DE102012010452B3

DE102012010452B3 - Aerodynamische Bremse

Info

Publication number: DE102012010452B3
Application number: DE201210010452
Authority: DE
Inventors: Lars Matthes; Jakob Prechtl
Original assignee: Envento Windenergie GmbH
Current assignee: ZUNHAMMER GMBH, DE
Priority date: 2012-05-26
Filing date: 2012-05-26
Publication date: 2013-10-10
Anticipated expiration: 2032-05-27

Abstract

Aerodynamische Bremse für eine Vertikalwindanlage (1), die Anlage umfassend ein Zentralrohr (2), das um seine Längsachse drehbar mit zum Beispiel einem Generator zur Stromerzeugung verbunden oder verbindbar ist; wenigstens einen Flügel (3); wenigstens einen Flügelhalter (4) pro Flügel (3), wobei der wenigstens eine Flügelhalter (4) mit einem ersten Ende (41) mit dem Flügel (3), und mit einem zweiten Ende (42) mit dem Zentralrohr (2) verbunden oder verbindbar ist, und wobei der Flügelhalter (4) ein wenigstens teilweise verformbarer Profilkörper ist, der in Zusammenwirkung mit dem wenigstens einen Flügel (3) die aerodynamische Bremse bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine aerodynamische Bremse die verhindert, dass eine mit Windkraft angetriebene Anlage überlastet werden kann. Die Anlage umfasst unter anderem ein Zentralrohr, das um seine Längsachse drehbar ist und mit zum Beispiel einem Generator einer Stromerzeugungsanlage verbunden oder verbindbar ist. Desweiteren umfasst die Anlage einen Flügel und wenigstens einen Flügelhalter pro Flügel, der mit einem ersten Ende mit dem Flügel und mit einem zweiten Ende mit dem Zentralrohr verbunden oder verbindbar ist. Der wenigstens eine Flügelhalter ist ein wenigstens teilweise verformbarer Profilkörper und bildet im Zusammenwirken mit dem wenigstens einen Flügel die aerodynamische Bremse.
Vertikale Windkraftanlagen werden bisher hauptsächlich als Kleinwindanlagen ausgeführt, die beispielsweise auf Häuserdächern oder auf neben dem Haus platzierten Masten angebracht sind. Beim Auftreten von starken Winden oder Böen können die Vertikalflügel soweit beschleunig werden, dass die dadurch an den Flügeln auftretenden Kräfte eine kritischen Wert überschreiten, was zu Beschädigungen an der Windkraftanlage bis hin zu deren Zerstörung führen kann. Das heißt, es müssen Bremsen vorgesehen sein, die bei Erreichen einer kritischen Drehgeschwindigkeit wirken und eine weitere Beschleunigung der Flügel verhindern.
Bisher ist es bekannt, die Flügel mit klassischen Bremssystemen abzubremsen, zum Beispiel mit Scheiben- oder Trommelbremsen. Diese Bremsen werden dazu oberhalb oder unterhalb vom Generator auf die Drehachse gesetzt. Diese Lösungen sind technisch sehr aufwändig und teuer. Da die Bremsen während der Lebensdauer einer Anlage nur selten tatsächlich bremsen müssen, ist die technische Realisierung, die für alle Wetterverhältnisse ausgelegt sein muss, sehr komplex. Zudem besteht die Gefahr, dass nach langen wetterbedingten Operationspausen die Bremsen bei Bedarf nicht mehr oder nicht mehr richtig funktionieren. Daher wurden alternativ aerodynamische Bremsen vorgeschlagen, bei denen der Anstellwinkel der Flügel in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit über ein mechanisches Gestänge verstellt werden kann.
Aus der EP 2 258 944 A1 ist beispielsweise eine Windturbinen-Steuervorrichtung bekannt, mit einer Steuervorrichtung für eine aerodynamische Bremse. Die Vorrichtung ist verschleißfrei und weist eine erste Komponente mit einem Federelement auf, um die aerodynamische Bremse in Richtung einer eingefahrenen Position vorzuspannen. Weiterhin eine zweite Komponente mit wenigstens einem Masseelement, um die aerodynamische Bremse im Betrieb der Anlage durch eine Zentrifugalkraft gegen die Vorspannung der Feder auszufahren. Eine dritte Komponente mit einem Aktuator, der mit der aerodynamischen Bremse verbunden ist und angesteuert werden kann, um die aerodynamische Bremse auszufahren.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine aerodynamische Bremse für eine Windkraftanlage bereit zu stellen, die zuverlässig wirkt und preiswert hergestellt werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen nachrüstbaren Flügelhalter bereitzustellen, der zur Bildung der aerodynamischen Bremse in bestehenden Anlagen nachgerüstet werden kann.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 12 erfüllt.
Die Erfindung betrifft eine aerodynamische Bremse für eine durch Windkraft angetriebenen Anlage. Die Anlage umfasst unter anderem ein Zentralrohr, das um seine Längsachse drehbar und zum Beispiel mit einem Generator zur Stromerzeugung verbunden oder verbindbar ist. Die Anlage umfasst weiterhin wenigstens einen Flügel und wenigstens einen Flügelhalter pro Flügel, wobei der Flügelhalter ein erstes Ende aufweist, mit dem er mit dem Flügel verbunden oder verbindbar ist, und ein zweites Ende, mit dem er mit dem Zentralrohr verbunden oder verbindbar ist. Der wenigstens eine Flügelhalter ist ein wenigstens teilweise verformbarer Profilkörper und bildet in Zusammenwirkung mit dem wenigstens einen Flügel die aerodynamische Bremse. Der wenigstens eine Flügelhalter weist Materialschwächungen auf und ist wenigstens im Bereich dieser Materialschwächungen verformbar.
Unter Zentralrohr wird hierbei jeder rotationssymmetrische Körper verstanden, egal ob es sich tatsächlich um ein Rohr mit einem Innen- und einem Außendurchmesser handelt, oder um einen Vollkörper mit nur einem Außendurchmesser. Das Zentralrohr kann einen kreisrunden, vieleckigen oder anderen geeigneten Außenumfang aufweisen. In der Regel ist die Länge des Zentralrohrs um ein Vielfaches größer, als sein Durchmesser. Das Zentralrohr kann aus gehärtetem oder nicht gehärtetem Metall, zum Beispiel Eisen, Stahl, Edelstahl, Aluminium, oder aus einem Kunststoff, zum Beispiel einem faserverstärkten Kunststoff, bestehen.
Zum Verbinden des ersten Endes des Flügelhalters mit dem Flügel kann das erste Ende des Flügelhalters Verbindungslaschen aufweisen, die beispielweise abgekantet sind, so dass Auflageflächen entstehen, mit denen das erste Ende des Flügelhalters im Bereich der Verbindungselemente flächig an den Flügel angelegt werden kann. Alternativ kann der Flügelhalter auch insgesamt an seinem ersten Ende abgekantet sein oder der Flügel weist Verbindungselemente auf, über die das erste Ende des Flügelhalters mit dem Flügel verbunden werden kann.
Bei der Verbindung zwischen dem Flügelhalter und dem Flügel kann es sich um eine Nietverbindung, eine Schraubverbindung, eine Klebeverbindung, wobei hierunter auch Löten verstanden wird, eine Schweißverbindung oder eine andere bekannte und geeignete Verbindungsart oder eine Kombination unterschiedlicher Verbindungsarten handeln. Zum Verbinden mit dem Zentralrohr kann der Flügelhalter an seinem zweiten Ende eine Muffe, einen Ringkörper etc. aufweisen, mit dem er auf das Zentralrohr aufgeschoben werden kann. Die Muffe oder der Ringkörper können zum Beispiel durch Verformung des zweiten Endes des Flügelhalters einstückig mit dem Flügelhalter gebildet oder mit dem Flügelhalter zum Beispiel verschweißt sein. Alternativ können der Flügelhalter und die Muffe auch zwei separate Teile sein, die erst bei der Montage der aerodynamischen Bremse zusammengefügt, das heißt, miteinander verschraubt, verschweißt, etc. werden.
Bevorzugt ist der Flügelhalter an seinem ersten Ende fest mit dem Flügel und an seinem zweiten Ende fest mit der Muffe bzw. dem Zentralrohr verbunden, bevorzugt durch Kraft- und/oder Stoffschluss. Fest soll heißen, dass der Flügelhalter an seinen beiden Enden starr mit dem Flügel bzw. Zentralrohr verbunden ist, und sich in der Verbindung nicht verdrehen oder linear bewegen kann.
Der Flügelhalter ist so ausgestaltet, dass er den Flügel in einem Abstand zum Zentralrohr halten kann. Das heißt, der Flügelhalter ragt in einem Winkel vom Zentralrohr ab, wobei der Winkel einen beliebigen Wert aufweisen kann, bevorzugt aber größer als 30° und kleiner als 150°, besonders bevorzugt im Wesentlichen 90° ist.
In bevorzugten Ausführungen hält der Flügelhalter den Flügel in einem vertikalen Abstand zum Zentralrohr. Dabei kann der Flügelhalter im Wesentlichen senkrecht vom Zentralrohr abstehen. Der Flügel kann dabei so mit dem Flügelhalter verbunden oder verbindbar sein, dass eine Querachse des Flügels im Wesentlichen parallel zu dem Zentralrohr verläuft. Als Querachse des Flügels wird die Achse bezeichnet, die senkrecht zu einer Längsachse des Flügels weist, wobei die Längsachse im Wesentlichen parallel zur Anströmrichtung des Flügels liegt. Bevorzugt verläuft die Querachse des Flügels daher im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Zentralrohrs.
Bei dem Flügelhalter handelt es sich um einen teilweise verformbaren Profilkörper. Der Profilkörper kann ein flacher Profilkörper sein, zum Beispiel plattenförmig ausgebildet oder mit einer konkaven oder konvexen Krümmung zumindest in Teilbereichen des Flügelhalters. Der Flügelhalter weist eine Länge, eine Breite und eine Dicke auf, wobei im Regelfall die Dicke um ein vielfaches kleiner ist, als die Breite oder die Länge.
Da der Flügelhalter mit seinem Profil in der den Flügel umströmenden Luft steht und daher einen Widerstand bildet, ist es bevorzugt, wenn der Flügelhalter gute aerodynamische Eigenschaften aufweist, das heißt, dass er zum Beispiel so mit dem Flügel und dem Zentralrohr verbunden ist, dass er der den Flügel umströmenden Luft möglichst wenig Widerstand bietet. Die aerodynamischen Eigenschaften können durch eine entsprechende Formgebung, wie zum Beispiel eine Taillierung optimiert werden. Der Flügelhalter kann zusätzlich eine Beschichtung und/oder Oberflächenstruktur aufweisen, die seine aerodynamischen Eigenschaften weiter verbessert. Der Flügelhalter kann auch zusätzliche Luftleitbleche oder andere Anbauteile etc. aufweisen, um in der Einbausituation einen möglichst geringen Luftwiderstand zu bieten.
Um die Verformbarkeit des Flügelhalters gestalten zu können, weist der Flügelhalter wenigstens bereichsweise Materialschwächungen auf, so dass der Flügelhalter im Bereich dieser Materialschwächungen definiert verformbar ist. Obwohl es dabei bevorzugt ist, dass der Flügelhalter aus einem einzigen Werkstoff gebildet ist, kann der Flügelhalter zumindest bereichsweise auch aus mehreren Materialien aufgebaut sein, zum Beispiel aus mehreren Materialschichten oder aus Bereichen unterschiedlicher Materialien mit unterschiedlichen materialspezifischen Elastizitätsmodulen.
Die Materialschwächungen können durch bereichsweise Änderungen der Materialdicke des Flügelhalters und/oder durch Schlitze und/oder Kerben im Flügelhalter gebildet sein.
Sowohl beim bereichsweisen Abtragen von Material, als auch beim Einbringen von Kerben und/oder Schlitzen können mechanische Verfahren wie Fräsen, Pressen, Stanzen, Bohren, Sägen zum Einsatz kommen, oder es kann aber beispielweise auch mit einem Laser gearbeitet werden.
Werden die Flügelhalter aus Kunststoff in einer Form hergestellt, so können die unterschiedlichen Materialdicken und/oder Kerben und Schlitze bereits durch die Form vorgegeben sein. Dies gilt ebenso für Metallgussverfahren oder Sinterverfahren.
Der Flügelhalter kann mit dem Flügel in wenigstens zwei beabstandeten, nebeneinander liegenden, separaten Punkten an der Flügelinnenseite verbunden sein. Diese Verbindungspunkte können auf einer gemeinsamen Geraden liegen, die im Wesentlichen quer zu einer Längsachse des Flügels verläuft. Als Längsachse wird wie bereits beschrieben, die Achse bezeichnet, die das vordere Ende des Flügels mit dessen hinterem Ende verbindet, und die im Wesentlichen parallel zu der den Flügel umströmenden Luft gerichtet ist. Weniger bevorzugt, kann der Flügelhalter auch über eine Manschette mit dem Flügel verbunden sein. Als Manschette soll hier ein Körper verstanden werden, der zumindest teilweise den Flügel im Wesentlichen entlang der Längsachse umgreift. Die Manschette kann dann fest mit dem Flügel verbunden werden und als Verbindungselement zum Verbinden des ersten Endes des Flügelhalters mit dem Flügel dienen.
In einer bevorzugten Ausführung ist jeder der Flügel über wenigstens zwei Flügelhaltern mit dem Zentralrohr verbunden. Die beiden Flügelhalter können in diesem Fall entlang der Querachse des Flügels hintereinander angeordnet sein. Sie können im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Die die Materialschwächungen bildenden Schlitze oder Kerben in dem Flügelhalter können an einer Flügelhalterkante, zum Beispiel der, die der Hinterkante des Flügels zugewandt ist, offen ein. Das heißt, dass die Schlitze die der Hinterkante des Flügels zugewandte Seitenkante des Flügelhalters durchbrechen, so dass sich die Bereiche des Flügelhalters beidseitig des Schlitzes oder der Schlitze oberhalb und unterhalb der Durchbrechung auseinander bewegen können.
Bevorzugt sind die Materialschwächungen in dem Flügelhalter in einem Bereich des Flügelhalters eingebracht, der nahe dem ersten Ende des Flügelhalters gelegen ist, das heißt, einem Bereich, der näher am ersten Ende des Flügelhalters liegt, als am zweiten Ende.
Die Verformbarkeit bzw. Elastizität der Flügelhalter muss so ausgestaltet werden, dass ein Anstellwinkel des Flügels unter Normalbedingungen, also bei unkritischen Drehgeschwindigkeiten, im optimalen Bereich liegt. Die Belastung, hier die Zugbelastung, der Flügelhalter nimmt mit zunehmender Drehgeschwindigkeit kontinuierlich zu. Kommt es dann im Betrieb der Anlage zu der Situation, dass aufgrund des Windaufkommens eine kritische Drehgeschwindigkeit des Zentralrohrs überschritten werden könnte, so wirken besonders große Kräfte auf die gesamte Anlage und insbesondere auf den gesamten Flügel, wodurch die Flügelhinterkante nach außen, das heißt in eine Richtung weg vom Zentralrohr, gelenkt wird.
Durch die Verformung des/der Flügelhalter/s im Bereich der Hinterkante des Flügels, vergrößert sich eine Länge des Flügelhalters und dadurch der Abstand zwischen dem Zentralrohr und dem Flügel. Der bzw. die Flügelhalter zwingt durch seine/ihre Verformung, insbesondere Verlängerung, den Flügel in eine aerodynamisch ungünstigere Anströmposition, was zu einer Abbremsung der Rotationsgeschwindigkeit des Zentralrohrs und damit zu einem Abbremsen der Anlage führt.
Bevorzugt können bei der Verwendung von mehreren Flügelhaltern pro Flügel alle Flügelhalter identische Materialschwächungen aufweisen. Es ist aber auch möglich, zum Beispiel durch die Einbausituation der Anlage bedingt, dass verschiedene Flügelhalter eines Flügels und/oder die Flügelhalter verschiedener Flügel von einander unterschiedliche Materialschwächungen aufweisen.
Bei der Anlage handelt es sich bevorzugt um eine Vertikalwindanlage mit der Strom erzeugt werden kann. Bei solchen Anlagen sind die Flügel vertikal angeordnet im Gegensatz zur horizontalen Anordnung bei den klassischen Windkraftanlagen. Solche Anlagen erlangen insbesondere im Bereich der Kleinwindanlagen immer mehr Bedeutung, da sie als sogenannte „Schnellläufer” arbeiten können. Unter „Schnellläufern” versteht man dabei Anlagen bei denen die Geschwindigkeit der Flügel höher ist als die Windgeschwindigkeit des anblasenden Windes. Dieses Phänomen wird mit der sogenannten Schnelllaufzahl (Lambda) beschrieben. Wenn Lambda gleich 1 ist, ist die Windgeschwindigkeit genauso hoch wie die Geschwindigkeit des Flügels. Ein wesentliches Kriterium für die Vertikalwindanlagen ist der Anstellwinkel des Flügels zum Zentralrohr, das die Drehachse bildet. Kleinste Veränderungen dieses Winkels führen zu deutlichen Veränderungen des Leistungsvermögens.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Flügelhalter für einen Flügel einer Windanlage, zum Beispiel einer Vertikalwindkraftanlage, wobei der Flügelhalter dem Flügelhalter entspricht, der bisher schon beschrieben wurde. So weist er Bereiche mit Materialschwächungen auf, die so geformt und in solchen Bereichen am Flügelhalter ausgebildet sind, dass der Flügelhalter bei einer vorgegebenen Belastung durch den sich drehenden Flügel beginnt sich elastisch zu verformen. Dadurch wird der Flügel automatisch in eine aerodynamisch ungünstige Position verstellt, was zum Abbremsen der Drehgeschwindigkeit des Flügels führt, zumindest zu keiner weiteren Beschleunigung. Der Flügelhalter weist ein erstes Ende auf, mit dem er mit dem Flügel verbunden werden kann und ein zweites Ende mit dem er mit einem Zentralrohr der Anlage verbunden werden kann.
Zur weiteren Ausgestaltung wird auf das Vorbeschriebene verwiesen.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen geben ausgewählte Beispiele der Erfindung wieder und schränken den Umfang der Erfindung nicht auf das Gezeigte ein. Erfindungswesentliche Merkmale, die nur den Figuren entnommen werden können, können die Erfindung einzeln oder in den gezeigten Kombinationen vorteilhaft weiterbilden.
Die Figuren zeigen im Einzelnen:
1 perspektivische Ansicht einer Vertikalwindanlage,
2 Draufsicht auf den Vertikalrotor der 1,
3 Flügel mit Flügelhalter,
4 Draufsicht auf Flügelhalter mit Materialschwächung,
5A bis 5M Flügelhalter mit beispielhaften Materialschwächungen durch Schlitze und
6 Diagramm: Vergleich Feder vs. Biegeträger.
Die 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Vertikalwindanlage 1. Die Vertikalwindanlage 1 umfasst ein Zentralrohr 2 und drei Flügel 3, die um eine Drehachse des Zentralrohrs 2 in einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet sind. Die Flügel 3 sind über Flügelhalter 4 mit dem Zentralrohr 2 verbunden. Das Zentralrohr 2 ist weiterhin mit einem Lager 5 verbunden, in dem es drehbar gelagert ist, und das beispielsweise Teil eines Generators zur Stromerzeugung ist.
Die Flügelhalter weisen je ein erstes Ende 41 und ein zweites Ende 42 auf. In dem durch den Kreis gekennzeichneten Bereich ist zu sehen, dass das erste Ende 41 zwei Verbindungslaschen 7, 8 aufweist, über die der Flügelhalter 4 an der Innenseite des Flügels 3 in zwei Punkten 31, 32 mit dem Flügel 3 verbunden ist. Durch diese Verbindung in zwei Punkten 31, 32 wird verhindert, dass sich der Flügel 3 in der Verbindung relativ zu dem ersten Ende 41 des Flügelhalters 4 verdrehen kann.
Die Flügelhalter 3 im Ausführungsbeispiel sind tailliert, das heißt, sie weisen eine sich verändernde Breite B entlang ihrer Längsausdehnung L auf.
Die zweiten Enden 42 der Flügelhalter 4 sind im illustrierten Ausführungsbeispiel mit dem Zentralrohr 2 bzw. mit einem Ringkörper 6 verbunden, der auf das Zentralrohr 2 aufgeschoben und mit dem Zentralrohr 2 drehsteif verbunden werden kann.
Die 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vertikalwindanlage 1 der 1. Die Taillierung der Flügelhalter 4 ist hier gut zu erkennen. Im Bereich des ersten Endes 41 sind Schlitze 9 in den Flügelhalter 4 an dessen hinterer Kante eingebracht. Durch die Schlitz 9 kann eine Elastizität des Flügelhalters 4 in diesem Bereich gezielt verändert, das heißt eingestellt werden. Durch die Schlitze 9 kann sich der Flügelhalter 4 zumindest bereichsweise verformen, wenn eine auf den Flügelhalter 4 durch den Flügel 3 wirkende Kraft einen kritischen Wert erreicht. Die Verformung des Flügelhalters 4 verändert die Position des Flügels 3, so dass dieser aus seiner optimalen Anströmposition bewegt wird, wodurch die Vertikalwindanlage 1 gehindert wird, über den kritischen Wert hinaus weiter zu beschleunigen.
3 zeigt nochmals eine Detailansicht der Verbindung zwischen dem Flügelhalter 4 und dem Flügel 3 an dessen Innenseite. Am ersten Ende 41 des Flügelhalters sind zwei Verbindungslaschen 7, 8 angeformt, die zum Körper des Flügelhalters 4 um ca. 90° abgebogen sind. Die beiden Verbindungslaschen 7, 8 sind in zwei Punkten 31, 32 mit dem Flügel 3 verbunden, zum Beispiel vernietet oder verschraubt. Die Verbindungslaschen 7, 8 liegen flächig an der Innenseite des Flügels 3 an, wodurch zusätzliche Reibungskräfte zwischen der Flügelinnenseite und den Laschen 7, 8 auftreten, die die Festigkeit der Verbindung weiter erhöhen.
In der 4 ist eine Draufsicht auf einen Flügelhalter 4 entlang einer Längsachse LF des Flügels 3 zu sehen. Wie in der 2 weist der Flügelhalter 4 der 4 einen Bereich mit Schlitzen 9 auf, so dass der Flügelhalter 4 in diesem Bereich eine Materialschwächung erfährt, wodurch die Verformbarkeit des Flügelhalters 4 gegenüber einem Flügelhalter ohne Schlitze 9 verändert wird.
Die 5A bis 5M zeigen alternative Beispiele für die Ausbildung und die örtliche Positionierung vom Schlitze 9 in einem Flügelhalter 4. Die Darstellungen sind selbsterklärend und müssen nicht weiter erläutert werden. Es handelt sich um eine Auswahl von möglichen Materialschwächungen eines Flügelhalters 4, die nicht abschließend ist.
Die 6 zeigt ein Diagramm, in dem in Abhängigkeit von der Drehzahl n die Auslenkung einer vorgespannten. Feder fx_n der Auslenkung eines Biegeträgers fb_n gegenüber gestellt wird. Während die Feder bis zu einer kritischen Drehzahl von etwa 320 rpm keine Auslenkung zeigt und dann innerhalb kurzer Zeit ausgelenkt wird, weist der Biegeträger einen kontinuierlichen Aufbau der Auslenkung bei zunehmender Drehzahl auf. Das heißt, dass bei einem als Biegeträger ausgebildeten Flügelhalter 4 eine kontinuierliche Verstellung des Flügels 3 bei einer Annäherung an eine kritische Drehzahl möglich ist, die die Geschwindigkeit des Flügels 3 in dem maximal zulässigen Bereich einregelt, während es bei der Federlösung innerhalb eines kleinen Bereichs der Drehzahländerung zu einer Überreaktion des Systems kommt, die zu einer schlagartigen Auslenkung des Flügels und somit zu einem abrupten Absinken der Drehzahl bzw. der Geschwindigkeit des Flügels führt.
Bezugszeichenliste

1: Vertikalwindanlage
2: Zentralrohr; drehendes Element
3: Flügel
31: Befestigungspunkt, Punkt
32: Befestigungspunkt, Punkt
4: Flügelhalter
41: erstes Ende
42: zweites Ende
5: Lager
6: Ringkörper
7: Verbindungslasche
8: Verbindungslasche
9: Schlitz
L: Längsausdehnung (Flügelhalter)
B: Breite (Flügelhalter)
LF: Längsachse (Flügel)

Claims

Aerodynamische Bremse für eine Vertikalwindanlage (1), die Anlage umfassend: ein Zentralrohr (2), das um seine Längsachse drehbar mit zum Beispiel einem Generator zur Stromerzeugung verbunden oder verbindbar ist, wenigstens einen Flügel (3), wenigstens einen Flügelhalter (4) pro Flügel (3), wobei der wenigstens eine Flügelhalter (4) mit einem ersten Ende (41) mit dem Flügel (3), und mit einem zweiten Ende (42) mit dem Zentralrohr (2) verbunden oder verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialschwächungen aufweisende Flügelhalter (4) ein teilweise, wenigstens im Bereich dieser Materialschwächungen verformbarer Profilkörper ist, der in Zusammenwirkung mit dem wenigstens einen Flügel (3) die aerodynamische Bremse bildet.
Aerodynamische Bremse nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Flügelhalter (4) ein Flachprofilkörper ist, zum Beispiel eine flache Platte.
Aerodynamische Bremse nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei es sich bei den Materialschwächungen um bereichsweise Änderungen der Materialdicke und/oder um in den wenigstens einen Flügelhalter (4) eingebrachte Schlitze (9) oder Kerben handelt.
Aerodynamische Bremse nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei das erste Ende (41) des wenigstens einen Flügelhalters (4) in wenigstens zwei separaten, nebeneinander liegenden Punkten (31, 32) mit einer Flügelinnenseite verbunden oder verbindbar ist.
Aerodynamische Bremse nach dem vorgehenden Anspruch, wobei die wenigstens zwei Punkte (31, 32) auf einer gemeinsamen Geraden im Wesentlichen quer zu einer Flügellängsachse (LF) liegen.
Aerodynamische Bremse nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Flügelhalter (4) zumindest im Wesentlichen aus Metall, zum Beispiel aus Edelstahl besteht.
Aerodynamische Bremse nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei jeder der Flügel (3) über wenigstens zwei Flügelhalter (4), die entlang einer Querachse des Flügels (3) hintereinander angeordnet sind, mit dem Zentralrohr (2) verbunden ist.
Aerodynamische Bremse nach dem vorgehenden Anspruch wobei der wenigstens eine Flügelhalter (4) an einer Kante, die einer Hinterkante des Flügels (3) nächstgelegen ist, wenigstens teilweise verformbar ist.
Aerodynamische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Materialschwächungen in den wenigstens einen Flügelhalter (4) nahe dem ersten Ende (41) des Flügelhalters (4) eingebracht sind.
Aerodynamische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei bei mehreren Flügelhaltern (4) pro Flügel (3) alle Flügelhalter (4) identische Materialschwächungen oder pro Flügelhalter (4) unterschiedliche Materialschwächungen aufweisen.
Aerodynamische Bremse nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Vertikalwindanlage (1) um eine Anlage zur Stromerzeugung handelt.
Flügelhalter für einen Flügel (3) einer Vertikalwindanlage (1), wobei der Flügelhalter (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 12 ausgebildet ist.
Flügelhalter nach Anspruch 12, wobei der Flügelhalter (4) ein erstes Ende (41) aufweist, mit dem er mit dem Flügel (3) verbindbar ist, und ein zweites Ende (42), mit dem er mit einem drehenden Element (2) der Vertikalwindanlage (1) verbindbar ist.