ( 22 ) and the profile of the longitudinal recess ( 8 ) an elastomer ( 9 ) is arranged and that the wings ( 1 ) are connected via at least one of their rotary movements about the radial axes of rotation ( 23 ) coordinating coupling ( 28 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that both the profile of the adapter ( 22 ) and the profile of the longitudinal recess ( 8 ) is square.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the elastomer ( 9 ) is strand-shaped and with a rounded cross-sectional area.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the elastomer ( 9 ) is strand-shaped and with an angular cross-sectional area.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the elastomer ( 9 ) extends with a longitudinal axis substantially parallel to the radial axis of rotation ( 23 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the elastomer ( 9 ) is made of rubber.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the wing ( 1 ) is designed essentially such that a cross-sectional area of the wing ( 1 ) is designed substantially tropfenför and one of the radial axis of rotation ( 23 ) facing Head area is rounded and a tear-off area ( 3 ) facing away from the radial axis of rotation ( 23 ) is tapered.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coupling ( 28 ) is at least regionally rod-shaped.

9. Device according to one of claims 1 to 7 since characterized in that the coupling ( 28 ) min is at least partially rope-shaped.

10. The device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the adapters ( 22 ) in the range Be the main rotation axis ( 21 ) th th ends of a bracing ( 29 ) are interconnected.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the wing ( 1 ) is formed from interconnected segments ( 24 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the segments ( 24 ) of at least one connecting bolt ( 14 ) are interconnected.

13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the wing ( 1 ) is divided into partial wings, each of which is independently rotatable relative to the radial axis of rotation ( 23 ) ver.

14. Device according to one of claims 1 to 13, there characterized in that the partial wing under are dimensioned differently.

15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that all of each of the partial wing-forming segments ( 24 ) are designed in Chen wesentli identically.

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the adapter ( 22 ) is encased by an insert ( 15 ) which is formed from insert segments ( 27 ), at least some of which are from the longitudinal recess ( 8 ) the wing ( 1 ) are included.

17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the coupling ( 28 ) in the loading area of the wing ( 1 ) is articulated in each case relative to the assigned adapter ( 22 ) equally spaced and equally oriented attack points.